第1章 SpringBoot开发入门

学习目标

• 了解SpringBoot的优点

• 掌握SpringBoot项目的构建

• 掌握SpringBoot的单元测试和热部署

• 熟悉SpringBoot的自动化配置原理

• 熟悉SpringBoot的执行流程

随着互联网的兴起，Spring势如破竹地占据了Java领域轻量级开发的王者之位。随着Java语言的发展以及市场开发的需求，Spring推出了新的SpringBoot框架。SpringBoot是Spring家族的一个子项目，其设计初衷是为了简化Spring配置，从而让用户可以轻松构建独立运行的程序，并极大提高开发效率。接下来，本章从SpringBoot开发入门知识入手，带领大家正式进入SpringBoot框架的学习，并对SpringBoot的相关原理进行深入分析。

1.1 SpringBoot概述

1.1.1 SpringBoot简介

在SpringBoot框架出现之前，JavaEE开发最常用的框架是SPringle，该框架开始于2003年，它是由Rod Johnson创建的一个轻量级开源框架。Spring框架是为了解决企业应用开发的复杂性而创建的，它的出现使得开发者无需开发重量级的EJB，而是用过控制反转（IOC）和面向切面编程（AOP）的思想进行更轻松的企业应用开发，取代了EJB臃肿，低效的开发模式。

虽然Spring框架是轻量级的，但它的配置确实重量级的。Spring的早期本本专注于xml配置，开发一个程序需要配置各种xml配置文件。为了简化开发，在Spring2.x本本开始引入少量的注解，如@Component，@Service等。由于支持的注解不是很多且功能尚不完善，所以只能辅助使用。

随着实际生产中敏捷开发的需要，以及Spring注解的大量出现和功能改进，到了Spring4.x本本基本可以脱离xml配置文件进行项目开发，多数开发者也逐渐感受到了基于注解开发的便利，因此，在Spring中使用注解开发逐渐占据了主流地位。与此同时，Pivotal团队在原有Spring框架的基础尚通过注解的方式进一步简化了Spring框架的使用，并基于Spring框架开发了全新的SpringBoot框架，于2014年4月正式推出了SpringBoot1.x版本，同时在2018年3月又推出了SPringBoot2.0版本。SpringBoot2.x版本在SpringBoot1.x版本的基础尚进行了诸多功能的改进和扩展，同时进行了大量的代码重构，所以读者在学习开发过程中，选择合适的版本也是非常重要的。我们推荐使用优化后的SpringBoot2.x版本。

SpringBoot框架本身并不是提供Spring框架的核心特性以及扩展性能，知识用于快速，敏捷的开发新一代基于Spring框架的应用，并且在开发过程中大量使用“约定有限配置”的思想来拜托Spring框架中各种复杂的手动配置，同时衍生出了Java Config（取代传统xml配置文件的Java配置类）这种有限的配置方式。也就是说，SpringBoot并不是替代Spring框架的解决方案，而是和Spring框架紧密结合用于提升Spring开发者体验的工具，同时SpringBoot还集成了大量常用的第三方库配置（例如Jackson，JDBC，Redis，Mail等）。使用SpringBoot开发程序时，几乎是开箱即用，大部分SpringBoot应用只需少量配置就能完成相应的功能，这一特性进一步促使开发者专注于业务逻辑的实现。

另外，随着近几年微服务开发需求的迅速增加，怎样快速，简便的构建一个准生产环境的Spring应用也是摆在开发者面前的一个难题，而SpringBoot框架的出现恰好完美的解决了这些问题，同时其内部还简化了许多常用的第三方库配置，使得微服务开发更加便利，这也间接体现了SpringBoot框架的优势和学习SpringBoot的必要性。

1.1.2 SpringBoot的优点

相较于传统的Spring框架，SpringBoot框架具有以下优点。

1. 可快速构建独立的Spring应用

   SpringBoot是一个依靠大量注解实现自动化配置的全新框架。在构建Spring应用时，我们只需要添加相应的场景依赖，SpringBoot就会根据添加的场景依赖自动进行配置，在无须额外手动天机啊配置的情况下快速构建出一个独立的Spring应用。

2. 直接嵌入tomcat，jetty和undertow服务器（无需配置war文件）

   传统的Spring应用部署时，通常会将应用打成war包形式并部署到tomcat，jetty或者undertow服务器中。SpringBoot框架内嵌了tomcat，jetty和undertow服务区，而且可以自动将项目打包，并在项目运行时部署到服务器中。

3. 通过依赖启动器简化构建配置

   在SpringBoot项目构建过程中，无须准备各种独立的jar文件，只需要构建项目时根据开发场景需求选择对用的依赖启动器“starter”，在引入的依赖启动器“starter”内部已经包含了对应卡法场景所需的依赖，并会自动下载和拉取相关jar包。例如，在web开发时，只需在构建项目时选择对应的web场景依赖启动器spring-boot-starter-web，SpringBoot项目便会自动导入spring-webmvc，spring-web，spring-boot-starter-tomcat等子依赖，并自动下载和获取web开发需要的相关jar包。

4. 自动化配置Spring和第三方库

   SpringBoot充分考虑到与传统Spring框架以及其他第三方库融合的场景，在提供了各种场景依赖启动器的基础上，内部还默认提供了各种自动化配置类，使用SpringBoot开发项目时，一旦引入了某个场景 的依赖启动器，SpringBoot内部提供的默认自动化配置类就会生效，开发者无须手动在配置文件中进行相关配置（除非开发者需要更改默认配置），从而极大减少了开发人员的工作量，提高了程序的开发效率。

5. 提供生产就绪功能

   SpringBoot提供了一些用于生产环境运行时的特性，例如指标，监控检查和外部化配置。其中，指标和监控检查可以帮助运维人员在运行期间监控项目运行情况；外部化配置可以使运维人员快速，方便的进行外部化配置和部署工作。

6. 极少的代码生成和xml配置

   SpringBoot框架内部已经实现了与Spring以及其他常用第三方库的整合连接，并提供了默认最优化的整合配置，使用时基本尚不需要额外生成配置代码和xml配置文件。在需要自定义配置的情况下，SpringBoot更加提倡使用JavaConfig替换传统的xml配置方式，这样更加方便查看和管理。

   虽然说SpringBoot有诸多的优点，但SpringBoot也有一些缺点。例如，SpringBoot入门较为简单，但是深入理解和学习却有一定难度，这是因为SpringBoot时在Spring框架的基础上推出的，所以读者想要弄明白SpringBoot的底层运行机制，有必要对Spring框架有一定的了解。

1.2 SpringBoot入门程序

通过上一节的学习，相信读者已经对SpringBoot有了初步认识，为了帮助读者快速的了解SpringBoot的基本用法，下面我们快速开发一个基于SpringBoot框架的入门程序。

1.2.1 环境准备

为了方便入门程序的编写，以及为后续章节提供对SpringBoot项目演示的支持，在开发入门程序之前，有必要对项目运行所需环境进行介绍，并提前准备完成。

1. JDK环境

   本书讲解使用SpringBoot2.1.3版本。根据SpringBoot官方文档说明，SpringBoot版本要求JDK版本必须时JDK8以上

2. 项目构建工具

   在进行SpringBoot项目构建和案例演示时，为了方便管理，我们选择官方支持并且开发最常用的项目构建工具进行项目管理。SpringBoot2.1.3版本官方文档声明的第三方项目构建工具包括Maven（3.3+）和Gradle(4.4+),我们采用Maven3.6.1版本进行项目构建管理。

3. 开发工具

   在SpringBoot项目开发之前，有必要选择一款优秀的开发工具。目前Java项目支持的常用开发工具包括SpringToolSuite(STS),Eclipse和IntelliJ IDEA等。其中IntelliJ IDEA时近几年比较流行的，且业界评价最高的一款Java开发工具，尤其在只能代码助手，重构，各类版本工具（Git，SVN等）支持等方面的功能非常不错，因此我们选择使用IDEA开发SpringBoot应用。

1.2.2 使用Maven方式构建SpringBoot项目

在创建项目之前，我们需要先配置和搭建Maven工程的环境，这一部分内容请看其他篇幅，这里不再赘述。

准备号项目运行所需的环境后，就可以使用idea开发工具搭建一个SpringBoot入门程序了。我们既可以使用Maven方式构建项目，也可以使用Spring Initializr快捷方式构建项目。这里先介绍如果使用Maven方式构建SpringBoot项目，具体步骤如下：

1. 初始化idea配置

   进入idea开发软件的【file】-》【Setting】设置界面，在左侧搜索【maven】关键字找到Maven设置选项，在右侧对应的设置界面中进行Maven初始化设置

 点击【file】-》【Project Structure】打开设置界面

2.创建Maven项目

点击【file】-》【new】-》【project】

点击【next】下一步

点击【next】下一步

点击【finish】创建好项目

3.添加SpringBoot依赖

打开当前项目下的pom.xml文件，在该文件中添加构建SpringBoot项目和Web场景开发对应的依赖

	<!--引入SpringBoot依赖--><parent><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId><version>2.1.3.RELEASE</version></parent><dependencies><!--引入web场景依赖启动器--><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId><version>RELEASE</version></dependency></dependencies>

上述代码中，<parent>标签中添加的spring-boot-starter-parent依赖时SpringBoot框架集成项目的同意父类管理依赖，添加该依赖后就可以使用SpringBoot的相关特性；<version>标签指定SpringBoot的版本号是2.1.3.RELEASE；<dependencies>标签中添加的spring-boot-starter-web依赖是SpringBoot框架对Web开发场景集成支持的依赖启动器，添加该依赖后就可以自动导入SpringMVC框架相关依赖进行Web开发了。

如果添加依赖后，项目没有自动导入下载更新，则可以使用以下方式

4.编写主程序启动类

在当前项目的java目录下创建包名，在该包下创建主程序启动类

package com.yhh;import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
//标记该类为主程序启动类
@SpringBootApplication
public class MyClass1 {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(MyClass1.class,args);}
}

@SpringBootApplication注解是SpringBoot框架的核心注解，该注解用于表明当前类是SpringBoot项目的主程序启动类，SpringApplication.run(MyClass1.class,args);该方法是表示启动主程序类。

5.创建一个用于Web访问的Controller

在以上包下创建controller包，在该包下创建一个请求控制器类，并编写一个请求处理方法

package com.yhh.controller;import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;//控制器
@RestController
public class MyController {@GetMapping("/hello")public String hello(){return "hello Spring Boot";}
}

@RestController注解是一个组合注解，等同于@Controller和@ResponseBody两个注解结合使用的效果。主要作用是将当前类作为控制层的组件添加到Spring容器中，同时该类的方法无法返回JSP页面，而且会返回JSON字符串。

@GetMapping("/hello")注解等同于@RequestMapping(method=RequestMethod.GET)注解，主要作用是设置方法的访问路径并限定其访问方式为Get请求。hello()方法的请求处理路径为“/hello”，并且方法的返回值是一个字符串对象。

6.运行项目

选择主程序进行运行

项目启动成功后，在控制台上会发现SpringBoot项目默认启动端口号为8080，此时，可以在浏览器上访问“http://localhost:8080/hello”，即在浏览器上可看到控制器hello()方法返回的数据显示出来。至此，一个简单的SpringBoot项目就完成了。

1.2.3 使用Spring Initializr方式创建SpringBoot项目

除了可以使用Maven方式构建SpringBoot项目外，还可以通过Spring Initializr方式快速构建SpringBoot项目。从本质上说，Spring Initializr是一个Web应用，它提供了一个基本的项目结构，能够帮助我们快速构建一个基础的Spring Initializr项目。

1.创建SpringBoot项目

打开idea，点击【file】-》【new】-》【project】-》【Spring Initializr】

点击【next】下一步

点击【next】下一步

点击【next】下一步

点击【finish】完成创建

即可idea会帮我们自动构建一个SpringBoot项目，pom.xml文件中会配置一系列的依赖插件

<?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 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"><modelVersion>4.0.0</modelVersion><parent><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId><version>2.1.3.RELEASE</version><relativePath/> <!-- lookup parent from repository --></parent><groupId>com.yhh</groupId><artifactId>demo</artifactId><version>0.0.1-SNAPSHOT</version><name>demo</name><description>Demo project for Spring Boot</description><properties><java.version>1.8</java.version></properties><dependencies><!--支持SpringBoot的web插件依赖--><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency><!--支持SpringBoot测试的插件依赖--><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId><scope>test</scope></dependency><!--单元测试的插件依赖--><dependency><groupId>junit</groupId><artifactId>junit</artifactId><version>4.13.2</version></dependency></dependencies><build><plugins><plugin><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId></plugin></plugins></build></project>

我们在主程序启动类中编写启动程序方法

package com.yhh;import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;@SpringBootApplication
public class DemoApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(DemoApplication.class, args);}}

2.创建一个用于Web访问的Controller

在该项目的包下创建controller包，在该包下创建控制器类，并编写一个请求处理方法

package com.yhh.controller;import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;@RestController
public class MyController {@GetMapping("/hello")public String one(){return "你好 spring boot";}
}

3.运行项目

运行主程序启动类，可以在浏览器上访问“http://localhost:8080/hello”，即可看到信息显示。使用Spring Initializr方式构建项目完成。

1.3单元测试与热部署

1.3.1 单元测试

在实际开发中，每当完成一个功能接口或业务方法的编写后，通常都会借助单元测试验证该功能是否正确。SpringBoot对项目的单元测试提供了很好的支持，在使用时，需要提前在项目的pom.xml文件中添加Spring-boot-starter-test测试依赖启动器，可以通过相关注解实现单元测试。这里，以之前创建的项目为例对SpringBoot项目的单元测试进行使用演示。

1.添加Spring-boot-starter-test测试依赖启动器

在项目的pom.xml文件中添加Spring-boot-starter-test测试依赖启动器

<!--支持SpringBoot测试的插件依赖--><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId><scope>test</scope></dependency>

2.编写单元测试类和测试方法

在Spring Initializr方式创建的SpringBoot项目中有一个自动生成的单元测试类，在该类中编写测试方法

package com.yhh;import com.yhh.controller.MyController;
import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.test.context.junit4.SpringRunner;/*** 使用SpringInitializr方式自动创建的主程序启动类对应的单元测试类*/
@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class DemoApplicationTests {//导入控制器@AutowiredMyController controller;@Testpublic void contextLoads() {}@Testpublic void oneTest(){String one = controller.one();System.out.println(one);}}

@SpringBootTest注解用于标记测试类，并加载项目的上下文环境ApplicationContext

@RunWith注解时一个测试类运行期，用于加载SpringBoot测试注解@SpringBootTest

@Autowired注入控制层类的对象

并在oneTest()方法运行时调用

1.3.2 热部署

在开发过程中，通常会对一段业务代码不断的修改测试，在修改之后往往需要重启服务，有些服务需要加载很久才能启动成功，这种不必要的重复操作极大降低了程序开发效率。为此，SpringBoot框架专门提供了进行热部署的依赖启动器，用于进行项目热部署，而无须开发人员手动重启项目。

1.添加spring-boot-devtools热部署依赖启动器

在SpringBoot项目进行热部署测试之前，需要先在项目的pom.xml文件中添加spring-boot-devtools热部署依赖启动器。

<!--热部署依赖启动器--><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-devtools</artifactId><version>2.1.3.RELEASE</version></dependency>

 2.idea工具热部署设置

选择idea工具界面的【file】-》【Settings】选项，打开Compiler面板设置页面

在项目任意页面中使用组合键“Ctrl+Shift+Alt+/”打开Maintenance选项框，选中并打开Registry界面

勾选上后，将程序运行方式设置为自动编译

3.热部署效果测试

启动项目，打开浏览器访问项目，可看到控制器返回的内容，当运行后，我们改变返回的数据时，不需要再重新运行，idea会自动重新编译，直接刷新浏览器再次访问即可。

1.4 SpringBoot原理分析

通过前面的学习，我们对SpringBoot有了大致的了解。传统的Spring框架实现一个Web服务，需要导入各种依赖JAR包，然后编写对应的xml配置文件等，相比而言，SpringBoot显得更加方便，快捷和高效。那么，SpringBoot究竟如何做到这些呢？下面分别针对SpringBoot框架的依赖管理，自动配置和执行流程进行深入分析和讲解。

1.4.1 SpringBoot依赖管理

在SpringBoot入门程序中，项目pom.xml文件有两个核心依赖，分别时spring-boot-starter-parent和spring-boot-starter-web

1.spring-boot-starter-parent依赖

在项目中的pom.xml文件中找到spring-boot-starter-parent依赖

<!--SpringBoot父项目依赖管理--><parent><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId><version>2.1.3.RELEASE</version><relativePath/> <!-- lookup parent from repository --></parent>

以上代码中将spring-boot-starter-parent依赖作为SpringBoot项目的同意父项目依赖管理，并将项目版本号同意为2.1.3RELEASE，该版本号根据实际开发需求时可以修改的。使用“Ctrl+鼠标左键”进入并查看spring-boot-starter-parent底层源文件

再进入spring-boot-dependencies依赖

从源代码中可以看到SpringBoot底层中已经帮我们封装和集成了非常多的常用jar包，这也就省去了我们Spring框架中的关联大量jar包和配置文件信息的麻烦。

2.spring-boot-starter-web依赖

spring-boot-starter-parent父依赖启动器的主要作用时进行版本统一管理，那么项目运行依赖的JAR包时从何而来，又是怎么管理的呢？下面，查看项目pom.xml文件中的spring-boot-starter-web依赖。

<!--支持SpringBoot的web插件依赖--><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency>

 

通过上述代码发现，spring-boot-starter-web依赖启动器的主要作用时提供Web开发场景所需的底层所有依赖文件，它对Web开发场景所需的依赖文件及逆行了同意管理。

正是如此，在pom.xml中引入spring-boot-starter-web依赖启动器时，就可以实现Web场景开发，而不需要额外导入Tomcat服务器以及其他Web依赖文件等。当然，这些引入的依赖文件的版本号还是有spring-boot-starter-parent父依赖进行统一管理。

这里需要说明的是，SpringBoot官方并不是针对所有场景开发的技术框架都提供了依赖启动器，例如MyBatis，Druid等就没有提供依赖启动器，如果需要使用，我们在pom.xml文件中引入mybatis-spring-boot-starter，druid-spring-boot-starter这些第三方的依赖启动器，切记要配置对应的版本号。

本章小结

本章主要对SpringBoot入门的一些基础知识进行了讲解。首先，对SpringBoot概念和特点进行了介绍，让读者快速了解SpringBoot框架的优势以及学习的必要性；然后，通过一个入门程序让读者快速体验到了SpringBoot项目开发的便捷；其次，讲解了SpringBoot项目开发中经常用到的单元测试和热部署；最后，深入分析了SpringBoot的原理，包括依赖管理，自动配置和执行流程。通过本章的学习，大家应该对SpringBoot有一个初步认识，为后续学习SpringBoot做好铺垫。

习题

1. 填空题

   1. Pivotal团队在原有 框架的基础上开发了全新的SpringBoot框架。

   2. SpringBoot框架在开发过程中大量使用 的思想来拜托框架中各种复杂的手动配置

   3. SpringBoot2.1.3版本要求Java 及以上版本的支持

   4. Spring2.1.3版本框架官方声明支持的第三方项目构建工具包括有 和 。

2. 判断题

   1. Spring2.1.3版本要求Java7及以上版本的支持，同时兼容Java11.( )

   2. 使用Spring Initializr搭建SpringBoot项目，可以选择任意不同的SpringBoot版本，而无须修改。（ ）

   3. 使用Spring Initializr搭建的SpringBoot项目会默认生成项目启动类。（ ）

   4. 编写单元测试需要提前加入spring-boot-starter-test测试依赖启动器。（ ）

   5. SpringBoot提供给了对所有第三方技术框架的整合支持和版本管理。（ ）

3. 选择题

   1. 以下选项中，哪些属于SpringBoot的优点？（ ）（多选）

      A. 可快速构建独立的Spring应用

      B.无须打包即可快速部署

      C.提供依赖启动器简化构建配置

      D.极大程度的自动化配置了Spring和第三方库

   2. IDEA界面中，【Configure】-》【Project Defaults】中的Project Structure主要作用是（ ）

      A. 用于全局JDK初始化配置

      B.用于全局Maven初始化设置

      C.用于全局运行环境设置

      D.以上都不对

   3. 下列关于SpringBoot项目各个包作用的说法，正确的是（ ）（多选）

      A. resources下static中用于存放静态资源文件

      B.resources下templates中用于存放模板文件

      C.application.properties是项目的全局配置文件

      D.以上都正确

   4. 下列关于SpringBoot依赖管理的说法，正确的是（ ）

      A. spring-boot-starter-parent父依赖可以为仙姑提供整合的子依赖文件

      B.spring-boot-starter-parent父依赖可以为仙姑提供整合的子依赖版本管理

      C.Web场景开发依赖spring-boot-starter-web可以针对所有Web场景开发

      D.Web场景开发依赖spring-boot-starter-web的版本需要自行管理

   5. 下列关于SpringBoot自动配置原理的说法，错误的是（ ）

      A. @SpringBootApplication只包含@SpringBootConfiguration，@EnableAutoConfiguration，@CompenentScan3个注解

      B.@SpringBootConfiguration注解表示当前类为一个配置类并可以被组件扫描器扫描

      C.@EnableAutoConfiguration的作用是启动自动配置，向容器中导入所有选中的自动配置类

      D.@ComponentScan注解的主要作用是扫描指定包及其子包下所有注解类文件作为Spring容器的组件使用