本期训练营是继Java新手训练营后的第2期，课程由阿里云开发者社区提供，同样采用5天不间断直播授课的形式，主要内容为Spring Boot 2.5自动化配置原理、实战开发REST API、MySQL数据库、Redis高并发缓存、MQ消息队列Kafka、安全机制、Docker容器等，本篇日志主要记录实战Spring Boot2.5开发中的一些常用知识点，附实战代码。

Java Spring 企业级开发平台

• 最初来自2002年Rod Jahnson所著书《Expert One-on-One J2EE Design and Development》,最早名字为：Interface21
• 2003年6月诞生轻量级Java企业级开发工具类库Spring，现在已经发展成为包括开发工具、MVC框架、类库、微服务架构的完整平台（体系）
• 一个轻量级控制反转（IoC）和面向切面（AOP）的容器框架，一个分层的JavaSE/EE full-stack（一站式）轻量级开源框架
• Spring提供IOC、AOP、日志、安全、加密等工具类库，用于解决企业应用开发的复杂性
• Spring Framework：Spring工具类框架，其他Spring项目如Spring Boot也依赖于此框架
• Spring MVC：Java MVC网站开发框架
• Spring Boot：简化Spring应用开发。简化配置文件，使用嵌入式web服务器，含有诸多开箱即用微服务功能，可以和Spring Cloud联合部署
• Spring Cloud：微服务框架，为开发者提供分布式系统的配置管理、服务发现、路器、智能路由、微代理、控制总线等开发工具包
• Spring Data：数据访问框架，封装了很多种数据及数据库的访问相关技术，包括JDBC、Redis、MongoDB、Neo4J等
• Spring REST Shell：可以调用Rest服务的命令行工具，命令行操作Rest服务

Spring Boot发展历史

• 联合创始人：Rod Jahnson、Juergen Hoeller、Yann Caroff
• Thomas Risberg&Spring JDBC、Keith Donald&Spring MVC、Adrain Coyler&Spring AOP
• 2014年4月开始发布Spring Boot2.0的1.0.0版本
• 配合模板和框架来简化Spring项目开发，轻松创建具有最小或零配置的独立应用程序的方式，它提供默认的代码和注释配置，只需要非常少的配置就能进行Java Spring应用开发
• Spring Boot = Auto-Dependency Resolution + Auto-Configuration ＋Management Endpoints + Embedded HTTP Servers (Tomcat, Jetty)
• Spring Boot 2.5.0加入startup endpoint支持GET请求、info endpoint安全改进、支持Java16等新特性

实战Spring Boot 2.4

• 在线创建Spring项目

• 开发环境：Open JDK，Eclipse需要添加Spring Tools 4插件，IDEA自带

  • start.spring.io 连接失败可使用 start.alibaba.com 源替代
  • Spring Web（Tomcat）：http://localhost:8080/hello

• REST API

  1 2 3 4 5 6 7 8 9

  @RestController @SpringBootApplication public class JavaSpringBoot01HelloWorldDemoApplication { public static void main(String[] args){SpringApplication.run(JavaSpringBoot01HelloWorldDemoApplication.class, args);} @RequestMapping("/hello") //公开http接口，默认端口8080，可在application.properties中修改 public String hello() { String s = "Hello Spring Boot"; return s;} }

• 修改端口和context path（appilcation.properties文件）

  1 2 3 4

  spring.application.name='JavaSpringBoot212' server.servlet.contextPath=/SpringBoot server.host='localhost' server.port='8080'

自动化配置Autoconfig底层原理

• Spring Boot auto configuration根据classpath的jar依赖自动配置Spring应用
• @SpringBootApplication注解
  • 等于三大注解：@EnableAutoConfiguration + @ComponentScan + @Configuration之和
  • @Configuration将该注解类标记为应用程序上下文的bean来源
  • @EnableAutoConfiguration告诉Spring Boot自动配置添加bean
  • 通常手动为Spring MVC应用程序添加@EnableWebMvc，但Spring Boot会在类路径上看到spring-webmvc时自动添加该注解，为Web应用添加并启用关键特性，例如设置DispatcherServlet
  • @ComponentScan告诉Spring扫描组件，配置和服务，控制器
• Auto-configuration is non-invasive 非侵入式
• 自动配置也可以被禁用
• 自动化配置机制核心：spring-boot-autoconfigure.jar + spring.factories
• Springboot启动（依赖、配置）-> 自动化依赖（解析、加载）-> 自动化配置（工厂模式创建Bean、依赖注入）-> 自动化服务器（内置Web Server、监听）
• AutoConfigurationPackages.Registrar 注册存储客户端配置包列表的bean，可通过AutoConfigurationPackages.get（BeanFactory）静态方法访问
• ImportSelector导入选择器负责引导自动配置机制：@Import(EnableAutoConfigurationImportSelector.class)
• spring.autoconfigure.exclude 属性控制要排除的自动配置类列表

• 监控自动注入的Bean

  1 2 3 4 5 6 7 8 9

  @Bean public CommandLineRunner commandLineRunner(ApplicationContext ctx){ return args -> { System.out.println("监控Spring Boot 2.0自动注入的Bean:"); String[] beanNames =ctx.getBeanDefinitionNames(); Arrays.sort(beanNames); for (String beanName : beanNames){ System.out.println("Spring自动注入Bean:"+beanName);} };}

使用Spring Data连接MySQL数据库

• Spring Data快速数据访问框架、强大的repository仓储和自定义对象映射ORM抽象，提供统一的编程模型

• 通过JavaConfig和自定义XML命名空间轻松实现Spring集成与Spring MVC控制器的高级集成，实验支持跨库持久性

• Spring Boot实战MySQL

  • Spring JDBC and JdbcTemplate
  • Spring Data简化连接不同的数据库
  • Spring Data JPA连接MySQL，默认底层使用Hibernate framework，支持Repository仓储模式
  • 引入最重要的两个包：spring-boot-starter-data-jpa和mysql-connector-jave
• Spring Data JPA框架
  • Spring Data JPA简化数据访问层的开发工作，基于Spring和JPA构建存储库的完美支持
  • 支持Querydsl谓词，从而支持类型安全的JPA查询，在引导时验证@Query带注释的查询
  • 支持Domain类的透明审核，分页支持，动态查询执行，集成自定义数据访问代码的能力
  • 支持基于XML的实体映射，引入@EnableJpaRepositories，基于JavaConfig的存储库配置

MongoDB 4.0数据库

• 阿里巴巴MongoDB高级实战

• NoSQL排名第一的分布式数据库，由C++语言编写，特点是高性能、高并发、易部署、易使用、存储数据非常方便（灵活的数据模型），旨在为Web应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案

• MongoDB开源、跨平台，支持Windows、Linux、OS X和Solaris系统，集成内存缓存，自动分片储存，支持分布式查询和跨文档事务，便于横向扩展

• Repository仓储层代码

  1 2 3 4

  public interface BlogRepository extends MongoRepository<Blog, ObjectId>{ public Blog findById(ObjextId id); public void delete(ObjectId id); public List<Blog> findAll();}

• 启动命令：.\mongod.exe --port 27017 --dbpath="../data" --logpath="../log/mongo.log"

• 命令行控制

  1 2 3 4

  show dbs use database db.users.insert({"key1":"value1","key2":"value2"}) db.users.find()

• 可视化管理工具：Compass、Robo 3T（Robomongo）

Redis分布式缓存6.0

• 三层架构+高并发缓存：前端（UI界面）-> 后台（API接口+Services业务逻辑+DAO数据访问）-> 数据（MongoDB+MySQL/Oracle/SQLServer+Redis）
• Redis API：org.springframework.data.redis.connection包，RedisConnection，RedisConnectionFactory Interface
• RedisConnection解析为Redis通信提供核心组件，处理与Redis服务器后端的通信
• 配置参数：RedisConnectionFactory工厂模式，RedisTemplate：RedisConnection对象，Repository：Connection Pool
• RedisTemplate Interface：GeoOperations，HashOperations，HyperLogLogOperations，ListOperations，SetOperations，ValueOperations，ZSetOperations
• Redis默认接口：6379（最好安装在Linux系统）
• Redis6.0配置文件redis.conf里默认的IP配置，要改掉才能远程链接（改成 bind 0.0.0.0）

安全机制

• 自定义实现安全验证
• Spring Security开源框架
  • 专注于身份验证和授权，保护Spring应用系统的安全标准
  • 提供安全认证服务的框架
  • Authetication验证和Authorization收起
• Apache Shiro开源框架
  • 简单易用的开源Java安全框架，可应用于Web和非Web环境
• Basic、Form、OAuth、LDAP、Kerberos、X509、Token验证
• WebSecurityConfig：配置安全规则，默认启用basic验证
• 全站安全验证配置

REST API帮助文档Swagger

• Spring REST Docs（离线，不好用）

• Swagger自动化文档工具

  • 一个完整的API生态，工具，规范，代码规范

• Swagger依赖：springfox-swagger2，

应用程序性能监控（Admin&Actuator）

• 环境、bean、版本、内存、日志、指标、配置、JVM、GC
• 性能监控和管理组件Actuator
  • 使用HTTP Endpoint或JMX，运行状态指标数据收集
  • 默认监控EndPoint：http://localhost:8080/Actuator
  • management.endpoints.web.exposure.include=*
• Micrometer：多维度指标收集器，语言中立的API（可采集数据图形）
• Spring Boot Admin Server：开发监控服务端
  • management.endpoints.health.show-details

Docker容器

• Spring Boot Docker Hub
• 阿里云Docker镜像仓库（国内第一）提供Docker Images镜像加速
• DockerFIle：Docker镜像配置文件
• Build Docker Image with Maven：mvn clean package dockerfile:build

课程代码

• 课程代码已上传 Github 仓库

Bezhuang