Spring Boot 精要

Spring Boot将很多魔法带入了Spring应用程序的开发之中，其中最重要的是以下四个核心。

• 自动配置：针对很多Spring应用程序常见的应用功能，Spring Boot能自动提供相关配置。
• 起步依赖：告诉Spring Boot需要什么功能，它就能引入需要的库。
• 命令行界面：这是Spring Boot的可选特性，借此你只需写代码就能完成完整的应用程序，
  无需传统项目构建。
• Actuator：让你能够深入运行中的Spring Boot应用程序

1. 自动配置

在任何Spring应用程序的源代码里，你都会找到Java配置或XML配置（抑或两者皆有），它们为应用程序开启了特定的特性和功能。举个例子，如果你写过用JDBC访问关系型数据库的应用程序，那你一定在Spring应用程序上下文里配置过 JdbcTemplate 这个Bean。那段配置看起来是这样的：

@Bean
public JdbcTemplate jdbcTemplate(DataSource dataSource) {
	return new JdbcTemplate(dataSource);
}

这段非常简单的Bean声明创建了一个 JdbcTemplate 的实例，注入了一个 DataSource 依赖。当然，这意味着你还需要配置一个 DataSource 的Bean，这样才能满足依赖。假设你将配置一个嵌入式H2数据库作为 DataSource Bean，完成这个配置场景的代码大概是这样的：

@Bean
public DataSource dataSource() {
	return new EmbeddedDatabaseBuilder()
		.setType(EmbeddedDatabaseType.H2)
		.addScripts('schema.sql', 'data.sql')
		.build();
}

这个Bean配置方法创建了一个嵌入式数据库，并指定在该数据库上执行两段SQL脚本。 build()方法返回了一个指向该数据库的引用。这两个Bean配置方法都不复杂，也不是很长，但它们只是典型Spring应用程序配置的一小部分。除此之外，还有无数Spring应用程序有着完全相同的方法。所有需要用到嵌入式数据库和JdbcTemplate 的应用程序都会用到那些方法。简而言之，这就是一个样板配置。

Spring Boot会为这些常见配置场景进行自动配置。如果Spring Boot在应用程序的Classpath里发现H2数据库的库，那么它就自动配置一个嵌入式H2数据库。如果在Classpath里发现JdbcTemplate ，那么它还会为你配置一个 JdbcTemplate 的Bean。你无需操心那些Bean的配置，Spring Boot会做好准备，随时都能将其注入到你的Bean里。Spring Boot的自动配置远不止嵌入式数据库和 JdbcTemplate ，它有大把的办法帮你减轻配置负担，这些自动配置涉及Java持久化API（Java Persistence API，JPA）、Thymeleaf模板、安全和Spring MVC。

2. 起步依赖

向项目中添加依赖是件富有挑战的事。你需要什么库？它的Group和Artifact是什么？你需要哪个版本？哪个版本不会和项目中的其他依赖发生冲突？

Spring Boot通过起步依赖为项目的依赖管理提供帮助。起步依赖其实就是特殊的Maven依赖和Gradle依赖，利用了传递依赖解析，把常用库聚合在一起，组成了几个为特定功能而定制的依赖。

举个例子，假设你正在用Spring MVC构造一个REST API，并将JSON（JavaScript Object Notation）作为资源表述。此外，你还想运用遵循JSR-303规范的声明式校验，并使用嵌入式的Tomcat服务器来提供服务。要实现以上目标，你在Maven或Gradle里至少需要以下8个依赖：

org.springframework:spring-core
org.springframework:spring-web
org.springframework:spring-webmvc
com.fasterxml.jackson.core:jackson-databind
org.hibernate:hibernate-validator
org.apache.tomcat.embed:tomcat-embed-core
org.apache.tomcat.embed:tomcat-embed-el
org.apache.tomcat.embed:tomcat-embed-logging-juli

如果打算利用Spring Boot的起步依赖，你只需添加Spring Boot的Web起步依赖（ org.springframework.boot:spring-boot-starter-web ） ，仅此一个。它会根据依赖传递把其他所需依赖引入项目里，你都不用考虑它们。

比起减少依赖数量，起步依赖还引入了一些微妙的变化。向项目中添加了Web起步依赖，实际上指定了应用程序所需的一类功能。因为应用是个Web应用程序，所以加入了Web起步依赖。与之类似，如果应用程序要用到JPA持久化，那么就可以加入jpa起步依赖。如果需要安全功能，那就加入security起步依赖。简而言之，你不再需要考虑支持某种功能要用什么库了，引入相关起步依赖就行。

此外，Spring Boot的起步依赖还把你从“需要这些库的哪些版本”这个问题里解放了出来。起步依赖引入的库的版本都是经过测试的，因此你可以完全放心，它们之间不会出现不兼容的情况。

3. 命令行界面

除了自动配置和起步依赖，Spring Boot还提供了一种很有意思的新方法，可以快速开发Spring应用程序。Spring Boot CLI让只写代码即可实现应用程序成为可能。Spring Boot CLI利用了起步依赖和自动配置，让你专注于代码本身。CLI能检测到你使用了哪些类，它知道要向Classpath中添加哪些起步依赖才能让它运转起来。一旦那些依赖出现在Classpath中，一系列自动配置就会接踵而来，确保启用DispatcherServlet 和Spring MVC，这样控制器就能响应HTTP请求了。Spring Boot CLI是Spring Boot的非必要组成部分。虽然它为Spring带来了惊人的力量，大大简化了开发，但也引入了一套不太常规的开发模型。要是这种开发模型与你的口味相去甚远，那也没关系，抛开CLI，你还是可以利用Spring Boot提供的其他东西。

4. Actuator

Spring Boot的最后一块“拼图”是Actuator，其他几个部分旨在简化Spring开发，而Actuator则要提供在运行时检视应用程序内部情况的能力。安装了Actuator就能窥探应用程序的内部情况了，包括如下细节：

• Spring应用程序上下文里配置的Bean
• Spring Boot的自动配置做的决策
• 应用程序取到的环境变量、系统属性、配置属性和命令行参数
• 应用程序里线程的当前状态
• 应用程序最近处理过的HTTP请求的追踪情况
• 各种和内存用量、垃圾回收、Web请求以及数据源用量相关的指标
  Actuator通过Web端点和shell界面向外界提供信息。如果要借助shell界面，你可以打开SSH（Secure Shell），登入运行中的应用程序，发送指令查看它的情况。

开发SpringBoot程序

项目创建完毕后，你应该能看到一个类似图下图的项目结构。

整个项目结构遵循传统Maven或Gradle项目的布局，即主要应用程序代码位于src/main/java目录里，资源都在src/main/resources目录里，测试代码则在src/test/java目录里。此刻还没有测试资源，但如果有的话，要放在src/test/resources里。

再进一步，你会看到项目里还有不少文件。

• build.gradle：Gradle构建说明文件。
• ReadingListApplication.java ：应用程序的启动引导类（bootstrap class），也是主要的Spring配置类。
• application.properties ：用于配置应用程序和Spring Boot的属性。
• ReadingListApplicationTests.java ：一个基本的集成测试类。
  因为构建说明文件里有很多Spring Boot的优点尚未揭秘，所以我打算把最好的留到最后，先让我们来看看 ReadingListApplication.java 。

1. 启动引导Spring

ReadingListApplication 在Spring Boot应用程序里有两个作用：配置和启动引导。首先，这是主要的Spring配置类。虽然Spring Boot的自动配置免除了很多Spring配置，但你还需要进行少量配置来启用自动配置。

ReadingListApplication 还是一个启动引导类。要运行Spring Boot应用程序有几种方式，其中包含传统的WAR文件部署。但这里的 main() 方法让你可以在命令行里把该应用程序当作一个可执行JAR文件来运行。这里向 SpringApplication.run() 传递了一个ReadingListApplication 类的引用，还有命令行参数，通过这些东西启动应用程序。

package readinglist;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
@SpringBootApplication
public class ReadingListApplication {
public static void main(String[] args) {
		SpringApplication.run(ReadingListApplication.class, args);
	}
}

@SpringBootApplication 开启了Spring的组件扫描和Spring Boot的自动配置功能。实际上@SpringBootApplication 将三个有用的注解组合在了一起。

• Spring的 @Configuration ：标明该类使用Spring基于Java的配置。虽然本书不会写太多配置，但我们会更倾向于使用基于Java而不是XML的配置。
• Spring的 @ComponentScan ：启用组件扫描，这样你写的Web控制器类和其他组件才能被自动发现并注册为Spring应用程序上下文里的Bean。本章稍后会写一个简单的Spring MVC控制器，使用 @Controller 进行注解，这样组件扫描才能找到它。
• Spring Boot 的 @EnableAutoConfiguration ： 这 个 不 起 眼 的 小 注 解 也 可 以 称 为@Abracadabra，就是这一行配置开启了Spring Boot自动配置的魔力，让你不用再写成篇的配置了。在Spring Boot的早期版本中，你需要在 ReadingListApplication 类上同时标上这三个注解，但从Spring Boot 1.2.0开始，有 @SpringBootApplication 就行了。

2. 测试Spring Boot应用程序

Initializr还提供了一个测试类的骨架，可以基于它为你的应用程序编写测试。但
ReadingListApplicationTests （代码清单2-2）不止是个用于测试的占位符，它还是一个例
子，告诉你如何为Spring Boot应用程序编写测试。

ackage readinglist;
import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.springframework.boot.test.SpringApplicationConfiguration;
import org.springframework.test.context.junit4.SpringJUnit4ClassRunner;
import org.springframework.test.context.web.WebAppConfiguration;
import readinglist.ReadingListApplication;
	@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
	@SpringApplicationConfiguration(
	classes = ReadingListApplication.class)
	@WebAppConfiguration
	public class ReadingListApplicationTests {
		@Test
		public void contextLoads() {
		}
}

一个典型的Spring集成测试会用 @ContextConfiguration 注解标识如何加载Spring的应用程序上下文。但是，为了充分发挥Spring Boot的魔力，这里应该用 @SpringApplication-Configuration 注解。

ReadingListApplicationTests 里还有一个简单的测试方法，即 contextLoads() 。实际上它就是个空方法。但这个空方法足以证明应用程序上下文的加载没有问题。如果ReadingListApplication 里定义的配置是好的，就能通过测试。如果有问题，测试就会失败。

3. 配置应用程序属性

Initializr为你生成的application.properties文件是一个空文件。实际上，这个文件完全是可选的，你大可以删掉它，这不会对应用程序有任何影响，但留着也没什么问题。application.properties文件可以很方便地帮你细粒度地调整Spring Boot的自动配置。你还可以用它来指定应用程序代码所需的配置项.

server.port=8000

要注意的是，你完全不用告诉Spring Boot为你加载 application.properties ，只要它存在就会被加载，Spring和应用程序代码都能获取其中的属性。

2.2 使用起步依赖

Spring Boot通过提供众多起步依赖降低项目依赖的复杂度。起步依赖本质上是一个Maven项目对象模型（Project Object Model，POM），定义了对其他库的传递依赖，这些东西加在一起即支持某项功能。很多起步依赖的命名都暗示了它们提供的某种或某类功能。
举例来说，你打算把这个阅读列表应用程序做成一个Web应用程序。与其向项目的构建文件里添加一堆单独的库依赖，还不如声明这是一个Web应用程序来得简单。你只要添加Spring Boot的Web起步依赖就好了。
我们还想以Thymeleaf为Web视图，用JPA来实现数据持久化，因此在构建文件里还需要Thymeleaf和Spring Data JPA的起步依赖。为了能进行测试，我们还需要能在Spring Boot上下文里运行集成测试的库，因此要添加Spring Boot的test起步依赖，这是一个测试时依赖。统统放在一起，就有了这五个依赖，也就是Initializr在Gradle的构建文件里提供的：

dependencies {
	compile "org.springframework.boot:spring-boot-starter-web"
	compile "org.springframework.boot:spring-boot-starter-thymeleaf"
	compile "org.springframework.boot:spring-boot-starter-data-jpa"
	compile "com.h2database:h2"
	testCompile("org.springframework.boot:spring-boot-starter-test")
}

正如先前所见，添加这些依赖的最简单方法就是在Initializr里选中Web、Thymeleaf和JPA复选框。但如果在初始化项目时没有这么做，当然也可以稍后再编辑生成的build.gradle或pom.xml。通过传递依赖，添加这四个依赖就等价于加了一大把独立的库。这些传递依赖涵盖了Spring MVC、Spring Data JPA、Thymeleaf等内容，它们声明的依赖也会被传递依赖进来。这四个起步依赖的具体程度恰到好处。我们并没有说想要Spring MVC，只是说想要构建一个Web应用程序。我们并没有指定JUnit或其他测试工具，只是说我们想要测试自己的代码。Thymeleaf和Spring Data JPA的起步依赖稍微具体一点，但这也只是由于没有更模糊的方法声明这种需要。我们并不需要指定版本号，起步依赖本身的版本是由正在使用的Spring Boot的版本来决定的，而起步依赖则会决定它们引入的传递依赖的版本。

如果你真想知道自己在用什么，在构建工具里总能找到你要的答案。在Gradle里，dependencies 任务会显示一个依赖树，其中包含了项目所用的每一个库以及它们的版本：
$ gradle dependencies
在Maven里使用 dependency 插件的 tree 目标也能获得相似的依赖树。
$ mvn dependency:tree

大部分情况下，你都无需关心每个Spring Boot起步依赖分别声明了些什么东西。Web起步依赖能让你构建Web应用程序，Thymeleaf起步依赖能让你用Thymeleaf模板，Spring Data JPA起步依赖能让你用Spring Data JPA将数据持久化到数据库里，通常只要知道这些就足够了。

2.3 使用自动配置

Spring Boot的自动配置是一个运行时（更准确地说，是应用程序启动时）的过程，考虑了众多因素，才决定Spring配置应该用哪个，不该用哪个。

举几个例子，下面这些情况都是Spring Boot的自动配置要考虑的。

• Spring的 JdbcTemplate 是不是在Classpath里？如果是，并且有 DataSource 的Bean，则自动配置一个 JdbcTemplate 的Bean。
• Thymeleaf是不是在Classpath里？如果是，则配置Thymeleaf的模板解析器、视图解析器以及模板引擎。
• Spring Security是不是在Classpath里？如果是，则进行一个非常基本的Web安全设置。每当应用程序启动的时候，Spring Boot的自动配置都要做将近200个这样的决定，涵盖安全、集成、持久化、Web开发等诸多方面。所有这些自动配置就是为了尽量不让你自己写配置。

专注于应用程序功能

Spring Boot运用条件化配置的方法是，定义多个特殊的条件化注解，并将它们用到配置类上。表2-1列出了Spring Boot提供的条件化注解。

一般来说，无需查看Spring Boot自动配置类的源代码，但为了演示如何使用表2-1里的注解，我们可以看一下 DataSourceAutoConfiguration 里的这个片段（这是Spring Boot自动配置库的一部分）：

@Configuration
@ConditionalOnClass({ DataSource.class, EmbeddedDatabaseType.class })
@EnableConfigurationProperties(DataSourceProperties.class)
@Import({ Registrar.class, DataSourcePoolMetadataProvidersConfiguration.class })
public class DataSourceAutoConfiguration {
...
}

DataSourceAutoConfiguration 添加了 @Configuration 注解，它从其他配置类里导入了一些额外配置，还自己定义了一些Bean。最重要的是， DataSourceAutoCon-figuration 上添加了 @ConditionalOnClass 注解，要求Classpath里必须要有 DataSource 和EmbeddedDatabaseType 。如果它们不存在，条件就不成立， DataSourceAutoConfiguration提供的配置都会被忽略掉。DataSourceAutoConfiguration 里嵌入了一个 JdbcTemplateConfiguration 类，自动配置了一个 JdbcTemplate Bean：

@Configuration
@Conditional(DataSourceAutoConfiguration.DataSourceAvailableCondition.class)
protected static class JdbcTemplateConfiguration {
	@Autowired(required = false)
	private DataSource dataSource;
	@Bean
	@ConditionalOnMissingBean(JdbcOperations.class)
	public JdbcTemplate jdbcTemplate() {
		return new JdbcTemplate(this.dataSource);
	}
...
}

JdbcTemplateConfiguration 使用了 @Conditional 注解，判断 DataSourceAvailable-Condition 条件是否成立——基本上就是要有一个 DataSource Bean或者要自动配置创建一个。假 设 有 DataSource Bean ， 使 用 了 @Bean 注 解 的 jdbcTemplate() 方 法 会 配 置 一 个JdbcTemplate Bean。这个方法上还加了@ConditionalOnMissingBean 注解，因此只有在不存在 JdbcOperations （即 JdbcTemplate 实现的接口）类型的Bean时，才会创建 JdbcTemplate Bean。

此处看到的只是 DataSourceAutoConfiguration 的冰山一角，Spring Boot提供的其他自动配置类也有很多知识没有提到。但这已经足以说明Spring Boot如何利用条件化配置实现自动配置。
自动配置会做出以下配置决策，它们和之前的例子息息相关。

• 因为Classpath里有H2，所以会创建一个嵌入式的H2数据库Bean，它的类型是javax.sql.DataSource ，JPA实现（Hibernate）需要它来访问数据库。
• 因为Classpath里有Hibernate（Spring Data JPA传递引入的）的实体管理器，所以自动配置会配置与 Hibernate相关的 Bean，包括 Spring的 LocalContainerEntityManager-FactoryBean 和 JpaVendorAdapter 。
• 因为Classpath里有Spring Data JPA，所以它会自动配置为根据仓库的接口创建仓库实现。
• 因为Classpath里有Thymeleaf，所以Thymeleaf会配置为Spring MVC的视图，包括一个Thymeleaf的模板解析器、模板引擎及视图解析器。视图解析器会解析相对于Classpath根目录的/templates目录里的模板。
• 因 为 Classpath 里 有 Spring MVC （ 归 功 于 Web 起 步 依 赖 ）， 所 以 会 配 置 Spring 的DispatcherServlet 并启用Spring MVC。
• 因为这是一个Spring MVC Web应用程序，所以会注册一个资源处理器，把相对于Classpath根目录的/static目录里的静态内容提供出来。（这个资源处理器还能处理/public、/resources和/META-INF/resources的静态内容。）
• 因为Classpath里有Tomcat （通过Web起步依赖传递引用），所以会启动一个嵌入式的Tomcat容器，监听8080端口。

Spring Boot自动配置承担起了配置Spring的重任，因此你能专注于编写自己的应用程序。