《深入實踐Spring Boot》閱讀筆記之一：基礎應用開發

為了后續項目的應用，想利用這2天看下《深入實踐Spring Boot》，這本書是17年雙十一期間在京東上買的，一直懶著沒看。這本書偏應用，適合初學者看，正文內容也就240多頁，看的會比較輕松。

目前，看完了第一部分，約占全書1/2內容，計劃初七上班前看完這本書。我會分3篇文章進行介紹，這篇文章首先介紹下這本書的整體結構，然后總結下第一部分的內容。

我不會介紹具體的實現過程，只是把這本書想要講的內容串起來，重點說明下我認為重要的內容。想深入了解的，可以直接看這本書，也可以通過文中的一些概念搜索相關的文章閱讀。

書籍整體結構

Spring Boot 是在Spring框架基礎上創建的一個全新框架，其設計目的是簡化Spring應用的搭建和開發過程，不但具有Spring的所有優秀特性，而且具有如下顯著特點：

• 為Spring開發提供更加簡單的使用和快速開發的技巧；
• 具有開箱即用的默認配置功能，能根據項目依賴自動配置；
• 具有功能更加強大的服務體系，包括嵌入式服務、安全、性能指標、監控檢查等；
• 可以不再需要XML配置，讓應用更加輕巧和靈活；

2014年4月發布了1.0.0版本，目前有2個版本，v1最新版本為v1.5.10，v2最新版本為v2.0.0.RC1。

本書從技術、實踐和原理3個維度對Spring Boot進行了系統且深入的講解，作者由淺入深逐步帶我們了解Spring Boot。

第一部分 - 技術維度

針對性地介紹了Spring Boot入門、數據庫的使用和訪問性能提升、界面設計、安全設計等重要技術知識，以實用性為主，幫助我們快速掌握Spring Boot開發方法和精髓，盡快融入生產實踐中。

第二部分 - 實踐維度

用生產環境中的實際案例講解如何使用Spring Boot開發分布式應用和云應用，以及如何用微服務構建高可用的服務平臺。

第三部分 - 原理維度

從源碼層面著重分析了Spring Boot的程序加載、自動配置、數據管理、S
pring Cloud的配置管理、發現服務和負載均衡服務等核心功能的實現原理，幫助我們更深刻理解Spring Boot開發，掌握其精髓。

很喜歡作者的章節安排，以后學習新技術時，可以按照這個思路去學習。

Spring Boot入門

本章主要介紹開發環境的配置，包括安裝JDK，安裝IDEA、安裝Maven、安裝Git客戶端，創建了一個簡單的項目，演示如何使用Spring Boot。

使用Spring Initializr創建項目

IDEA提供了可視化的界面創建各種類型的項目，可以通過Spring Initializr的方式，按要求創建Spring Boot項目。

一個簡單demo

項目創建完成后，會生成一個入口Applicaton類，進行如下的修改，就可提供reset接口，供使用者訪問。

@SpringBootApplication
@RestController
public class BookPart1Application {

    @RequestMapping("/")
    String home(){
        return "hello";
    }

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(BookPart1Application.class, args);
    }
}

運行與發布

運行Spring Boot項目很簡單，像普通項目一樣直接運行即可。

如果要發布到線上Tomcat容器中，需要增加一個打包插件:spring-boot-maven-plugin，通過mvn package打包即可。

Spring Boot配置

可以在工程的resources文件夾中創建一個application.properties或application.yml文件，該文件會被發布在classpath中，被Spring Boot自動讀取。 作者推薦使用application.yml文件，因為它提供結構化及其嵌套的格式。

server:
  tomcat:
    uri-encoding: UTF-8
  port: 80

使用數據庫

使用數據庫是開發基本應用的基礎，Spring Boot 提供更加高層次上訪問數據庫。本章通過介紹使用MySQL、Redis、MongoDB、Neo4j來說明Spring Boot提供的便捷性。

使用MySQL

對于傳統關系型數據庫來說，Spring Boot使用JPA資源庫來實現對數據庫的操作，JPA是為POJO提供持久化的標準規范，即將Java的普通對象通過對象關系映射持久化到數據庫中。

作者通過「實體建模」-> 「實體持久化」-> 「測試程序」的思路介紹MySQL的使用。

實體建模是通過注解描述與數據庫的對應關系，包括實體的屬性、實體之間的關系。

實體持久化是Spring Data提供的強大功能，通過繼承于JPA資源庫JpaRepository接口，就可以對數據庫進行增刪改查、分頁查詢和指定排序的字段等操作，不需要自己實現。

public interface JpaRepository<T, ID extends Serializable> extends PagingAndSortingRepository<T, ID>, QueryByExampleExecutor<T> {
    List<T> findAll();

    List<T> findAll(Sort var1);

    List<T> findAll(Iterable<ID> var1);

    <S extends T> List<S> save(Iterable<S> var1);

    void flush();

    <S extends T> S saveAndFlush(S var1);

    void deleteInBatch(Iterable<T> var1);

    void deleteAllInBatch();

    T getOne(ID var1);

    <S extends T> List<S> findAll(Example<S> var1);

    <S extends T> List<S> findAll(Example<S> var1, Sort var2);
}

JPA還提供了一些自定義聲明方法的規則，這些方法也不用實現，JPA將會代理實現這些方法，十分方便。

使用Redis

Redis沒有表結構的概念，所以要實現MySQL數據庫表的數據在Redis中存取，必須做一些轉換，可以使用JSON格式的文本作為Redis與Java普通對象互相交換數據的存儲格式。

通過RedisTemplate可以很方便的操作Redis。

對于Redis的使用，還可以將注解方式（@Cacheable、@CachePut、@CacheEvict）與調用數據庫的方法相結合，就不用編寫redis操作服務類了，使用起來也更簡單。不過只能對簡單對象進行相關操作，對于想實體User包含一定關系的復雜對象，或其他集合、列表對象，就不能使用簡單注解方式來實現，還得使用RedisTemplate。

public class RoleService { 
    @Autowired 
    private RoleRepository roleRepository;
    @Autowired 
    private RoleRedis roleRedis;

    @Cacheable(value = "mysql:findById:role", keyGenerator = "simpleKey") 
    public Role findById(Long id) {
        return roleRepository.findOne(id);
    } 

    @CachePut(value = "mysql:findById:role", keyGenerator = "objectId") 
    public Role create(Role role) {
        return roleRepository.save(role);
    } 

    @CachePut(value = "mysql:findById:role", keyGenerator = "objectId") 
    public Role update(Role role) {
        return roleRepository.save(role);
    } 

    @CacheEvict(value = "mysql:findById:role", keyGenerator = "simpleKey") 
    public void delete(Long id) {
        roleRepository.delete(id);
    } 
}

使用MongoDB

MongoDB是文檔型的NoSQL數據庫，具有大數據量、高并發等優勢，但缺點是不能建立實體關系，而且也沒有事務管理機制。

MongoDB 也有像使用JPA那樣的資源庫，引入spring-data-mongodb和spring-boot-starter-hateoas依賴庫，這里就不過多介紹了。

使用Neo4j

Neo4j是一個高性能的NoSQL圖數據庫，并且具備完全事務特性，同時具備傳統關系型數據庫的優點，又具備NOSQL數據庫優勢。

Neo4j將結構化數據存儲在一張圖上，圖中每一個節點的屬性表示數據的內容，每一條有向邊表示數據的關系。它沒有表結構的概念，它的數據用節點的屬性來表示。

舉個例子，現在有演員和電影兩個實體，它們的關系表現為一個演員在一部電影中扮演一個角色。那么就可以創建演員和電影兩個節點實體，和一個角色關系實體。

它更加形象和貼切地表現了實體之間的關系，而且這個實體-關系模型是可以不經過任何轉換而直接存入數據庫的，這將很大程度上減輕設計工作和溝通成本。

像JPA使用了ORM一樣，Neo4j使用了對象-圖形映射OGM的方式來建模。

@RelationshipEntity(type = "ACTS_IN") 
public class Role { 
    @GraphId 
    Long id;
    String role;
    @StartNode 
    Actor actor;
    @EndNode 
    Movie movie;

    public Role() { 
    } 

    public Role(Actor actor, Movie movie, String name) {
        this.actor = actor;
        this.movie = movie;
        this.role = name;
    } 
}

從上面的介紹可以看出，在Spring Boot框架中使用數據庫非常簡單、容易，主要得益于Spring Boot資源庫的強大功能，Spring Boot整合了第三方資源，把復雜的操作變成簡單的調用。

界面設計

本章使用Spring Boot框架設計Web顯示界面，使用MVC的概念將數據管理、事件控制、界面顯示進行分層處理，實現多層結構設計。使用過MVC框架的比較好理解，這里就不過多說明了。

其中界面顯示使用Thymeleaf模板，之前沒接觸過，簡單說明下。Thymeleaf是現代化服務器端的Java模板引擎，不同與JSP和FreeMarker，Thymeleaf的語法更加接近HTML，并且也有不錯的擴展性。

提高數據庫訪問性能

使用關系型數據庫的應用系統的性能瓶頸最終還是數據庫。本章通過以下幾種方式提高數據庫訪問性能:

• 使用Druid
• 擴展JPA功能
• 使用Redis做緩存

使用Druid

Druid是一個關系型數據庫連接池，是阿里巴巴的一個開源項目，在監控、可擴展性、穩定性和性能方面具有明顯的優勢。通過使用Druid連接池，可以一定程度上提高數據庫的訪問性能。

擴展JPA功能

使用JPA，在資源庫接口定義中不但可以按照其規則約定的方法聲明各種方法，還可以使用注解@Query來定義一些簡單的查詢語句，優化SQL語句。

可以通過自定義一個接口，繼承于JpaRepository，擴展已有的JPA接口。自定義接口必須在程序啟動時裝配，才能正常使用。然后，在JPA配置類中，通過@EnableJpaRepositories加載定義的裝配類。

public interface UserRepository extends ExpandJpaRepository<User, Long> {
    @Query("select t from User t where t.name =?1 and t.email =?2")
    User findByNameAndEmail(String name, String email);

    @Query("select t from User t where t.name like :name")
    Page<User> findByName(@Param("name") String name, Pageable pageRequest);
} 

使用Redis做緩存

前面「使用Redis」已經介紹。

安全設計

Web應用的安全管理，主要包括兩個方面的內容：一方面是用戶身份驗證，即用戶登錄的設計；另一方面是用戶授權，即一個用戶在一個應用系統中能夠執行哪些操作的權限管理。

權限管理的設計一般使用角色來管理，給一個用戶賦予哪些角色，用戶就具有哪些權限。本章主要使用spring-cloud-security來進行安全管理設計。

使用時，需要繼承spring-cloud-starter-parent，并引入spring-cloud-starter-security依賴。

關于系統的安全管理及各種設計，Spring Security已經大體上都實現了，只需要進行一些配置和引用，就能夠正常使用了。具體實現就不在此重復描述了。

好多實現細節，我沒有展現出來，一方面會顯得篇幅太長，主次不鮮明，另一方面作者把所有代碼都放到github了（http://github.com/chenfromsz）。
后續在公司項目中實踐好，我再談談自己的使用經驗。