第01章 SpringBoot基础-优快云博客

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Spring 框架最初的Bean管理是通过XML文件来描述的。然后随着业务的增加，应用中存在了大量的XML配置，这些配置包括Spring框架自身的Bean配置，还包括其他框架的集成配置等待，到最后XML文件变得臃肿不堪，难以阅读和管理。随着Spring3.0的发布，Spring开始摆脱XML配置文件，并且在开发过程中大量使用“约定大于配置”的思想来摆脱Spring框架中各类繁复纷杂的配置。在Spring4.0发布后，Spring抽象出了Spring Boot框架。Spring Boot本身并不提供Spring框架的核心特性以及扩展功能，只是用于快速，敏捷地开发新一代基于Spring框架的应用程序。也就是说，Spring Boot并不是用来替代 Spring 的解决方案，而是和Spring框架紧密结合用于提升开发者体验的工具。同时，Spring Boot还集成了大量常用的第三方库的配置，为这些第三方库提供了几乎以零配置的 “开箱即用” 的能力。这样大部分的Spring Boot应用都只需要非常少量的配置代码，让开发者专注于业务逻辑的完成。从最根本来讲，Spring Boot 就是一些依赖库的集合，它能够被任意项目的构建系统所使用。2018年3月1日，Spring Boot 2.0正式版发布。Spring Boot2基于 Java8 和 Spring Framework5。我们可以使用Spring Boot创建Java应用，并使用java -jar启动它，或者采用传统的WAR部署方式。

IDEA 全称 IntelliJ IDEA，是java编程语言的集成开发环境。IntelliJ IDEA是 JetBrains 的旗舰产品，主要分为Ultimate收费版本和Community Edition免费版本。本章节使用的是Community Edition 2020版本，大家可以去官方网站：https://www.jetbrains.com.cn/idea/download 去下载 “ideaIC-2020.3.4.exe” 。安装过程我们就不详细介绍了。

接下来，我们就使用IDEA来创建Spring Boot工程，可以使用 Maven 和 Spring Initializr 两种方法来创建。首先，我们使用IDEA来创建一个Maven工程 “SpringBootDemo”

左边是我们的工程结构，右边是pom.xml文件内容。

在我们之前创建项目工程的时候，我们要做的第一件事情，就是导入Jar文件。其次，文件结构也需要梳理清楚，例如，src目录存放Java源码，build目录存放编译生成的.class文件，而WebContent则是www目录。这些工作难度不大，但是非常琐碎且耗时。如果每一个项目都自己搞一套配置，肯定会一团糟。我们需要的是一个标准化的Java项目管理和构建工具。Maven就是是专门为Java项目打造的管理和构建工具，要使用Maven的话，可以去Maven官网（https://maven.apache.org/）下载并安装。但是我们的Idea集成开发工具已经包含Maven了。

它的主要功能有：

1.提供了一套标准化的项目结构；
2.提供了一套标准化的构建流程（编译，测试，打包，发布……）；
3.提供了一套依赖管理机制。

一个使用Maven管理的普通的Java项目，它的目录结构默认如下：

-maven-project
├── pom.xml
├── src
│   ├── main
│   │   ├── java
│   │   └── resources
│   └── test
│       ├── java
│       └── resources
└── target

项目的根目录 maven-project 是项目工程名称，它有一个项目描述文件pom.xml，这个文件非常重要。然后，存放Java源码的目录是 src/main/java，存放资源文件的目录是 src/main/resources，存放测试源码的目录是src/test/java，存放测试资源的目录是src/test/resources，最后，所有编译、打包生成的文件都放在 target 目录里。这些就是一个Maven项目的标准目录结构。所有的目录结构都是约定好的标准结构，我们千万不要随意修改目录结构。使用标准结构不需要做任何配置，Maven就可以正常使用。在这里我们可以发现，Maven的默认工程结构与我们的JavaWeb工程结构是不一样的。它并没有代表WebContent的www目录，因为Maven的标准目录结构并不是针对Web项目制定的。我们重点来看最关键的一个项目描述文件pom.xml，它的内容长得像下面：


<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<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">

    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <groupId>com.demo</groupId>
    <artifactId>SpringBootDemo</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>

    <properties>
        <maven.compiler.source>8</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>8</maven.compiler.target>
    </properties>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>junit</groupId>
            <artifactId>junit</artifactId>
            <version>3.8.1</version>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>

    <build>
        <finalName>SpringBootDemo</finalName>
    </build>

</project>

其中，groupId类似于Java的包名，artifactId通常是项目名称，version是项目版本，一个Maven工程就是由groupId，artifactId 和 version作为唯一标识。重点就是下面的 <dependencies> 标签，它由多个子标签 <dependency> 构成，每一个 <dependency> 都代表一个Jar依赖库文件，如下就是junit库文件，版本是3.8.1

使用 <dependency>声明一个依赖库后，Maven就会自动下载这个依赖包并把它放到classpath中。也就是说，我们不需要在手动添加Jar文件到工程里面了，只需要简单做几个标签配置，我们就能在工程里面使用该Jar库文件了。对于某个依赖库，Maven只需要3个变量即可唯一确定某个jar包：

groupId： 	 属于组织的名称，类似Java的包名；
artifactId： 该jar包自身的名称，类似Java的类名；
version： 	 该jar包的版本。

通过上述3个变量，即可唯一确定某个jar包。Maven如何知道从何处下载所需的依赖？也就是相关的jar包？答案是Maven维护了一个中央仓库（repo1.maven.org），所有第三方库将自身的jar以及相关信息上传至中央仓库，Maven就可以从中央仓库把所需依赖下载到本地。我们也可以登录仓库网站（https://mvnrepository.com）去单独下载库文件（例如Spring Jar包等等）。Maven并不会每次都从中央仓库下载jar包。一个jar包一旦被下载过，就会被Maven自动缓存在本地目录（我们可以手动改变这个目录），所以，除了第一次编译时因为下载需要时间会比较慢，后续过程因为有本地缓存，并不会重复下载相同的jar包。除了可以从Maven的中央仓库下载外，还可以从Maven的镜像仓库下载。如果访问Maven的中央仓库非常慢，我们可以选择一个速度较快的Maven的镜像仓库。Maven镜像仓库定期从中央仓库同步，中国区用户可以使用阿里云提供的Maven镜像仓库。使用Maven镜像仓库需要一个配置，我们需要创建一个 settings.xml 配置文件，内容如下：

<settings xmlns="http://maven.apache.org/SETTINGS/1.0.0"
  xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
  xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/SETTINGS/1.0.0
                      http://maven.apache.org/xsd/settings-1.0.0.xsd">
	<localRepository/>
	<interactiveMode/>
	<offline/>
	<pluginGroups/>
	<servers/>
	<mirrors>
  
		<mirror>
		<id>aliyunmaven</id>
		<mirrorOf>central</mirrorOf>
		<name>阿里云中央仓库</name>
		<url>https://maven.aliyun.com/repository/central</url>
		</mirror>
		
		<mirror>  
		<id>central-repos</id>  
		<mirrorOf>central</mirrorOf>
		<name>maven.apache.org中央仓库</name>  
		<url>http://repo.maven.apache.org/maven2</url>  
		</mirror>		
		
		<mirror>
		<id>central-repos1</id>
		<mirrorOf>central</mirrorOf>
		<name>maven.org中央仓库</name>
		<url>http://repo1.maven.org/maven2/</url>
		</mirror>
	
	</mirrors>
	<proxies/>
	<profiles/>
	<activeProfiles/>
</settings>

我们如何在Idea中配置呢？菜单栏点击 “File” -> “Settings...” ，然后侧边栏选择“Build,Execution,Deployment” -> “Build Tools” -> “Maven”

上面的“settings.xml”就是默认的Maven仓库配置文件，我们可以替换掉我们自己的；然后再“Local Repository”一项中可以设置本地的库文件缓存路径，我们也可以修改到其他目录下。不要忘了勾选后面的 “Override” 重写复选框。接下来，我们修改项目编码，点击菜单栏 File -> Settings，然后在左边找到 Editor -> File Encodings ，将 GBK 编码全部改成 UTF-8 格式，如下所示

接下来介绍 “Starter” ，Starter用于快速启动Spring应用的“启动器”，其本质是将业务相关的技术框架进行集成。这样，开发者就无须关注应用程序依赖配置的细节，大大简化了启动Spring应用的时间。Starter是Spring boot的核心，它就是一整套Jar库的集合包。常用的starter还有spring-boot-starter-web、spring-boot-starter-test、spring-boot-starter-jdbc，spring-boot-starter-redis，spring-boot-starter-data-mongodb等等。

接下来，我们就使用SpringBoot来做JavaWeb开发。我们只需要将 spring-boot-starter-web 依赖包纳入进来即可。通过Maven导入Spring Boot的starter模块，可以将许多程序依赖包自动导入工程中，省去了我们之前一个一个导入的繁琐配置。我们修改一下 “pom.xml” 文件内容，增加 spring boot web 的支持

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<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">

    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <groupId>com.demo</groupId>
    <artifactId>SpringBootDemo</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>

    <properties>
        <maven.compiler.source>8</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>8</maven.compiler.target>
    </properties>

    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.6.13</version>
        <relativePath/>
    </parent>

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

</project>

添加完“spring-boot-starter-parent”和“spring-boot-starter-web”的支持之后，就可以通过Maven下载他们了。

点击最右边的“Maven”展开侧边栏，然后点击“刷新”按钮即可。下载完毕后（红色字体变成上图中正常的灰色字体），我们可以去设置本地的库文件缓存路径查看一下

看到这里，大家就比较熟悉了，这就是 SpringFramework 框架了。

同时，在项目工程的外部库（External Libraries）列表中，就会自动添加Web相关的依赖库。

我们可以看到，Spring Boot帮我们自动导入了Spring Web相关的依赖库文件了。这里面除了我们刚刚看到的Spring框架的Jar文件之外，还有很多其他库文件，比如Tomcat库文件。为什么要引入Tomcat库文件呢？Tomcat不是我们运行的Web服务器嘛。SpringBoot对于Web开发的话，帮助我们内嵌了Tomcat服务器。也就是说，我们使用SpringBoot开发的JavaWeb项目，不需要再部署到Tomcat服务器下了，只需要一个jdk就可以启动了。因此，大家应该可以想到，我们的SpringBootWeb项目想要运行起来的话，首先要将Tomcat运行起来。Tomcat如何运行起来呢？这就又回到了我们Java程序的入口main方法了。也就是说，SpringBoot项目的是从入口main方法开始的。它的作用之一就是启动Tomcat服务器，而后再做项目相关的配置启动。

接下来，我们就在"src/main/java"下创建一个包含入口main方法的“Application”类。首先，我们在“java”上右击，选择 “new” -> “Java Class”，输入我们的包“com.demo.Application”后回车

然后添加我们的入口main方法，如下所示

package com.demo;

public class Application {

    public static void main(String[] args) {
        
    }
}

每一个Spring Boot应用程序都有一个拥有main方法的入口类，也就是我们创建的“Application”的java类。为了能够让Spring Boot识别它，我们需要使用 “@SpringBootApplication” 注解来标记它，并且在main方法中运行当前 “Application” 类，如下所示：

package com.demo;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

@SpringBootApplication
public class Application {

    public static void main(String[] args) {

        SpringApplication.run(Application.class, args);
    }
}

注意，以上代码只是当前Spring Boot应用程序的启动入口。既然我们是Web程序，就应该需要添加一个Controller控制器来处理用户请求URL。

接下来，我们就创建一个HelloController的控制器，如下所示：

package com.demo;

import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class HelloController {

    @RequestMapping("/hello")
    public String hello(){
        return "hello spring boot!";
    }
}

我们使用了@RestController注解和 @RequestMapping注解，这两个注解从名称就能知道是做什么的了。大家注意的是我们的hello方法，它的返回类型是字符串，也就是我们的 “hello spring boot!” 。这里的字符串并不是简单的字符串，而是JSON格式的字符串。我们的工程结构如下

我们如何运行整个工程呢？

我们点击选择“Application”类文件，然后右击选择 “Run Application.main”

控制器已经打印出Tomcat运行在8080端口成功的信息了。

我们可以打开浏览器，直接访问 “http://localhost:8080/hello” 看看

与我们之前访问不同的是，这里我们不在输入“SpringBootDemo”这个繁琐的的二级目录了。另外，只要我们运行一次我们的项目工程，就会在Idea的工具栏右侧显示快捷启动方式

我们的入口类“Application.java”位于“com.demo”包路径下，而我们的控制器“HelloController.java”也位于“com.demo”包路径下。我们虽然使用注解“@RestController”标记了“HelloController.java”，但是这并不代表Spring就知道这个类是就是一个控制器，Spring还需要通过 “<context:component-scan />” 进行扫描“com.demo”这个路径才行。我们在哪里配置这个扫描器呢？注解“@RestController”显然没有这个功能，它本质是 @Controller 和 @ResponseBody 的组合注解，所以并没有扫描的功能。那最后就是我们使用的注解@SpringBootApplication了。这个注解本质是@Configuration，@EnableAutoConfiguration和@ComponentScan的组合注解。看到这个 @ComponentScan 大家应该比较清楚了，它就是刚刚我们介绍的<context:component-scan />。注解 @ComponentScan 会自动扫描指定包下的全部标记有@Component的类并将其注册成Spring Bean，当然也包括@Component的子注解 @Service，@Respository 和 @Controller。我们使用 @ComponentScan 注解入口类 Application，就代表Spring会扫描该入口类所在包路径（com.demo）下的所有@Component类（也包括com.demo.xxx子路径下）。只有这样，Spring才能扫描到我们创建的 “HelloController.java” 类并正确识别为控制器。当然，我们还可以将所有控制器放置到 “com.demo.controller” 包路径下。同时，我们还可以添加我们其他的Service层和Respository 层代码。总之，使用SpringBoot的注解方式开发JavaWeb真是非常的简便了，而且还内置了Tomcat服务器。

如何将我们的Spring Boot应用程序打包发布出去呢？我们需要一个打包插件spring-boot-maven-plugin，我们在pom.xml中添加这个插件。而且还要在pom.xml 文件中指定打包类型，指定生成的是 jar 还是 war。

    <packaging>jar</packaging>

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
                <version>2.7.18</version>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

这是SpringBoot自己提供的插件，它可以在maven的生命周期package后重新打包，生成自己的jar包结构。核心为repackage，它会在maven package之后执行，生成一个新的jar包，将之前的jar包命名为 xxx.original。也就是说，使用spring-boot-maven-plugin插件打包时，默认生成两个包：*.jar 和 *.jar.original。这样生成的 *.jar可直接运行，但不能被其他项目模块依赖。这是因为repackage将项目的class都放在了jar包 BOOT-INF/classes 文件夹中，导致其他模块不能加载jar包中的class。

我点击上图中的 “package” 按钮就开始打包我们的项目工程了

最后，在我们的当前工程“target”目录下生成JAR文件

我们直接在当前目录下运行 “cmd” ，使用java命令来运行该Jar文件。

java -jar SpringBootDemo-1.0-SNAPSHOT.jar

和我们之前在IDEA中运行差不多，然后我们可以再浏览器访问：http://localhost:8080/hello

由此可见，使用Spring Boot开发Web应用程序非常方便，部署就更加简单了。

关于Spring Boot的配置，可以在工程的 resources 文件夹中创建一个 application.properties 或 application.yml 文件。这个文件会被发布到classpath中，并且被 Spring Boot 自动读取。例如，我们希望修改tomcat的端口为80，可以使用如下方式。我们创建一个 application.properties 文件，然后录入以下内容即可。

server.port = 80
server.tomcat.uri-enconding = UTF-8

再次启动当前工程，访问路径就变成 “http://localhost/hello” 了