Spring Boot 入门之基础篇（一）

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一、前言

Spring Boot 是由 Pivotal 团队提供的全新框架，其设计目的是用来简化新 Spring 应用的初始搭建以及开发过程。该框架使用了特定的方式来进行配置，从而使开发人员不再需要定义样板化的配置。

本系列以快速入门为主，可当作工具小手册阅读

二、环境搭建

创建一个 maven 工程，目录结构如下图：

# 2.1 添加依赖

创建 maven 工程，在 pom.xml 文件中添加如下依赖：

1. <!-- 定义公共资源版本 -->
2. <parent>
3. <groupId>org.springframework.boot</groupId>
4. <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
5. <version>1.5.6.RELEASE</version>
6. <relativePath />
7. </parent>
8.  
9. <properties>
10. <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
11. <project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding>
12. <java.version>1.8</java.version>
13. </properties>
14.  
15. <dependencies>
16. <!-- 上边引入 parent，因此 下边无需指定版本 -->
17. <!-- 包含 mvc,aop 等jar资源 -->
18. <dependency>
19. <groupId>org.springframework.boot</groupId>
20. <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
21. </dependency>
22. </dependencies>
23.  
24. <build>
25. <plugins>
26. <plugin>
27. <groupId>org.springframework.boot</groupId>
28. <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
29. </plugin>
30. </plugins>
31. </build>

# 2.2 创建目录和配置文件

创建 src/main/resources 源文件目录，并在该目录下创建 application.properties 文件、static 和 templates 的文件夹。

application.properties：用于配置项目运行所需的配置数据。

static：用于存放静态资源，如：css、js、图片等。

templates：用于存放模板文件。

目录结构如下：

# 2.3 创建启动类

在 com.light.springboot 包下创建启动类，如下：

1. /**
2. 该注解指定项目为springboot，由此类当作程序入口
3. 自动装配 web 依赖的环境
4.  
5. **/
6. @SpringBootApplication
7. public class SpringbootApplication {
8.  
9. public static void main(String[] args) {
10. SpringApplication.run(SpringbootApplication.class, args);
11. }
12. }

# 2.4 案例演示

创建 com.light.springboot.controller 包，在该包下创建一个 Controller 类，如下：

1. @RestController
2. public class TestController {
3.  
4. @GetMapping("/helloworld")
5. public String helloworld() {
6. return "helloworld";
7. }
8. }

在 SpringbootApplication 文件中右键 Run as -> Java Application。当看到 “Tomcat started on port(s): 8080 (http)” 字样说明启动成功。

打开浏览器访问 http://localhost:8080/helloworld，结果如下：

读者可以使用 STS 开发工具，里边集成了插件，可以直接创建 Spingboot 项目，它会自动生成必要的目录结构。

三、热部署

当我们修改文件和创建文件时，都需要重新启动项目。这样频繁的操作很浪费时间，配置热部署可以让项目自动加载变化的文件，省去的手动操作。

在 pom.xml 文件中添加如下配置：

1. <!-- 热部署 -->
2. <dependency>
3. <groupId>org.springframework.boot</groupId>
4. <artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>
5. <optional>true</optional>
6. <scope>true</scope>
7. </dependency>

1. <build>
2. <plugins>
3. <plugin>
4. <groupId>org.springframework.boot</groupId>
5. <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
6. <configuration>
7. <!-- 没有该配置，devtools 不生效 -->
8. <fork>true</fork>
9. </configuration>
10. </plugin>
11. </plugins>
12. </build>

配置好 pom.xml 文件后，我们启动项目，随便创建/修改一个文件并保存，会发现控制台打印 springboot 重新加载文件的信息。

演示图如下：

四、多环境切换

application.properties 是 springboot 在运行中所需要的配置信息。

当我们在开发阶段，使用自己的机器开发，测试的时候需要用的测试服务器测试，上线时使用正式环境的服务器。

这三种环境需要的配置信息都不一样，当我们切换环境运行项目时，需要手动的修改多出配置信息，非常容易出错。

为了解决上述问题，springboot 提供多环境配置的机制，让开发者非常容易的根据需求而切换不同的配置环境。

在 src/main/resources 目录下创建三个配置文件:

1. application-dev.properties：用于开发环境
2. application-test.properties：用于测试环境
3. application-prod.properties：用于生产环境

我们可以在这个三个配置文件中设置不同的信息，application.properties 配置公共的信息。

在 application.properties 中配置：

1. spring.profiles.active=dev

表示** application-dev.properties 文件配置， springboot 会加载使用 application.properties 和 application-dev.properties 配置文件的信息。

同理，可将 spring.profiles.active 的值修改成 test 或 prod 达到切换环境的目的。

演示图如下：

切换项目启动的环境不仅对读取配置文件信息有效，也可以对 Bean 有效。

当我们需要对不同环境使用不同的 Bean 时，可以通过 @Profile 注解进行区分，如下：

1. @Configuration
2. public class BeanConfiguration {
3.  
4. @Bean
5. @Profile("dev")
6. public Runnable test1() {
7. System.out.println("开发环境使用的 Bean");
8. return () -> {};
9. }
10.  
11. @Bean
12. @Profile("test")
13. public Runnable test2() {
14. System.out.println("测试环境使用的 Bean");
15. return () -> {};
16. }
17.  
18. @Bean
19. @Profile("pro")
20. public Runnable test3() {
21. System.out.println("生成环境使用的 Bean");
22. return () -> {};
23. }
24. }

当启动项目后，Spring 会根据 spring.profiles.active 的值实例化对应的 Bean。

五、配置日志

# 5.1 配置 logback（官方推荐使用）

# 5.1.1 配置日志文件

spring boot 默认会加载 classpath:logback-spring.xml 或者 classpath:logback-spring.groovy。

如需要自定义文件名称，在 application.properties 中配置 logging.config 选项即可。

在 src/main/resources 下创建 logback-spring.xml 文件，内容如下：

1. <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
2. <configuration>
3. <!-- 文件输出格式 -->
4. <property name="PATTERN" value="%-12(%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS}) |-%-5level [%thread] %c [%L] -| %msg%n" />
5. <!-- test文件路径 -->
6. <property name="TEST_FILE_PATH" value="d:/test.log" />
7. <!-- pro文件路径 -->
8. <property name="PRO_FILE_PATH" value="/opt/test/log" />
9.  
10. <!-- 开发环境 -->
11. <springProfile name="dev">
12. <appender name="CONSOLE" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender">
13. <encoder>
14. <pattern>${PATTERN}</pattern>
15. </encoder>
16. </appender>
17. <logger name="com.light.springboot" level="debug" />
18. <root level="info">
19. <appender-ref ref="CONSOLE" />
20. </root>
21. </springProfile>
22.  
23. <!-- 测试环境 -->
24. <springProfile name="test">
25. <!-- 每天产生一个文件 -->
26. <appender name="TEST-FILE" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender">
27. <!-- 文件路径 -->
28. <file>${TEST_FILE_PATH}</file>
29. <rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.TimeBasedRollingPolicy">
30. <!-- 文件名称 -->
31. <fileNamePattern>${TEST_FILE_PATH}/info.%d{yyyy-MM-dd}.log</fileNamePattern>
32. <!-- 文件最大保存历史数量 -->
33. <MaxHistory>100</MaxHistory>
34. </rollingPolicy>
35. <layout class="ch.qos.logback.classic.PatternLayout">
36. <pattern>${PATTERN}</pattern>
37. </layout>
38. </appender>
39. <logger name="com.light.springboot" level="debug" />
40. <root level="info">
41. <appender-ref ref="TEST-FILE" />
42. </root>
43. </springProfile>
44.  
45. <!-- 生产环境 -->
46. <springProfile name="prod">
47. <appender name="PROD_FILE" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender">
48. <file>${PRO_FILE_PATH}</file>
49. <rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.TimeBasedRollingPolicy">
50. <fileNamePattern>${PRO_FILE_PATH}/warn.%d{yyyy-MM-dd}.log</fileNamePattern>
51. <MaxHistory>100</MaxHistory>
52. </rollingPolicy>
53. <layout class="ch.qos.logback.classic.PatternLayout">
54. <pattern>${PATTERN}</pattern>
55. </layout>
56. </appender>
57. <root level="warn">
58. <appender-ref ref="PROD_FILE" />
59. </root>
60. </springProfile>
61. </configuration>

其中，springProfile 标签的 name 属性对应 application.properties 中的 spring.profiles.active 的配置。

即 spring.profiles.active 的值可以看作是日志配置文件中对应的 springProfile 是否生效的开关。

# 5.2 配置 log4j2

# 5.2.1 添加依赖

1. <dependency>
2. <groupId>org.springframework.boot</groupId>
3. <artifactId>spring-boot-starter-log4j2</artifactId>
4. </dependency>
5.  
6. <dependency>
7. <groupId>org.springframework.boot</groupId>
8. <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
9. <exclusions>
10. <exclusion>
11. <groupId>org.springframework.boot</groupId>
12. <artifactId>spring-boot-starter-logging</artifactId>
13. </exclusion>
14. </exclusions>
15. </dependency>

# 5.2.2 配置日志文件

spring boot 默认会加载 classpath:log4j2.xml 或者 classpath:log4j2-spring.xml。

如需要自定义文件名称，在 application.properties 中配置 logging.config 选项即可。

log4j2.xml 文件内容如下：

1. <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
2. <configuration>
3. <properties>
4. <!-- 文件输出格式 -->
5. <property name="PATTERN">%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} |-%-5level [%thread] %c [%L] -| %msg%n</property>
6. </properties>
7. <appenders>
8. <Console name="CONSOLE" target="system_out">
9. <PatternLayout pattern="${PATTERN}" />
10. </Console>
11. </appenders>
12. <loggers>
13. <logger name="com.light.springboot" level="debug" />
14. <root level="info">
15. <appenderref ref="CONSOLE" />
16. </root>
17. </loggers>
18. </configuration>

log4j2 不能像 logback 那样在一个文件中设置多个环境的配置数据，只能命名 3 个不同名的日志文件，分别在 application-dev，application-test 和 application-prod 中配置 logging.config 选项。

除了在日志配置文件中设置参数之外，还可以在 application-*.properties 中设置，日志相关的配置：

1. logging.config # 日志配置文件路径，如 classpath:logback-spring.xml
2. logging.exception-conversion-word # 记录异常时使用的转换词
3. logging.file # 记录日志的文件名称，如：test.log
4. logging.level.* # 日志映射，如：logging.level.root=WARN，logging.level.org.springframework.web=DEBUG
5. logging.path # 记录日志的文件路径，如：d:/
6. logging.pattern.console # 向控制台输出的日志格式，只支持默认的 logback 设置。
7. logging.pattern.file # 向记录日志文件输出的日志格式，只支持默认的 logback 设置。
8. logging.pattern.level # 用于呈现日志级别的格式，只支持默认的 logback 设置。
9. logging.register-shutdown-hook # 初始化时为日志系统注册一个关闭钩子

六、注解介绍

下面列出 Spring Boot 开发中常用的注解：

1. @Configuration # 作用于类上，相当于一个 xml 配置文件
2. @Bean # 作用于方法上，相当于 xml 配置中的 <bean>
3. @SpringBootApplication # Spring Boot的核心注解，是一个组合注解，用于启动类上
4. @EnableAutoConfiguration # 启用自动配置，允许加载第三方 Jar 包的配置
5. @ComponentScan # 默认扫描 @SpringBootApplication 所在类的同级目录以及它的子目录
6. @PropertySource # 加载 properties 文件
7. @Value # 将配置文件的属性注入到 Bean 中特定的成员变量
8. @EnableConfigurationProperties # 开启一个特性，让配置文件的属性可以注入到 Bean 中，与 @ConfigurationProperties 结合使用
9. @ConfigurationProperties # 关联配置文件中的属性到 Bean 中
10. @Import # 加载指定 Class 文件，其生命周期被 Spring 管理
11. @ImportResource # 加载 xml 文件

传统项目下使用的注解，此处就不再累述。

七、读取配置文件

# 7.1 属性装配

有两种方式：使用 @Value 注解和 Environment 对象。

在 application.properties 中添加：

1. ds.userName=root
2. ds.password=tiger
3. ds.url=jdbc:mysql://localhost:3306/test
4. ds.driverClassName=com.mysql.jdbc.Driver

以上是自定义的配置。

创建一个配置类，如下：

1. @Configuration
2. public class WebConfig {
3.  
4. @Value("${ds.userName}")
5. private String userName;
6.  
7. @Autowired
8. private Environment environment;
9.  
10. public void show() {
11. System.out.println("ds.userName:" + this.userName);
12. System.out.println("ds.password:" + this.environment.getProperty("ds.password"));
13. }
14. }

通过 @Value 获取 config.userName 配置；通过 environment 获取 config.password 配置。

测试：

1. @SpringBootApplication
2. public class SpringbootApplication {
3.  
4. public static void main(String[] args) {
5. ConfigurableApplicationContext context = SpringApplication.run(SpringbootApplication.class, args);
6. context.getBean(WebConfig.class).show();
7. }
8. }

打印结果：

1. userName:root
2. password:tiger

# 7.2 对象装配

创建一个封装类：

1. @Component
2. @ConfigurationProperties(prefix="ds")
3. public class DataSourceProperties {
4.  
5. private String url;
6.  
7. private String driverClassName;
8.  
9. private String userName;
10.  
11. private String password;
12.  
13.  
14. public void show() {
15. System.out.println("ds.url=" + this.url);
16. System.out.println("ds.driverClassName=" + this.driverClassName);
17. System.out.println("ds.userName=" + this.userName);
18. System.out.println("ds.password=" +this.password);
19. }
20.  
21. }

此处省略 setter 和 getter 方法。

测试：

1. @SpringBootApplication
2. public class SpringbootApplication {
3.  
4. public static void main(String[] args) {
5. ConfigurableApplicationContext context = SpringApplication.run(SpringbootApplication.class, args);
6. context.getBean(DataSourceProperties.class).show();
7. }
8. }

打印结果：

1. ds.url=jdbc:mysql://localhost:3306/test
2. ds.driverClassName=com.mysql.jdbc.Driver
3. ds.userName=root
4. ds.password=tiger

八、自动配置

在上文的例子中，我们其实就使用到自动配置了，在此小结中再举例说明，加深印象。

现有 2 个项目，一个 Maven 项目 和 Spring Boot 项目。

Spring Boot 项目引入 Maven 项目并使用 Maven 项目中写好的类。

# 8.1 编码

Maven 项目中的代码：

1. public class Cache {
2.  
3. private Map<String,Object> map = new HashMap<String,Object>();
4.  
5. public void set(String key,String value) {
6. this.map.put(key,value);
7. }
8.  
9. public Object get(String key) {
10. return this.map.get(key);
11. }
12. }
13.  
14. @Configuration
15. public class CacheConfirguration {
16.  
17. @Bean
18. public Cache createCacheObj() {
19. return new Cache();
20. }
21. }

Spring Boot 项目引入 Maven 项目：

pom.xml 文件：

1. <dependency>
2. <groupId>com.light</groupId>
3. <artifactId>cache</artifactId>
4. <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
5. </dependency>

测试：

1. @SpringBootApplication
2. public class SpringbootApplication extends SpringBootServletInitializer {
3.  
4. @Override
5. protected SpringApplicationBuilder configure(SpringApplicationBuilder application) {
6. return application.sources(SpringbootApplication.class);
7. }
8.  
9. public static void main(String[] args) {
10. ConfigurableApplicationContext context = SpringApplication.run(SpringbootApplication.class, args);
11.  
12. CacheConfirguration conf = context.getBean(CacheConfirguration.class);
13. System.out.println(conf);
14.  
15. Cache Cache = context.getBean(Cache.class);
16. System.out.println(Cache);
17. }
18. }

打印结果：

1. Caused by: org.springframework.beans.factory.NoSuchBeanDefinitionException: No qualifying bean of type 'com.light.cache.Cache' available

从结果我们可知 Spring Boot 并不会自动配置第三方 jar 资源文件。

因为 @SpringBootApplication 注解包含 @ComponentScan 注解，项目启动时 Spring 只扫描与 SpringbootApplication 类同目录和子目录下的类文件，引入第三方 jar 文件无法被扫描，因此不能被 Spring 容器管理。

# 8.2 解决方案

方式一：

在启动类 SpringbootApplication 上添加 @Import(CacheConfirguration.class)。

方式二：

在 Maven 项目的 src/main/resources 目录下创建 META-INF 文件夹，在该文件夹下再创建 spring.factories 文件，内容如下：

1. org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\
2. com.light.cache.CacheConfirguration

启动项目，结果如下：

九、条件配置

需要装配的类：

1. public interface EncodingConvertor {
2.  
3. }
4.  
5. public class UTF8EncodingConvertor implements EncodingConvertor {
6.  
7. }
8.  
9. public class GBKEncodingConvertor implements EncodingConvertor {
10.  
11. }

配置类：

1. @Configuration
2. public class EncodingConvertorConfiguration {
3.  
4. @Bean
5. public EncodingConvertor createUTF8EncodingConvertor() {
6. return new UTF8EncodingConvertor();
7. }
8.  
9. @Bean
10. public EncodingConvertor createGBKEncodingConvertor() {
11. return new GBKEncodingConvertor();
12. }
13. }

测试：

1. @SpringBootApplication
2. public class SpringbootApplication extends SpringBootServletInitializer {
3.  
4. @Override
5. protected SpringApplicationBuilder configure(SpringApplicationBuilder application) {
6. return application.sources(SpringbootApplication.class);
7. }
8.  
9. public static void main(String[] args) {
10. ConfigurableApplicationContext context = SpringApplication.run(SpringbootApplication.class, args);
11. Map<String, EncodingConvertor> map = context.getBeansOfType(EncodingConvertor.class);
12. System.out.println(map);
13. }
14. }

打印结果：

1. {createUTF8EncodingConvertor=com.light.springboot.config.UTF8EncodingConvertor@4c889f9d, createGBKEncodingConvertor=com.light.springboot.config.GBKEncodingConvertor@26f067d9}

从结果看出，Spring 帮我们装配了 2 个 Bean。

当我们需要根据系统环境的字符集选择性的装配其中一个 Bean 时，需要结合 @Conditional 注解 和 Condition 接口使用。如下：

创建条件类：

1. public class UTF8Condition implements Condition {
2.  
3. @Override
4. public boolean matches(ConditionContext context, AnnotatedTypeMetadata metadata) {
5. String encoding = System.getProperty("file.encoding");
6. if (encoding != null) {
7. return "utf-8".equals(encoding.toLowerCase());
8. }
9. return false;
10. }
11.  
12. }
13.  
14. public class GBKCondition implements Condition {
15.  
16. @Override
17. public boolean matches(ConditionContext context, AnnotatedTypeMetadata metadata) {
18. String encoding = System.getProperty("file.encoding");
19. if (encoding != null) {
20. return "gbk".equals(encoding.toLowerCase());
21. }
22. return false;
23. }
24.  
25. }

Condition 用于判断是否进行装配，需要实现 matches 方法。当方法返回 true 时表示需要装配，否则反之。

修改配置类：

1. @Configuration
2. public class EncodingConvertorConfiguration {
3.  
4. @Bean
5. @Conditional(UTF8Condition.class)
6. public EncodingConvertor createUTF8EncodingConvertor() {
7. return new UTF8EncodingConvertor();
8. }
9.  
10. @Bean
11. @Conditional(GBKCondition.class)
12. public EncodingConvertor createGBKEncodingConvertor() {
13. return new GBKEncodingConvertor();
14. }
15. }

在对应的 Bean 上添加 @Conditional 注解。

测试：

1. @SpringBootApplication
2. public class SpringbootApplication extends SpringBootServletInitializer {
3.  
4. @Override
5. protected SpringApplicationBuilder configure(SpringApplicationBuilder application) {
6. return application.sources(SpringbootApplication.class);
7. }
8.  
9. public static void main(String[] args) {
10. ConfigurableApplicationContext context = SpringApplication.run(SpringbootApplication.class, args);
11. System.out.println(System.getProperty("file.encoding"));
12. Map<String, EncodingConvertor> map = context.getBeansOfType(EncodingConvertor.class);
13. System.out.println(map);
14. }
15. }

打印结果：

1. UTF-8
2. {createUTF8EncodingConvertor=com.light.springboot.config.UTF8EncodingConvertor@24701bc1}

除了 @Conditional 之外，Spring Boot 还提供了其他注解进行条件装配：

1. @ConditionalOnBean # 当指定 Bean 存在时进行装配
2. @ConditionalOnMissingBean # 当指定 Bean 不存在时进行装配
3. @ConditionalOnClass # 当指定 Class 在 classpath 中时进行装配
4. @ConditionalOnMissingClass # 当指定 Class 不在 classpath 中时进行装配
5. @ConditionalOnExpression # 根据 SpEL 表达式进行装配
6. @ConditionalOnJava # 根据 JVM 版本进行装配
7. @ConditionalOnJndi # 根据 JNDI 进行装配
8. @ConditionalOnWebApplication # 当上下文是 WebApplication 时进行装配
9. @ConditionalOnNotWebApplication # 当上下文不是 WebApplication 时进行装配
10. @ConditionalOnProperty # 当指定的属性名的值为指定的值时进行装配
11. @ConditionalOnResource # 当指定的资源在 classpath 中时进行装配
12. @ConditionalOnCloudPlatform #
13. @ConditionalOnSingleCandidate #

十、打包运行

打包的形式有两种：jar 和 war。

# 10.1 打包成可执行的 jar 包

默认情况下，通过 maven 执行 package 命令后，会生成 jar 包，且该 jar 包会内置了 tomcat 容器，因此我们可以通过 java -jar 就可以运行项目，如下图：

# 10.2 打包成部署的 war 包

让 SpringbootApplication 类继承 SpringBootServletInitializer 并重写 configure 方法，如下：

1. @SpringBootApplication
2. public class SpringbootApplication extends SpringBootServletInitializer {
3.  
4. @Override
5. protected SpringApplicationBuilder configure(SpringApplicationBuilder application) {
6. return application.sources(SpringbootApplication.class);
7. }
8.  
9. public static void main(String[] args) {
10. SpringApplication.run(SpringbootApplication.class, args);
11. }
12. }

修改 pom.xml 文件，将 jar 改成 war，如下：

1. <packaging>war</packaging>

移除内置 tomcat：

1. <dependency>
2. <groupId>org.springframework.boot</groupId>
3. <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
4. <exclusions>
5. <exclusion>
6. <groupId>org.springframework.boot</groupId>
7. <artifactId>spring-boot-starter-tomcat</artifactId>
8. </exclusion>
9. </exclusions>
10. </dependency>
11. <!-- Servlet API -->
12. <dependency>
13. <groupId>javax.servlet</groupId>
14. <artifactId>javax.servlet-api</artifactId>
15. <version>3.1.0</version>
16. <scope>provided</scope>
17. </dependency>

打包成功后，将 war 包部署到 tomcat 容器中运行即可。

十一、参考资料

• Spring Boot 官方文档