Spring Boot从零入门2_核心模块详述和开发环境搭建

时间 2019-11-10

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[TOC]java

1 前言

在上一篇文章中咱们已经详解介绍了Spring boot相关的概念、特性以及周边知识，这一篇文章咱们继续深刻。咱们知道Spring boot是一个入口，利用Spring Boot提供的核心组件能够很方便的、快速的(Boot)建立或配置实际项目，接下来咱们来了解Spring boot都包含了哪些核心模块(组件)，以及Spring boot是如何运转起来的，最后经过一个实际的Hello World项目来讲明。git

2 名词术语

名词术语	释义
CLI	命令行界面，command-line interface
Marven	Apache Maven是一个软件项目管理和综合工具，构建自动化系统(如Make,CMake)。基于项目对象模型（POM）的概念，Maven能够从一个中心资料片管理项目构建，报告和文件。Maven简化和标准化项目建设过程，处理编译，分配，文档，团队协做和其余任务的无缝链接。 Maven增长可重用性并负责创建相关的任务；Marven拥有依赖管理功能，它经过简单的配置就能够自动从网络上下载项目所需的依赖
POM	项目对象模型(Project Object Model)，它是Maven项目中的文件，使用XML表示，名称叫作pom.xml；该文件用于管理：源代码、配置文件、开发者的信息和角色、问题追踪系统、组织信息、项目受权、项目的url、项目的依赖关系等；Maven世界中，project能够什么都没有，甚至没有代码，可是必须包含pom.xml文件
Gradle	Gradle是一个彻底开源的构建自动化系统，使用特定编程语言Groovy来书写配置文件，不一样于Marven使用XML。如Android开发IDE Android Studio默认就是使用Gradle来构建项目；Gradle与Maven相比更为灵活，简单。
Groovy	Groovy是一种基于JVM（Java虚拟机）的敏捷开发语言，最终会编译成JVM字节码，它是一种动态编程语言，便可以面向对象编程，也能够用做纯粹的脚本语言，它结合了Python、Ruby和Smalltalk的许多强大的特性，Groovy 代码可以与 Java 代码很好地结合，也能用于扩展示有代码。因为其运行在 JVM 上的特性，Groovy也可使用其余非Java语言编写的库。像 Kotlin, Scala也都是工做在JVM之上的；语法跟Java语法特别类似；Apache2.0受权；不像Java，全部依赖包是默认导入的；
Spring IoC容器	它是Spring框架的核心。IoC容器从XML文件，Java注解或Java代码接收元数据。容器经过读取提供的配置元数据，从简单的普通Java对象（Plain Old Java Objects, POJO）获取有关要实例化，配置和组装哪些对象的指令。这些经过此过程建立的对象称为Spring Beans。
JDK8	JDK8或者JDK1.8是因为自从JDK1.5/JDK5命名方式改变后遗留的新旧命令方式问题。因此JDK8或者JDK1.8也是同一个东西。
STS	Spring Tool Suite

3 Spring Boot核心模块

Spring Boot主要几个核心模块：github

spring-boot(主模块)，提供了支持Spring Boot其余部分的功能
spring-boot-starters(起步依赖)
spring-boot-autoconfigure(自动配置)
spring-boot-cli(命令行界面)
spring-boot-actuator(执行器)
spring-boot-actuator-autoconfigure
spring-boot-test
spring-boot-loader
spring-boot-devtools
......

3.1 spring-boot(主模块)

💡 下面的操做看不懂或者理解很模糊，先别慌，后面会深刻讲解的。由于我如今本身也没完全搞懂，怕带歪大家，都是摘取官方文档中汇总而来的。

1) SpringApplication 类：web

该模块其中的SpringApplication类可用于从Java main方法引导和启动Spring应用程序。默认状况下，该class将执行如下步骤来引导应用程序：spring
- 建立一个适当的ApplicationContext实例（取决于你的类路径）
- 注册一个CommandLinePropertySource以将命令行参数公开为Spring的属性(properties)
- 刷新应用程序上下文(ApplicationContext)，加载全部单例bean
- 触发任何CommandLineRunnerbean

在大多数状况下，能够直接从主方法中调用静态run(Class, String [])方法来引导应用程序：数据库

@Configuration
@EnableAutoConfiguration
public class MyApplication  {

    // ... Bean definitions

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(MyApplication.class, args);
    }
}

对于更高级的配置，能够在运行以前建立和定制SpringApplication实例：apache

public static void main(String[] args) {
    SpringApplication application = new SpringApplication(MyApplication.class);
    // ... customize application settings here
    application.run(args)
 }

SpringApplications能够从各类不一样的来源读取beans。一般建议使用单个@Configuration类来引导你的应用程序，可是，你也能够从如下位置设置来源：编程

要由AnnotatedBeanDefinitionReader加载的彻底限定的类名
XmlBeanDefinitionReader加载的XML资源的位置，或GroovyBeanDefinitionReader加载的groovy脚本
要由ClassPathBeanDefinitionScanner扫描的软件包的名称

配置属性(Configuration properties)也绑定到SpringApplication。这样就能够动态设置SpringApplication属性，例如用于指示Web环境的标记（" spring.main.web-application-type=none"）或其余来源（"spring.main.sources" -a CSV list）。标志以关闭banner（"spring.main.banner-mode=off"）。小程序

2) 提供嵌入式Web应用程序，使用可选择容器(Tomcat，Jetty或Undertow)

3) 一流的外部化配置支持

4) 方便的ApplicationContext初始化程序，包括对合理的日志记录默认值的支持

总之， 就是spring-boot模块对应用程序的初始化、配置、启动以及提供可选WEB运行容器有着很好的支持。

3.2 spring-boot-starters(起步依赖)

Spring Boot Starters是Spring Boot Framework的主要关键功能或组件之一。Spring Boot Starter的主要职责是将一组常见或相关的依赖项组合为单个依赖项，从而能够自动化导入所有依赖。

例如，咱们想用Tomcat WebServer开发一个Spring WebApplication。而后，咱们须要在Maven的pom.xml文件或Gradle的build.gradle文件中添加如下最小jar依赖项

Spring core Jar file(spring-core-xx.jar)
Spring Web Jar file(spring-web-xx.jar)
Spring Web MVC Jar file(spring-webmvc-xx.jar)
Servlet Jar file(servlet-xx.jar)

若是还须要添加一些数据库内容，则须要添加与数据库相关的jar，例如Spring JDBC jar文件，Spring ORM jar文件，Spring Transaction Jar文件等。

Spring JDBC Jar file(spring-jdbc-xx.jar)
Spring ORM Jar file(spring-orm-xx.jar)
Spring Transaction Jar file(spring-transaction-xx.jar)

最后，咱们须要在构建文件中定义不少依赖项，对于开发人员而言，这是很是繁琐且繁琐的任务，并且它还会增长咱们的构建文件大小。有什么解决方案能够避免在构建文件中出现如此多的依赖项定义？解决方案是Spring Boot Starter组件。Spring Boot Starter组件将全部相关的jar组合到单个jar文件中，所以咱们只须要将jar文件依赖项添加到咱们的构建文件中。无需将上述这么多个jar文件添加到咱们的构建文件中，咱们在Spring boot中利用Spring Boot Starter特性，须要添加一个而且仅添加一个jar文件：spring-boot-starter-web jar文件就能够了。当咱们将spring-boot-starter-web jar文件依赖项添加到咱们的构建文件中时，Spring Boot Framework将自动下载全部必需的jar并添加到咱们的项目类路径中，以下图所示。

总结下来，sping-boot-staters的主要优势就是：

减小了许多依赖的定义，简化了项目构建的依赖
简化了项目构建的依赖关系

3.3 spring-boot-autoconfigure(自动配置)

在没有Spring Boot出来以前，好比使用Spring MVC框架开发应用须要大量配置，XML各类配置，注解满天飞（我没亲身经历过，不过特地去查了下，确实），到了Spring boot这里如何解决，那就是spring-boot-autoconfigurator模块了。它主要职责是减小Spring配置。若是咱们在Spring Boot中开发Spring应用程序，那么咱们就不须要定义单个XML配置，而几乎不须要或只需不多的Annotation(注解)配置。Spring Boot AutoConfigurator组件将负责提供这些信息。

举个例子，若是咱们在项目构建文件中使用"spring-boot-starter-web" jar文件，则Spring Boot AutoConfigurator将自动解析视图(views)，视图解析器(view resolvers)等。并且，Spring Boot减小了注释配置的定义。若是咱们在类级别使用@SpringBootApplication注释，那么Spring Boot AutoConfigurator将自动将全部必需的注释添加到Java类ByteCode中。

若是咱们阅读Spring Boot Documentation，咱们能够为@SpringBootApplication找到如下定义。

@Target(value=TYPE)
@Retention(value=RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@SpringBootConfiguration
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan(excludeFilters={@ComponentScan.Filter(type=CUSTOM,classes=TypeExcludeFilter.class),})
@ConfigurationPropertiesScan
public @interface SpringBootApplication

也就是说，@SpringBootApplication = @Configuration + @ComponentScan + @EnableAutoConfiration。

简而言之，

Spring Boot Starter减小了构建的依赖性，而Spring Boot AutoConfigurator减小了Spring配置。
正如咱们所讨论的，Spring Boot Starter依赖于Spring Boot AutoConfigurator，Spring Boot Starter自动触发Spring Boot AutoConfigurator。

3.4 Spring Boot CLI(命令行界面)

Spring Boot CLI（命令行界面）是一种Spring Boot软件，用于从命令提示符下运行和测试Spring Boot应用程序。Spring命令行应用程序能够编译并运行Groovy源代码(采用"spring"命令)，这使得编写绝对的最少代码以使应用程序运行变得很是容易。Spring CLI还能够监视文件，并在文件更改时自动从新编译并从新启动。

spring 命令行示例：

spring run HelloWorld.groovy

具体的Spring Boot CLI工具怎么安装和使用，下面咱们会具体讨论。

3.5 spring-boot-actuator(执行器)

Spring Boot Actuator有不少功能，可是主要的功能就是：

对应用程序进行健康检查(health check-up)，审核(auditing)，指标收集(metrics gathering)和监控，全部这些功能均可以经过JMX或HTTP端点进行访问。
Spring Boot Actuator提供了执行器端点所需的基础架构。它包含对执行器端点的注释支持。开箱即用。
此模块提供许多端点，包括HealthEndpoint，EnvironmentEndpoint，BeansEndpoint等。

当咱们使用CLI运行Spring Boot Web应用程序时，Spring Boot Actuator会自动提供主机名"localhost"和默认端口号"8080"。咱们可使用"http://localhost:8080 /"端点访问此应用程序。可是咱们实际上使用HTTP请求方法（例如GET和POST）来使用Spring Boot Actuator表示管理端点。后面咱们再来详细了解Actuator吧。

💡上面大概知道了核心模块都能干些啥，不过具体细节的，咱们在实际工程中再来体会，除了上述核心模块，另外有Spring Initilizr Web工具来快速配置生成一个Spring Boot项目。

4 Spring Boot减小依赖、配置的内部原理

了解Spring boot是如何减小依赖和配置的原理，这是有必定必要的。了解Spring Boot如何减小构建的依赖关系，Spring Configuration等，Spring Boot是如何在后台运行的。

若是熟悉Groovy编程语言的话，那么你会了解大多数内容。在Groovy中，咱们不须要添加一些导入，也不须要在Groovy项目中添加一些依赖项。当咱们使用Groovy Compiler（groovyc）编译Groovy脚本时，它将自动添加全部默认导入语句，而后对其进行编译。一样，Groovy编程语言包含一个JAR依赖关系解析器，用于解析全部必需的jar文件并将其添加到Groovy Project类路径。Spring Boot在内部使用Groovy添加一些默认值，例如Default import语句，Application main()方法等。当咱们从CLI命令提示符运行Groovy脚本时，它使用此main()方法运行Spring Boot Application。

Grape是嵌入式依赖关系解决方案引擎。Grape是嵌入Groovy的JAR依赖管理器。Grape让咱们快速将maven信息库依赖项添加到咱们的项目类路径中，以减小构建文件的定义。Spring Boot 框架编程模型主要是受Groovy编程模型启发的。Spring Boot 框架在内部取决于这两个主要组件：Groovy和Grape。

具体地能够详细了解Grape JAR依赖项管理器。

5 Spring Boot开发环境

好了，上面说了这么多，不容易，就是为了作个铺垫，让咱们知道Spring boot有哪些核心地东西，都是干啥用的，接下来就正式进入实践环节了，咱们从开发环境入手。

从Spring boot官方提供的系统需求来看（Spring Boot 2.2.0）：

构建工具
- Marven: 3.3+
- Gradle：5.x（也支持4.10，但已弃用）
Servlet容器(能够将Spring Boot应用程序部署到任何Servlet 3.1+兼容的容器中)
- Tomcat 9.0：Servlet4.0
- Jetty 9.4: Servlet3.1
- Undertow 2.0: Servlet4.0

5.1 安装相关软件

咱们选定相关软件版本：

Open JDK 12: https://jdk.java.net/java-se-... (JDK也能够经过安装好STS后，在STS里面下载安装)
Open JDK 8: https://jdk.java.net/java-se-... (注意Window版本没有64位软件包)
Marven 3.6.2: https://maven.apache.org/down... (在STS安装好后，已经内部自带了一个Marven版本，也能够不用另外安装Marven)
STS 4.13.0: https://spring.io/tools3/sts/all 或 https://spring.io/tools
Spring Boot 2.2.0: 能够像使用任何标准Java库同样使用Spring Boot。所以，在类路径中包含相应的spring-boot-*.jar文件便可。

💡目前为止已是JDK13了，这里指的是OpenJDK，Oracle已经在2019年4月16日更改了Oracle JDK许可证(从Java11开始)；另外Open JDK应用到生产环境已经通过验证了的，没有问题。 Spring Boot 2.2.0.RELEASE须要Java 8版本，而且与Java 13(包括)兼容；另外咱们可使用其余IDE，例如IntelliJ IDEA，NetBeans或Eclipse，一样，也可使用其余构建工具，例如Gradle。

JDK 安装：解压后就能够了，而后配置下环境变量（自行搞定）；
Marven 安装：解压后就能够了，而后须要在STS中指定该安装版本，后面会介绍；
STS 安装：解压后就能够了。

💡安装JDK的方式能够有多种，如在类Linux平台中能够经过安装管理工具直接从远程镜像源拉取安装；

5.2 配置STS

配置JDK：

安装好STS后，打开软件-->Window-->Preferences-->Java-->Installed JREs:

配置Marven：

Marven在安装好STS后，已经默认内部安装了，不过想要另外指定Marven版本也是能够的，打开STS-->Window-->Preferences-->Marven-->Installations-->Add添加：

6 总结

这一篇咱们开始从内部了解Spring boot，从它的几个核心模块讲起，知道了Spring boot是如何减小组件依赖和简化繁杂的配置的，以及讲述了Spring boot减小组件依赖和简化繁杂配置的内部原理，最后开始进入Spring boot实践，完成了Spring boot的开发环境搭建。至此，咱们开始慢慢走进Spring boot。加油！

7 参考资料

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