JAVA Spring Boot框架介紹

Spring Boot 是由 Pivotal 團隊提供的基于 Spring 的全新框架，旨在簡化 Spring 應(yīng)用的初始搭建和開發(fā)過程。該框架使用了特定的方式來進行配置，從而使開發(fā)人員不再需要定義樣板化的配置。

Spring 官網(wǎng)給的定義是：Spring Boot 是所有基于 Spring 開發(fā)項目的起點。Spring Boot 集成了絕大部分目前流行的開發(fā)框架，就像 Maven 集成了所有的 JAR 包一樣，Spring Boot 集成了幾乎所有的框架，使得開發(fā)者能快速搭建 Spring 項目。

Spring Boot 的核心設(shè)計思想是“約定優(yōu)于配置”?；谶@一設(shè)計原則，Spring Boot 極大地簡化了項目和框架的配置。比如在使用 Spring 開發(fā) Web 項目時，我們需要配置 web.xml、Spring 和 MyBatis 等，還需要將它們集成在一起。而使用 Spring Boot 一切將變得極其簡單，它采用了大量的默認配置來簡化這些文件的配置過程，只需引入對應(yīng)的 Starters（啟動器）。

Spring Boot 可以構(gòu)建一切。設(shè)計它就是為了使用最少的配置，以最快的速度來啟動和運行 Spring 項目。

Spring Boot的背景

多年來，隨著 Spring 的飛速發(fā)展，新功能不斷增加，Spring 變得越來越復(fù)雜。

通過訪問 Spring 官網(wǎng)就可以看到 Spring 的所有子項目和組件框架，如此多的子項目和組件使得 Spring 逐漸笨重起來，這顯然已經(jīng)無法適應(yīng)云計算和微服務(wù)時代的發(fā)展趨勢。

于是 Spring Boot 應(yīng)運而生。Spring Boot 建立在 Spring 基礎(chǔ)之上，遵循“約定優(yōu)于配置”的原則，避免了創(chuàng)建項目或框架時必須做的繁雜配置，幫助開發(fā)者以最少的工作量，更加簡單、方便地使用現(xiàn)有 Spring 中的所有功能組件。

Spring Boot的特性

Spring Boot 的一系列特性使得微服務(wù)架構(gòu)的落地變得非常容易，對于目前眾多的技術(shù)棧，Spring Boot 是 Java 領(lǐng)域微服務(wù)架構(gòu)的最優(yōu)落地技術(shù)。

下圖所示為 Spring Boot 的一些特性：

圖 1 Sprint Boot 的特性

Spring Boot的核心組件

Spring Boot 官方提供了很多當前流行的基礎(chǔ)功能組件的封裝，命名一般以 spring-boot-starter 開頭，比如 spring-boot-starter-quartz 定時任務(wù)組件和 spring-boot-starter-thymeleaf 頁面模板引擎等。

另外，由于 Spring Boot 的流行，很多第三方中間件也按照 Spring Boot 的規(guī)范提供了針對 Spring Boot 項目的 Starters（啟動器），一般以組件名開頭，比如 MyBatis 針對 Spring Boot 提供的組件包 mybatis-spring-boot-starter。

Spring Boot 的核心組件如下圖所示：

圖 2 Spring Boot的核心組件

Spring Boot的優(yōu)點

Spring Boot 繼承了 Spring 一貫的優(yōu)點和特性，同時增加了一些新功能和新特性，這讓 Spring Boot 非常容易上手，也讓編程變得更加簡單。

總結(jié)起來Spring Boot有如下幾個優(yōu)點：

• 遵循“約定優(yōu)于配置”的原則，使用 Spring Boot 只需要很少的配置或使用默認的配置。
• 使用 JavaConfig，避免使用 XML 的煩瑣。
• 提供 Starters（啟動器），簡化 Maven 配置，避免依賴沖突。
• 提供內(nèi)嵌 Servlet 容器，可選擇內(nèi)嵌 Tomcat、Jetty 等容器，不需要單獨的 Web 服務(wù)器。這意味著不再需要啟動 Tomcat 或其他任何中間件。
• 提供了一系列項目中常見的非功能特性，如安全監(jiān)控、應(yīng)用監(jiān)控、健康檢測等。
• 與云計算、微服務(wù)的天然集成。

從軟件發(fā)展的角度來講，越簡單的開發(fā)模式越流行，越有活力，其可以讓開發(fā)者將精力集中在業(yè)務(wù)邏輯本身，提高軟件開發(fā)效率。Spring Boot 就是盡可能地簡化應(yīng)用開發(fā)的門檻，讓應(yīng)用開發(fā)、測試、部署變得更加簡單。

為什么學(xué)習(xí)Spring Boot

最近幾年，Spring 生態(tài)圈最流行的技術(shù)框架莫過于 Spring Boot 和 Spring Cloud。目前，各個企業(yè)都在推動微服務(wù)技術(shù)架構(gòu)的落地，將一個復(fù)雜的應(yīng)用拆分成多個小的獨立模塊，分開部署，互不干擾，從而達到松散耦合、提高開發(fā)效率和降低運維成本的目的。

Spring Boot 作為微服務(wù)框架的基礎(chǔ)被越來越多地應(yīng)用于企業(yè)級開發(fā)中，它是 Spring Cloud 的基礎(chǔ)。要學(xué)習(xí) Spring Cloud，就必須了解 Spring Boot 框架的架構(gòu)和設(shè)計理念。

Spring Boot 是 Spring 生態(tài)下的一個子項目，用于快速、敏捷地開發(fā)新一代基于 Spring 框架的應(yīng)用程序。同時，它將目前各種比較成熟的服務(wù)框架和第三方組件組合起來（如 Redis、MongoDB、JPA、RabbitMQ、Quartz 等），按照“約定優(yōu)于配置”的設(shè)計思想封裝成 Starters 組件。這樣，我們在 Spring Boot 應(yīng)用中幾乎可以零配置地使用這些組件，達到開箱即用的效果，從而從繁雜的配置中解放出來，更加專注于業(yè)務(wù)邏輯的開發(fā)。

Spring Boot 的優(yōu)點可以概括為以下幾個方面：

• 快速構(gòu)建：使用 Spring Initializr 可以快速創(chuàng)建項目，同時提供了豐富的解決方案，便于快速集成各種解決方案，提升開發(fā)效率。
• 簡化依賴：提供豐富的 Starters，簡化 Maven 配置，避免版本兼容問題。
• 一鍵部署：內(nèi)嵌 Servlet 容器，如 Tomcat、Jetty，能夠直接打包成可執(zhí)行 JAR 文件獨立運行，支持 Jenkins、Docker，輕松實現(xiàn)自動化運維。
• 應(yīng)用監(jiān)控：自帶 Actuator 監(jiān)控組件，輕松監(jiān)控服務(wù)的各項狀態(tài)。使用 Spring Boot Admin 可以輕松部署功能完善的應(yīng)用監(jiān)控系統(tǒng)。

總的來說，Spring Boot 讓構(gòu)建、編碼、配置、部署、監(jiān)控都變得非常簡單。Spring Boot 可以說是近年來 Spring 社區(qū)乃至整個 Java 社區(qū)非常有影響力的項目之一。

初次學(xué)習(xí) Spring Boot 的讀者，千萬不要把它想得太復(fù)雜。Spring Boot 不是新的語言、新的技術(shù)，它只是把現(xiàn)有的比較流行的框架集成在一起，遵循“約定優(yōu)于配置”的原則，開箱即用，使得我們不需要再去關(guān)注那些煩瑣的配置。有了這個概念之后，就可以帶著輕松的心情去學(xué)習(xí) Spring Boot。

什么是“約定優(yōu)于配置”

我們知道 Spring Boot 的核心設(shè)計思想是“約定優(yōu)于配置”，Spring Boot 提供的所有 Starters 都是遵循這一思想實現(xiàn)的。那么，究竟什么是“約定優(yōu)于配置”呢？

“約定優(yōu)于配置”也被稱作“按約定編程”，是一種軟件設(shè)計范式，旨在減少軟件開發(fā)者需要的配置項，這樣既能使軟件保持簡單而又不失靈活性。

從本質(zhì)上來說，系統(tǒng)、類庫或框架應(yīng)該約定合理的默認值，開發(fā)者僅需規(guī)定應(yīng)用中不符合約定的部分。例如，如果模型中有一個名為 Product 的類，那么數(shù)據(jù)庫中對應(yīng)的表就會默認命名為 product，只有在偏離這個約定時才需要定義有關(guān)這個名字的配置，例如將該表命名為 product_info。

簡單來說“約定優(yōu)于配置”就是遵循約定。如果你所用工具的約定配置符合你的要求，那么就可以省去此配置；不符合，就通過修改相關(guān)的配置來達到你所期待的方式。

“約定優(yōu)于配置”不是新的概念，許多框架使用了“約定優(yōu)于配置”的設(shè)計范式，包括 Maven、Spring、Grails、Grok、Apache Wicket 等。

Spring Boot 是 Spring 對“約定優(yōu)于配置”的最佳實踐產(chǎn)物。小到配置文件、中間件的默認配置，大到內(nèi)置容器、Spring 生態(tài)中的各種 Starters，無不遵循“約定優(yōu)于配置”的設(shè)計思想。正是因為簡化的配置和眾多的 Starters，才讓 Spring Boot 變得簡單、易用、容易上手，也正是“約定優(yōu)于配置”的設(shè)計思想的徹底落地，才讓 Spring Boot 走向輝煌。

Spring、Spring Boot和Spring Cloud的關(guān)系

隨著 Spring、Spring Boot 和 Spring Cloud 的不斷發(fā)展，越來越多的開發(fā)者加入 Spring 的大軍中。對于初學(xué)者而言，可能不太了解 Spring、Spring Boot 和 Spring Cloud 這些概念以及它們之間的關(guān)系，下面我們一起來捋一捋。

Spring 是一個開源生態(tài)體系，是集大成者。其核心是控制反轉(zhuǎn)（Inversion of Control，IoC）和面向切面編程（Aspect Oriented Programming，AOP）。正是 IoC 和 AOP 這兩個核心功能成就了強大的 Spring，Spring 在這兩大核心功能上不斷地發(fā)展壯大，才有了 Spring MVC 等一系列成熟的產(chǎn)品，最終構(gòu)建了功能強大的 Spring 生態(tài)帝國。

Spring Boot 是在 Spring 的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，它不是為了取代 Spring，而是為了簡化 Spring 應(yīng)用的創(chuàng)建、運行、調(diào)試、部署，讓開發(fā)者更容易地使用 Spring。它將目前各種比較成熟的服務(wù)框架和第三方組件組合起來，按照“約定優(yōu)于配置”的設(shè)計思想進行重新封裝，屏蔽掉復(fù)雜的配置和實現(xiàn)，最終給開發(fā)者提供一套簡單、易用、易部署、易維護的分布式系統(tǒng)開發(fā)工具包。

Spring Cloud 是基于 Spring Boot 實現(xiàn)的分布式微服務(wù)框架，它利用 Spring Boot 簡單、易用、便利的特性簡化了分布式系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施的開發(fā)，如服務(wù)發(fā)現(xiàn)、服務(wù)注冊、配置中心、消息總線、負載均衡、斷路器、數(shù)據(jù)監(jiān)控等基礎(chǔ)組件都可以用 Spring Boot 的開發(fā)風格做到一鍵啟動和部署。

我們都知道，采用微服務(wù)架構(gòu)，服務(wù)的數(shù)量會非常多，管理特別麻煩，而 Spring Cloud 就是一套分布式微服務(wù)治理框架，可以說是這些微服務(wù)的大管家。作為大管家 Spring Cloud 就需要提供各種組件和方案來治理與維護整個微服務(wù)系統(tǒng)，比如服務(wù)之間的通信、熔斷、監(jiān)控等。Spring Cloud 利用 Spring Boot 的特性集成了開源行業(yè)中優(yōu)秀的組件，在微服務(wù)架構(gòu)中對外提供了一套服務(wù)治理的解決方案。

Spring Boot 在 Spring Cloud 中起到了承上啟下的作用，如果要學(xué)習(xí) Spring Cloud，則必須學(xué)習(xí) Spring Boot。三者之間的關(guān)系如下圖所示。

圖 3 Spring、Spring Boot和Spring Cloud的關(guān)系

我們可以這樣理解：正是由于 IoC 和 AOP 這兩個強大的功能才有了強大的 Spring；Spring 生態(tài)不斷地發(fā)展才有了 Spring Boot；Spring Boot 開發(fā)、部署的簡化，使得 Spring Cloud 微服務(wù)治理方案徹底落地。