從使用傳統Web框架到切換到Spring Boot後的總結

1、前言

其實我接觸 Spring Boot 的時間並不長，所以還算一個初學者，這篇文章也算是我對 Spring Boot 學習以及使用過程中的覆盤，如果文章出現描述錯誤或表達不清晰的地方，歡迎大家在評論區留言互動。

沒想到 Spring Boot 這兩年竟然普及的這麼快， 兩年前剛畢業的時候，因為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，所以專案上就一直使用傳統的 SSM、SSH。

當搭建後端框架時，需要手動新增 Maven 配置、各種 XML 配置，反正就是一個專案建立就要配置一遍，從我兩年前寫的這篇 SSM框架搭建，就可以看出該過程是有多麼的繁瑣，甚至有時候因為配置錯誤以致於一上午就又可以愉快的划水了…

而專案部署時也是頭大，首先需要安裝 Tomcat，然後將專案編譯打包成 war 包，再將 war 包放在 Tomcat 的 webapp 目錄下部署執行，這個過程就覺得很不方便…

彙總一下構建一個傳統專案需要的步驟：

• 配置 web.xml，載入 Spring 和 Spring MVC
• 配置資料庫連線、配置 Spring 事務
• 配置載入配置檔案的讀取，開啟註解
• 配置日誌檔案
• Redis、MQ 等等 …
• 配置完成之後部署 Tomcat 除錯
• 可能還需要考慮各個版本的相容性，jar 包衝突的各種可行性。

因為如上種種問題，當一接觸到 Spring Boot 後就被它簡單的操作吸引了…

真羨慕現在的小夥伴，一上來就是用的 Spring Boot 了~ 不用再像我那會一樣。

2、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，提高了開發效率，Spring Boot 總結後有以下幾個特點：

• 可以快速的建立 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，做到開箱即用。
• 約定大於配置。

這幾個特點基本上也是面試 Spring Boot 時常問的，也正是因為這幾個特點讓之前繁瑣的搭建過程變的簡單。

我們都知道，特點並不是解決問題的關鍵，所以我們要了解，Spring Boot 到底是如何解決問題的。

2.1、自動配置

之前我們使用 XML 方式時，有相當大的部分就是對 Bean 進行初始化並配置，比如下面這一段就是配置資料庫連線資訊：

<!-- 配置 資料來源 -->
<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所有配置的 Bean 進行初始化，也就是約定優於配置，然後有的小夥伴就會問，那麼什麼是約定優於配置呢？

約定優於配置可以這樣理解：

1. 開發人員僅需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，採用預設配置

舉例說明：

不符合規定的部分：例如，如果模型中有個名為 User 的類，那麼資料庫中對應的表就會預設命名為 user。只有在偏離這一約定時，例如將該表命名為 “user_info”，才需寫有關這個名字的配置。

規定預設配置的地方：

1. Maven 的目錄結構。專案建立後預設有 resources 資料夾，用於存放資源配置檔案。預設的編譯生成的類都在targe資料夾下面。
2. Spring Boot預設的配置檔案必須是，也只能是字尾名為 yml 或者 properties 的檔案，且名稱唯一。
3. application.yml中預設的屬性。資料庫連線資訊必須是以 spring: datasource: 為字首；再就是其他環境配置，比如埠號、請求路徑等，後面單獨寫一篇文章關於預設配置檔案的。

是否對這個 yml 或者 properties 檔案中配置了資訊就實現了配置有點好奇？

我們還是以資料庫連線資訊為例：在 Spring Boot 中有一個 DataSourceAutoConfiguration 配置類，這個類會自動查詢 application.yml 或者 properties 檔案裡的 spring.datasource.* 路徑，然後相關屬性會自動配置到資料來源中。這個過程就屬於約定大於配置，如果感興趣的小夥伴可以進入這個類看看。

2.2、內嵌容器

Spring Boot 應用程式可以不用部署到外部容器中，比如 Tomcat。Spring Boot 應用可以直接通過 Maven 命令將專案編譯成可執行的 jar 包，通過 java -jar 命令啟動即可，非常方便。

怎麼不需要 Servlet 容器就啟動起來了呢？

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

只要加上這個依賴，Spring Boot 就幫我們預設內嵌了 Tomcat，當然同樣也支援修改，比如可以使用 jetty（見標籤7修改預設內建的Tomcat容器）。

內嵌就內嵌了吧，簡單看一下 Tomcat 在 Spring Boot 中是如何啟動的。

可以看一下我寫的這篇文章：https://www.cnblogs.com/niceyoo/p/14019428.html

2.3、應用監控

應用監控是專案部署中必不可少的環節，以前我們怎麼知道系統實際執行的情況呢？

需要我們人為的進行運維監控，比如對 cpu、記憶體、資料庫連線等監控。如果是對系統介面，那麼可能會單獨寫個測試介面來判斷當前應用的健康程度，當然，大部分情況介面只要返回200就認為當前應用是健康的。

但是這種情況會存在很大的問題，首先前者會浪費人力資源，後者則因為固定介面形式無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資訊的模組—Actuator，通過 Actuator，可以實現對程式內部執行情況進行監控，比如 Bean 載入情況、環境變數、日誌資訊、執行緒資訊等。當然也可以自定義跟業務相關的監控，通過 Actuator 的端點資訊進行暴露。這個有點 DevOps 的意思。

如何整合到 Spring Boot 中呢？

只需要在 pom.xml 中新增如下依賴即可：

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

應用啟動則直接可以訪問：

• http://localhost:port/actuator 檢視所有端點資訊。
• http://localhost:port/actuator/env 檢視該應用全部環境屬性。

application配置檔案中可配置的引數：

management:
  endpoints:
    web:
      # actuator的訪問路徑，替換預設/actuator
      base-path: /monitor
      # 設定是否暴露端點 預設只有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: 包括所有端點，注意需要新增引號
        # 排除端點，如果不排除則只需要訪問該應用的/shutdown 端點就能實現關閉該應用的遠端操作
        exclude: shutdown
  server:
    port: 8888  #新開監控埠，不和應用用同一個埠，
  endpoint:
    health:
      show-details: always # 顯示db、redis、rabbti連線情況等
    shutdown:
      enabled: true  #預設情況下，除shutdown以外的所有端點均已啟用。手動開啟

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

我們可以看到有很多節點（圖中省略），這些結點被稱作 端點，如下是這些端點的描述：

ID	描述	預設啟用	預設公開
auditevents	公開當前應用程式的審計事件資訊	Yes	No
beans	顯示應用程式中所有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原因	Yes	No
configprops	顯示所有@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資料庫遷移	Yes	No
health	顯示應用程式健康資訊	Yes	Yes
httptrace	顯示HTTP跟蹤資訊（預設情況下，最後100個HTTP請求-響應互動）	Yes	No
info	顯示任意應用程式資訊	Yes	Yes
loggers	顯示和修改應用程式中記錄器的配置	Yes	No
liquibase	顯示已應用的任何Liquibase資料庫遷移	Yes	No
metrics	顯示當前應用程式的“指標”資訊	Yes	No
mappings	顯示所有@RequestMapping路徑對照的列表	Yes	No
scheduledtasks	顯示應用程式中排程的任務	Yes	No
sessions	允許從Spring Session支援的會話儲存中檢索和刪除使用者會話	Yes	No
shutdown	讓應用程式優雅地關閉	No	No
threaddump	執行執行緒轉儲	Yes	No

如上所知，如果想顯示應用程式健康資訊，那麼就訪問 health 端點，即：

http://127.0.0.1:8888/monitor/health

其他的大家可以自行嘗試看一下，額外需要注意的是 shutdown 端點，專案中一定要排除，否則只需要訪問該應用的 /shutdown 端點就能實現該應用的遠端關閉操作，十分危險。

這就完了？

顯然不是，上邊這樣直接訪問端點，然後返回 JSON 資料，顯然很不直觀，畢竟現在很流行視覺化嘛~ 咳咳。

所以這時候我們可以通過 Spring Boot Admin 來對 actuator 返回的這些資料進行整理。

關於 Spring Boot Admin 的介紹：

Spring Boot Admin 是用於管理和監控 Spring Boot 應用程式執行狀態的。在 Spring Boot 專案中可以通過整合 Spring Boot Admin Client 向 Spring Boot Admin Server 進行註冊（通過 HTTP），這樣我們就可以在 Spring Boot Admin Server 統一管理 Spring Boot 應用。視覺化是端點之上的 Vue 專案。

提供功能如下：

• 顯示健康狀態及詳細資訊，如JVM和記憶體指標、資料來源指標、快取指標
• 跟蹤並下載日誌檔案
• 檢視jvm系統-和環境屬性
• 檢視Spring啟動配置屬性
• 方便loglevel管理
• 檢視執行緒轉儲
• 檢視http-traces
• 檢視http端點
• 檢視計劃任務
• 檢視和刪除活動會話(使用spring-session)
• 狀態更改通知(通過電子郵件、Slack、Hipchat…)
• 狀態變化的事件日誌(非永續性)
• ……

使用 Spring Boot Admin 也是非常的簡單，直接新增如下依賴：

<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>

配置檔案如下：

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

再在啟動類上加上 @EnableAdminServer 註解，齊活，完事。

通過如上介面，我們可以清楚的看到應用的名稱和 IP 埠資訊，應用名稱是預設的，也可以在配置檔案中通過 spring.application.name 來自定義名稱。

我們還可以點選服務資訊進去檢視詳情，左邊是對應的功能選單，右邊是資料展示的頁面。詳情中有健康資訊、執行緒資訊、JVM 記憶體等資訊，都通過圖形的方式展示，一目瞭然。

通過左側功能選單可以看到還有 日誌、JVM、快取 等管理功能，大家可以點點看看。

2.4、Spring Boot Starter 開箱即用

關於 Spring Boot Starter 相信大家一定不陌生，很多第三方工具的引入都是涉及到 Starter 包，Starter 包可以說是 Spring Boot 中的核心功能，Starter 的出現，簡化了 Spring 很多工作。不懂就問環節：什麼是 Starter?

大家可以看一下我轉載的這篇文章：

https://www.cnblogs.com/niceyoo/p/14022406.html

總之，Starter 包簡化框架整合難度，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，對框架的整合只需要加入一個 Starter 包的配置，降低了煩瑣配置的出錯機率。

如下是 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和預設的嵌入式容器Tomcat
spring-boot-starter-test	用於測試
spring-boot-starter-data-jpa	帶有Hibermate的Spring Data JPA，用於運算元據庫。
spring-boot-starter-jdbc	傳統的JDBC支援
spring-boot-starter-thymeleaf	支援Thymeleaf模板
spring-boot-starter-mail	支援Java Mail、Spring Email 傳送郵件
spring-boot-starter-integration	Spring框架建立的一個API，面向企業應用整合（EAI）
spring-boot-starter-mobile	SpringMVC的擴充套件，用來簡化手機上的Web應用程式開發
spring-boot-starter-data-redis	快速整合並操作 Redis：通過Spring Data Redis、Redis Client使用Redis
spring-boot-starter-validation	Bean Validation是一個資料驗證的規範，Hibernate Validator是一個資料驗證框架
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	為服務新增HATEOAS功能
spring-boot-starter-security	用Spring Security進行身份驗證和授權
spring-boot-starter-data-rest	用Spring Data REST公佈簡單的REST服務

3、Spring Boot 專案的建立方式

建立 Spring Boot 有兩種方式：

• 手動建立一個 Maven 專案，然後新增 Spring Boot 需要的依賴；
• 通過 Spring Initializr 腳手架建立；

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

通過 IDEA 建立 Spring Boot 專案實在是太簡單了：

關於下一步之後，無非就是選擇建立專案的方式（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。

4、Spring Boot 編譯打包

Spring Boot 專案打包無非就 「打 jar 包、打 war 包」 這兩種情況，這兩者的應用場景不同，各有優缺點。

jar 包部署優點：

• 無須搭建本地web容器，預設內建 Tomcat 容器，可以直接以 java -jar 形式執行；
• 因為自帶web容器，可以避免由於web容器的差異造成不同環境結果不一致問題。
• 藉助容器化，可以進行大規模的部署。

jar 包部署缺點：

• jar 應用體積過大「可以參考瘦身指南」
• 資料來源無法通過介面進行管理。
• 修改web容器相關配置比較困難，需要藉助程式碼實現。

war 包部署優點：

• 可以藉助web容器管理介面對應用進行管理。
• web容器配置較為靈活，配置和程式分離。「jar包方式其實也可以」
• 應用體積較小，甚至可以藉助web容器的包管理功能進一步減小應用大小。

war 包部署缺點：

• 本地需要搭建web容器
• 除錯較為困難，需要藉助web容器。
• 部署較為困難

至於最終選擇哪個，本文不追究，畢竟都是要根據實際專案來說的。

以打 jar 包為例：

首先需要在 pom.xml 檔案中配置 spring-boot-maven-plugin 打包外掛，也就是我們通常看到的：

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

這樣就可以在 Tmerinal 控制檯通過 maven 命令進行打包了：mvn package

或者是可以直接在 IDEA 右側的 Maven 標籤：

有小夥伴可能好奇，難道不需要設定 <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>

其實預設的 就是 jar 方式。

5、Spring Boot 多環境配置

通常在實際開發中，往往涉及到好幾個環境，比如開發環境、本地環境、測試環境等等，通常不同環境下的配置資訊是不一樣的「比如埠號？資料庫連線資訊等」，因為我們每次只能使用一個配置環境，如果頻繁的修改配置以達到效果，自然是麻煩的不行，且很容易出錯。

而在 Spring Boot 中，我們可以通過 spring.profiles.active 來啟用對應的配置檔案。

比如建立如下三個檔案：

application.yml「主檔案」

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

我們想要使用 dev 開發環境，只需要在 application.yml 中使用 spring.profiles.active=dev 就可以完成指定：

spring:
	profiles:
		active: dev

6、替換內建的 Tomcat 容器

儘管Spring Boot內建了 Tomcat ，但是在高併發場景下的 Tomcat 相對來說比較弱。比如在相同的機器配置下，模擬相等的請求數，Undertow在效能和記憶體使用方面都是最優的。並且Undertow新版本預設使用持久連線，這將會進一步提高它的併發吞吐能力。所以，如果是高併發的業務系統，Undertow 是最佳選擇。

問題是怎麼替換？

因為 spring-boot-starter-web 中預設自帶的容器是 Tomcat，如果想要替換成 Undertow 也是非常簡單的。

首先需要排除 spring-boot-starter-web 包中的 Tomcat，然後單獨增加 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>

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

7、配置檔案的讀取

以前讀取 spring 的配置檔案，都是通過工具類類讀取，其實無非就是讀取 xml 檔案，比如，通過 ClassPathXmlApplicationContext 載入到檔案，然後再通過 上下文拿到 對應的Bean，再取參等。

而在 Spring Boot 中讀取配置檔案有三種方式：

1. Environment

2. @Value

3. @ConfigurationProperties

我們一一看看這三種方式：

application.yml 中的模擬資料:

niceyoo:
  name: 張三
  age: 24

7.1、Environment

Environment 用於管理當前的應用環境資訊，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。

也就是我們可以使用 Environment 的 getProperty() 方法讀取指定配置 Key 的內容。

程式碼中體現：

@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);
    }
}

7.2、@Value

@Value 方式就簡單多了，直接在接收的屬性上加上該註解即可：

@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);
    }
}

7.3、@ConfigurationProperties

使用該註解可以直接注入到實體類中，方便值的同一管理。

比如我們建立一個 Model 實體類，定義 name、age 屬性，然後實現 get\set 方法，再在實體類上加上 @Configuration 和 @ConfigurationProperties(prefix=“niceyoo”) 註解，並指定字首為 niceyoo。

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

這樣就可以將 niceyoo 下面的值直接對應到實體上了，其中加入 @Configuration 註解，我們在使用時可以直接通過 @Autowired 進行注入。

取值程式碼：

@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

以前 Spring 主打輕量級應用框架，但隨著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 幾乎可以做任何事了，但是相應的問題也來了。

Spring 每整合一個第三方軟體，就需要手動增加一些配置，隨著新軟體的加入，以至於需要引入越來越多的配置，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，各種五花八門的配置檔案，以至於經常配置出錯，然後解決配置相關的問題就需要好久。

工欲善其行，必先利其器。

Spring Boot 的出現可以說真正的顛覆了以前傳統的 Web 專案，開發人員再也不用配置繁瑣的 xml 檔案了，簡直是解放了雙手，整個專案的配置檔案也變得簡潔了。

正所謂簡潔並不意味著簡單，Spring Boot 只是將眾多複雜的功能進行了封裝，讓我們在使用的時候足夠的簡單。

關於 Spring Boot 的知識點可以說太多太多了，文中只是把自己能想到的幾點描述了出來。

歡迎大家在留言區互動，

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