從使用傳統Web框架到切換到Spring Boot後的總結

時間  2021-08-13
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一、前言

其實我接觸 Spring Boot 的時間並不長，因此還算一個初學者，這篇文章也算是我對 Spring Boot 學習以及使用過程當中的覆盤，若是文章出現描述錯誤或表達不清晰的地方，歡迎你們在評論區留言互動。php

沒想到 Spring Boot 這兩年居然普及的這麼快， 兩年前剛畢業的時候，由於待的是二線城市的小公司，公司的技術棧並不追求新穎，而是追求穩定、能用就行的理念，因此項目上就一直使用傳統的 SSM、SSH。java

當搭建後端框架時，須要手動添加 Maven 配置、各類 XML 配置，反正就是一個項目建立就要配置一遍，從我兩年前寫的這篇 SSM框架搭建，就能夠看出該過程是有多麼的繁瑣，甚至有時候由於配置錯誤以至於一上午就又能夠愉快的划水了...mysql

而項目部署時也是頭大，首先須要安裝 Tomcat，而後將項目編譯打包成 war 包，再將 war 包放在 Tomcat 的 webapp 目錄下部署運行，這個過程就以爲很不方便...web

彙總一下構建一個傳統項目須要的步驟：面試

  • 配置 web.xml，加載 Spring 和 Spring MVC
  • 配置數據庫鏈接、配置 Spring 事務
  • 配置加載配置文件的讀取，開啓註解
  • 配置日誌文件
  • Redis、MQ 等等 …
  • 配置完成以後部署 Tomcat 調試
  • 可能還須要考慮各個版本的兼容性，jar 包衝突的各類可行性。

由於如上種種問題，當一接觸到 Spring Boot 後就被它簡單的操做吸引了...redis

真羨慕如今的小夥伴，一上來就是用的 Spring Boot 了~ 不用再像我那會同樣。spring

二、Spring Boot 解決的問題

Spring Boot 的出現大大簡化了傳統 Web 框架的搭建過程，提升了開發效率，Spring Boot 總結後有如下幾個特色：sql

  • 能夠快速的建立 Spring 應用。
  • 使用嵌入式的Servlet容器，應用無需打成WAR包
  • 整合了大量第三方框架，作到開箱即用。
  • 約定大於配置。

這幾個特色基本上也是面試 Spring Boot 時常問的，也正是由於這幾個特色讓以前繁瑣的搭建過程變的簡單。數據庫

咱們都知道，特色並非解決問題的關鍵，因此咱們要了解，Spring Boot 究竟是如何解決問題的。apache

2.一、自動配置

以前咱們使用 XML 方式時，有至關大的部分就是對 Bean 進行初始化並配置，好比下面這一段就是配置數據庫鏈接信息：

<!-- 配置 數據源 -->
<bean id="dataSource" class="com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource">
    <property name="driverClassName" value="com.mysql.cj.jdbc.Driver" />
    <property name="url" value="jdbc:mysql://10.211.55.4:3306/test" />
    <property name="username" value="root" />
    <property name="password" value="123456" />
</bean>

而使用 Spring Boot 後，會根據某些約定的規則對全部配置的 Bean 進行初始化，也就是約定優於配置，而後有的小夥伴就會問，那麼什麼是約定優於配置呢？

約定優於配置能夠這樣理解：

  1. 開發人員僅須要規定應用中不符合約定的部分。
  2. 在沒有規定配置的地方，採用默認配置

舉例說明：

不符合規定的部分：例如，若是模型中有個名爲 User 的類，那麼數據庫中對應的表就會默認命名爲 user。只有在偏離這一約定時，例如將該表命名爲 「user_info」，才需寫有關這個名字的配置。

規定默認配置的地方：

  1. Maven 的目錄結構。項目建立後默認有 resources 文件夾，用於存放資源配置文件。默認的編譯生成的類都在targe文件夾下面。
  2. Spring Boot默認的配置文件必須是，也只能是後綴名爲 yml 或者 properties 的文件，且名稱惟一。
  3. application.yml中默認的屬性。數據庫鏈接信息必須是以 spring: datasource: 爲前綴；再就是其餘環境配置，好比端口號、請求路徑等，後面單獨寫一篇文章關於默認配置文件的。

是否對這個 yml 或者 properties 文件中配置了信息就實現了配置有點好奇？

咱們仍是以數據庫鏈接信息爲例：在 Spring Boot 中有一個 DataSourceAutoConfiguration 配置類，這個類會自動查找 application.yml 或者 properties 文件裏的 spring.datasource.* 路徑，而後相關屬性會自動配置到數據源中。這個過程就屬於約定大於配置，若是感興趣的小夥伴能夠進入這個類看看。

2.二、內嵌容器

Spring Boot 應用程序能夠不用部署到外部容器中，好比 Tomcat。Spring Boot 應用能夠直接經過 Maven 命令將項目編譯成可執行的 jar 包，經過 java -jar 命令啓動便可，很是方便。

怎麼不須要 Servlet 容器就啓動起來了呢？

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>

只要加上這個依賴，Spring Boot 就幫咱們默認內嵌了 Tomcat，固然一樣也支持修改，好比可使用 jetty（見標籤7修改默認內置的Tomcat容器）。

內嵌就內嵌了吧，簡單看一下 Tomcat 在 Spring Boot 中是如何啓動的。`

2.三、應用監控

應用監控是項目部署中必不可少的環節，之前咱們怎麼知道系統實際運行的狀況呢？

須要咱們人爲的進行運維監控，好比對 cpu、內存、數據庫鏈接等監控。若是是對系統接口，那麼可能會單獨寫個測試接口來判斷當前應用的健康程度，固然，大部分狀況接口只要返回200就認爲當前應用是健康的。

可是這種狀況會存在很大的問題，首先前者會浪費人力資源，後者則由於固定接口形式沒法真正意義上判斷應用的健康狀態。

而 Spring Boot 中提供了一個用於監控和管理自身應用信息的模塊—Actuator，經過 Actuator，能夠實現對程序內部運行狀況進行監控，好比 Bean 加載狀況、環境變量、日誌信息、線程信息等。固然也能夠自定義跟業務相關的監控，經過 Actuator 的端點信息進行暴露。這個有點 DevOps 的意思。

如何集成到 Spring Boot 中呢？

只須要在 pom.xml 中添加以下依賴便可：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>

應用啓動則直接能夠訪問：

  • http://localhost:port/actuator 查看全部端點信息。
  • http://localhost:port/actuator/env 查看該應用所有環境屬性。

application配置文件中可配置的參數：

management:
  endpoints:
    web:
      # actuator的訪問路徑，替換默認/actuator
      base-path: /monitor
      # 設置是否暴露端點 默認只有health和info可見
      exposure:
        # include: env   # 方式1: 暴露端點env，配置多個以,隔開
        include: "*"     # 方式2: 包括全部端點，注意須要添加引號
        # 排除端點，若是不排除則只須要訪問該應用的/shutdown 端點就能實現關閉該應用的遠程操做
        exclude: shutdown
  server:
    port: 8888  #新開監控端口，不和應用用同一個端口，
  endpoint:
    health:
      show-details: always # 顯示db、redis、rabbti鏈接狀況等
    shutdown:
      enabled: true  #默認狀況下，除shutdown之外的全部端點均已啓用。手動開啓

按照如上配置則訪問路徑爲：http://localhost:8888/monitor

咱們能夠看到有不少節點（圖中省略），這些結點被稱做 端點，以下是這些端點的描述：

ID 描述 默認啓用 默認公開
auditevents 公開當前應用程序的審計事件信息 Yes No
beans 顯示應用程序中全部Spring bean的完整列表 Yes No
conditions 顯示在配置和自動配置類上評估的條件以及它們是否匹配的緣由 Yes No
configprops 顯示全部@ConfigurationProperties對照的列表 Yes No
env 從Spring的ConfigurableEnvironment中公開屬性 Yes No
flyway 顯示已應用的任何Flyway數據庫遷移 Yes No
health 顯示應用程序健康信息 Yes Yes
httptrace 顯示HTTP跟蹤信息（默認狀況下，最後100個HTTP請求-響應交互） Yes No
info 顯示任意應用程序信息 Yes Yes
loggers 顯示和修改應用程序中記錄器的配置 Yes No
liquibase 顯示已應用的任何Liquibase數據庫遷移 Yes No
metrics 顯示當前應用程序的「指標」信息 Yes No
mappings 顯示全部@RequestMapping路徑對照的列表 Yes No
scheduledtasks 顯示應用程序中調度的任務 Yes No
sessions 容許從Spring Session支持的會話存儲中檢索和刪除用戶會話 Yes No
shutdown 讓應用程序優雅地關閉 No No
threaddump 執行線程轉儲 Yes No

如上所知，若是想顯示應用程序健康信息，那麼就訪問 health 端點，即：

http://127.0.0.1:8888/monitor/health

image-20201122204029210

其餘的你們能夠自行嘗試看一下，額外須要注意的是 shutdown 端點，項目中必定要排除，不然只須要訪問該應用的 /shutdown 端點就能實現該應用的遠程關閉操做，十分危險。

這就完了？

顯然不是，上邊這樣直接訪問端點，而後返回 JSON 數據，顯然很不直觀，畢竟如今很流行可視化嘛~ 咳咳。

因此這時候咱們能夠經過 Spring Boot Admin 來對 actuator 返回的這些數據進行整理。

關於 Spring Boot Admin 的介紹：

Spring Boot Admin 是用於管理和監控 Spring Boot 應用程序運行狀態的。在 Spring Boot 項目中能夠經過集成 Spring Boot Admin Client 向 Spring Boot Admin Server 進行註冊（經過 HTTP），這樣咱們就能夠在 Spring Boot Admin Server 統一管理 Spring Boot 應用。可視化是端點之上的 Vue 項目。

提供功能以下：

  • 顯示健康狀態及詳細信息，如JVM和內存指標、數據源指標、緩存指標
  • 跟蹤並下載日誌文件
  • 查看jvm系統-和環境屬性
  • 查看Spring啓動配置屬性
  • 方便loglevel管理
  • 查看線程轉儲
  • 視圖http-traces
  • 查看http端點
  • 查看計劃任務
  • 查看和刪除活動會話(使用spring-session)
  • 狀態更改通知(經過電子郵件、Slack、Hipchat…)
  • 狀態變化的事件日誌(非持久性)
  • ……

使用 Spring Boot Admin 也是很是的簡單，直接添加以下依賴：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>de.codecentric</groupId>
    <artifactId>spring-boot-admin-starter-server</artifactId>
    <version>2.3.0</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>de.codecentric</groupId>
    <artifactId>spring-boot-admin-starter-client</artifactId>
    <version>2.3.0</version>
</dependency>

配置文件以下：

spring:
  boot:
    admin:
      # 修改上下文路徑
      context-path: /admin
      client:
        url: http://127.0.0.1:${server.port}/admin

再在啓動類上加上 @EnableAdminServer 註解，齊活，完事。

經過如上界面，咱們能夠清楚的看到應用的名稱和 IP 端口信息，應用名稱是默認的，也能夠在配置文件中經過 spring.application.name 來自定義名稱。

咱們還能夠點擊服務信息進去查看詳情，左邊是對應的功能菜單，右邊是數據展現的頁面。詳情中有健康信息、線程信息、JVM 內存等信息，都經過圖形的方式展現，一目瞭然。

經過左側功能菜單能夠看到還有 日誌、JVM、緩存 等管理功能，你們能夠點點看看。

2.四、Spring Boot Starter 開箱即用

關於 Spring Boot Starter 相信你們必定不陌生，不少第三方工具的引入都是涉及到 Starter 包，Starter 包能夠說是 Spring Boot 中的核心功能，Starter 的出現，簡化了 Spring 不少工做。不懂就問環節：什麼是 Starter?`

總之，Starter 包簡化框架集成難度，將 Bean 的自動裝配邏輯封裝在 Starter 包內部，同時也簡化了 Maven Jar 包的依賴，對框架的集成只須要加入一個 Starter 包的配置，下降了煩瑣配置的出錯概率。

以下是 Spring Boot 提供的開箱即用 Starter 包：

starter desc
spring-boot-starter-web 用於快速構建Web，包含 RESTful 風格框架、SpringMVC和默認的嵌入式容器Tomcat
spring-boot-starter-test 用於測試
spring-boot-starter-data-jpa 帶有Hibermate的Spring Data JPA，用於操做數據庫。
spring-boot-starter-jdbc 傳統的JDBC支持
spring-boot-starter-thymeleaf 支持Thymeleaf模板
spring-boot-starter-mail 支持Java Mail、Spring Email 發送郵件
spring-boot-starter-integration Spring框架建立的一個API，面向企業應用集成（EAI）
spring-boot-starter-mobile SpringMVC的擴展，用來簡化手機上的Web應用程序開發
spring-boot-starter-data-redis 快速整合並操做 Redis：經過Spring Data Redis、Redis Client使用Redis
spring-boot-starter-validation Bean Validation是一個數據驗證的規範，Hibernate Validator是一個數據驗證框架
spring-boot-starter-websocket 相對於非持久的協議HTTP，Websocket 是一個持久化的協議
spring-boot-starter-web-services SOAP Web Services
spring-boot-starter-hateoas 爲服務添加HATEOAS功能
spring-boot-starter-security 用Spring Security進行身份驗證和受權
spring-boot-starter-data-rest 用Spring Data REST公佈簡單的REST服務

三、Spring Boot 項目的建立方式

建立 Spring Boot 有兩種方式：

  • 手動建立一個 Maven 項目，而後添加 Spring Boot 須要的依賴；
  • 經過 Spring Initializr 腳手架建立；

工具環境 IDEA，下文是基於 Spring Initializr 腳手架建立。

經過 IDEA 建立 Spring Boot 項目實在是太簡單了：

關於下一步以後，無非就是選擇建立項目的方式（Maven/Gradle），Spring Boot 版本（2.2.2.RELEASE），引入的依賴（Web/SQL/NoSQL/Security等)，在這就不贅述了。

四、Spring Boot 編譯打包

Spring Boot 項目打包無非就 「打 jar 包、打 war 包」 這兩種狀況，這二者的應用場景不一樣，各有優缺點。

jar 包部署優勢：

  • 無須搭建本地web容器，默認內置 Tomcat 容器，能夠直接以 java -jar 形式運行；
  • 由於自帶web容器，能夠避免因爲web容器的差別形成不一樣環境結果不一致問題。
  • 藉助容器化，能夠進行大規模的部署。

jar 包部署缺點：

  • jar 應用體積過大「能夠參考瘦身指南」
  • 數據源沒法經過界面進行管理。
  • 修改web容器相關配置比較困難，須要藉助代碼實現。

war 包部署優勢：

  • 能夠藉助web容器管理界面對應用進行管理。
  • web容器配置較爲靈活，配置和程序分離。「jar包方式其實也能夠」
  • 應用體積較小，甚至能夠藉助web容器的包管理功能進一步減少應用大小。

war 包部署缺點：

  • 本地須要搭建web容器
  • 調試較爲困難，須要藉助web容器。
  • 部署較爲困難

至於最終選擇哪一個，本文不追究，畢竟都是要根據實際項目來講的。

以打 jar 包爲例：

首先須要在 pom.xml 文件中配置 spring-boot-maven-plugin 打包插件，也就是咱們一般看到的：

<build>
    <plugins>
        <plugin>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
        </plugin>
    </plugins>
</build>

這樣就能夠在 Tmerinal 控制檯經過 maven 命令進行打包了：mvn package

或者是能夠直接在 IDEA 右側的 Maven 標籤：

有小夥伴可能好奇，難道不須要設置 <packaging>jar</packaging> 嗎?

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    ...
    <packaging>jar</packaging>
    ...
</project>

其實默認的 就是 jar 方式。

五、Spring Boot 多環境配置

一般在實際開發中，每每涉及到好幾個環境，好比開發環境、本地環境、測試環境等等，一般不一樣環境下的配置信息是不同的「好比端口號？數據庫鏈接信息等」，由於咱們每次只能使用一個配置環境，若是頻繁的修改配置以達到效果，天然是麻煩的不行，且很容易出錯。

而在 Spring Boot 中，咱們能夠經過 spring.profiles.active 來激活對應的配置文件。

好比建立以下三個文件：

application.yml「主文件」

  • application-dev.yml：開發環境
  • application-local.yml：本地環境
  • application-test.yml：測試環境

咱們想要使用 dev 開發環境，只須要在 application.yml 中使用 spring.profiles.active=dev 就能夠完成指定：

spring:
 profiles:
  active: dev

六、替換內置的 Tomcat 容器

儘管Spring Boot內置了 Tomcat ，可是在高併發場景下的 Tomcat 相對來講比較弱。好比在相同的機器配置下，模擬相等的請求數，Undertow在性能和內存使用方面都是最優的。而且Undertow新版本默認使用持久鏈接，這將會進一步提升它的併發吞吐能力。因此，若是是高併發的業務系統，Undertow 是最佳選擇。

問題是怎麼替換？

由於 spring-boot-starter-web 中默認自帶的容器是 Tomcat，若是想要替換成 Undertow 也是很是簡單的。

首先須要排除 spring-boot-starter-web 包中的 Tomcat，而後單獨增長 undertow 容器的依賴：

<dependency>
 <groupId>org.springframework.boot</groupId>
 <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
  <!-- 排除Tomcat依賴 -->
 <exclusions>
  <exclusion>
   <groupId>org.springframework.boot</groupId>
   <artifactId>spring-boot-starter-tomcat</artifactId>
  </exclusion>
 </exclusions>
</dependency>

<!-- 添加 Undertow依賴 -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-undertow</artifactId>
</dependency>

七、配置文件的讀取

之前讀取 spring 的配置文件，都是經過工具類類讀取，其實無非就是讀取 xml 文件，好比，經過 ClassPathXmlApplicationContext 加載到文件，而後再經過 上下文拿到 對應的Bean，再取參等。

而在 Spring Boot 中讀取配置文件有三種方式：

  1. Environment

  2. @Value

  3. @ConfigurationProperties

咱們一一看看這三種方式：

application.yml 中的模擬數據:

niceyoo:
  name: 張三
  age: 24
7.一、Environment

Environment 用於管理當前的應用環境信息，定義了獲取 Profile 的方法，同時繼承了 PropertyResolver，PropertyResolver 提供了屬性訪問的相關方法。

也就是咱們可使用 Environment 的 getProperty() 方法讀取指定配置 Key 的內容。

代碼中體現：

@Controller
@RequestMapping(value = "/test")
public class TestController {

    @Autowired
    private Environment environment;

    @PostMapping("/test")
    @ResponseBody
    public void test(@RequestBody User user) {
        String name = environment.getProperty("niceyoo.name");
        Integer age = Integer.valueOf(environment.getProperty("niceyoo.age"));
        System.out.println(name+" " +age);
    }
}
7.二、@Value

@Value 方式就簡單多了，直接在接收的屬性上加上該註解便可：

@Controller
@RequestMapping(value = "/test")
public class TestController {

    @Value("niceyoo.name")
    private String name;

    @Value("niceyoo.age")
    private Integer age;

    @PostMapping("/test")
    @ResponseBody
    public void test(@RequestBody User user) {
        System.out.println(name+" " +age);
    }
}
7.三、@ConfigurationProperties

使用該註解能夠直接注入到實體類中，方便值的同一管理。

好比咱們建立一個 Model 實體類，定義 name、age 屬性，而後實現 get\set 方法，再在實體類上加上 @Configuration 和 @ConfigurationProperties(prefix="niceyoo") 註解，並指定前綴爲 niceyoo。

@Configuration
@ConfigurationProperties(prefix="niceyoo")
public class Model {
    private String name;
    private Integer age;
    省略get、set方法
}

這樣就能夠將 niceyoo 下面的值直接對應到實體上了，其中加入 @Configuration 註解，咱們在使用時能夠直接經過 @Autowired 進行注入。

取值代碼：

@Controller
@RequestMapping(value = "/test")
public class TestController {

    @Autowired
    private Model model;

    @PostMapping("/test")
    @ResponseBody
    public void test(@RequestBody User user) {
        System.out.println(model.getName()+" " +model.getAge());
    }
}

總結

之前 Spring 主打輕量級應用框架，但隨着外界不斷地進行擴充，像是 Shiro、Security、MQ、Redis、ElasticSearch 等等等等， 總之就是 Spring 幾乎能夠作任何事了，可是相應的問題也來了。

Spring 每集成一個第三方軟件，就須要手動增長一些配置，隨着新軟件的加入，以致於須要引入愈來愈多的配置，且這些配置各玩各的，難以理解，難以管理，我記得我實習時的那家公司就是這樣，各類五花八門的配置文件，以致於常常配置出錯，而後解決配置相關的問題就須要很久。

工欲善其行，必先利其器。

Spring Boot 的出現能夠說真正的顛覆了之前傳統的 Web 項目，開發人員不再用配置繁瑣的 xml 文件了，簡直是解放了雙手，整個項目的配置文件也變得簡潔了。

正所謂簡潔並不意味着簡單，Spring Boot 只是將衆多複雜的功能進行了封裝，讓咱們在使用的時候足夠的簡單。

關於 Spring Boot 的知識點能夠說太多太多了，文中只是把本身能想到的幾點描述了出來。`

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