Spring Boot 与微服务详细总结

一、Spring Boot 核心概述

Spring Boot 是简化 Spring 应用开发的框架,作为 Spring 技术栈的整合方案和 J2EE 开发的一站式解决方案,其核心优势体现在:

  • 快速创建独立运行的 Spring 项目,轻松集成主流框架
  • 内置 Servlet 容器(如 Tomcat),无需打包为 war 包即可部署
  • 提供 starters 机制,实现自动依赖管理与版本控制,减少版本冲突问题
  • 大量自动装配功能简化开发流程,同时支持自定义默认配置
  • 零 XML 配置、无代码生成,真正实现开箱即用
  • 内置准生产环境的运行时监控功能,便于项目运维
  • 与云计算天然适配,满足现代部署需求

二、微服务架构详解

1. 微服务的定义与演进

2014 年,Martin Fowler 提出微服务架构理念(参考文档:Microservices Guide)。从技术演进路径看,架构风格经历了:Servlet → SSH → SSM → 单体应用 → SOA → Spring Cloud 的发展过程。

微服务的核心定义为:一种将应用拆分为多个小型、独立业务服务的架构风格。每个服务具备独立处理逻辑和轻量通讯机制,可部署在单个或多个服务器上,是松耦合、具有有界上下文的面向服务架构。

  • 单体应用:所有功能模块集中在一个应用中(ALL IN ONE)
  • 微服务:每个功能元素都是可独立替换和升级的软件单元,通过 HTTP 等协议实现服务间通信

2. 微服务的优缺点

优势 缺点
聚焦单一业务功能,服务体积小巧 分布式系统操作复杂,运维成本高
支持 2-5 人小团队独立开发 可能存在重复开发工作
松耦合设计,开发与部署独立 问题跟踪困难,排查成本高
支持多语言开发 服务数量增加后,管理复杂度指数上升
易于集成自动化部署和持续集成 -
便于理解、修改和维护 -
可按需扩展,资源利用更高效 -
支持中低端服务器部署 -
易于与第三方系统集成 -
数据存储灵活(独立数据库或统一数据库) -

三、Spring Boot 开发环境准备

1. 环境约束

  • JDK:1.8 及以上(推荐 1.8.0_112 版本)
  • Maven:3.x 版本(推荐 3.3 以上)
  • 开发工具:IntelliJ IDEA 2017+ 或 STS
  • Spring Boot 版本:本文以 2.0.2.RELEASE 为例(基于 Spring 5)

2. Maven 配置

在 Maven 的 settings.xml 配置文件的 profiles 标签中添加:

复制代码
<profile>
    <id>jdk‐1.8</id>
    <activation>
        <activeByDefault>true</activeByDefault>
        <jdk>1.8</jdk>
    </activation>
    <properties>
        <maven.compiler.source>1.8</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>1.8</maven.compiler.target>
        <maven.compiler.compilerVersion>1.8</maven.compiler.compilerVersion>
    </properties>
</profile>

3 idea 设置

四、Spring Boot 入门实战(Hello World)

1. 实现步骤

  1. 创建 Maven 工程(选择 jar 类型)

  2. 导入依赖

    <parent> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId> <version>1.5.9.RELEASE</version> </parent> <dependencies> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId> </dependency> </dependencies>
  3. 编写主程序类

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

  4. 编写 Controller

    @Controller
    public class HelloController {
    @ResponseBody
    @RequestMapping("/hello")
    public String hello() {
    return "Hello World!";
    }
    }

  5. 运行测试 :执行主程序的 main 方法,访问 http://localhost:8080/hello

  6. 简化部署 :添加打包插件后,使用 mvn package 打包,通过 java -jar 命令运行

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

2. 核心原理探究

(1)POM 文件分析
  • 父项目spring-boot-starter-parent 的父项目是 spring-boot-dependencies,它是版本仲裁中心,管理所有依赖版本,因此导入依赖时通常无需指定版本。
  • 启动器(Starter)spring-boot-starter-web 是 Web 场景启动器,自动导入 Web 开发所需的组件(如 Spring MVC、Tomcat 等)。Spring Boot 将不同功能场景封装为 starters,开发者只需导入对应 starter 即可快速集成功能。
(2)主程序类注解分析

@SpringBootApplication 是核心注解,由以下注解组成:

java 复制代码
/**
* @SpringBootApplication 来标注一个主程序类,说明这是一个Spring Boot应用
*/
@SpringBootApplication
public class HelloWorldMainApplication {
     public static void main(String[] args) {
         // Spring应用启动起来
         SpringApplication.run(HelloWorldMainApplication.class,args);
     }
}

@SpringBootConfiguration :标识为 Spring Boot 配置类,内部包含 @Configuration 注解,说明配置类也是容器组件(@Component)。

java 复制代码
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@SpringBootConfiguration
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan(excludeFilters = {
   @Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = TypeExcludeFilter.class),
   @Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = AutoConfigurationExcludeFilter.class) })
public @interface SpringBootApplication {

@EnableAutoConfiguration:开启自动配置,包含:

@AutoConfigurationPackage :通过 @Import 导入 AutoConfigurationPackages.Registrar,将主配置类所在包及子包下的组件扫描到 Spring 容器。以前我们需要配置的东西,Spring Boot帮我们自动配置;@EnableAutoConfiguration告诉SpringBoot开启自动配置功能;这样自动配置才能生效;

@AutoConfigurationPackage:自动配置包

@Import(EnableAutoConfigurationImportSelector.class) :从 META-INF/spring.factories 中加载自动配置类(xxxAutoConfiguration),自动配置场景所需组件,替代手动配置。Spring的底层注解@Import,给容器中导入一个组件;导入的组件由AutoConfigurationPackages.Registrar.class;将主配置类(@SpringBootApplication标注的类)的所在包及下面所有子包里面的所有组件扫描到Spring容器;

@Import(EnableAutoConfigurationImportSelector.class)

给容器中导入组件?EnableAutoConfigurationImportSelector:导入哪些组件的选择器;

将所有需要导入的组件以全类名的方式返回;这些组件就会被添加到容器中;会给容器中导入非常多的自动配置类(xxxAutoConfiguration);就是给容器中导入这个场景需要的所有组件,

并配置好这些组件;

有了自动配置类,免去了我们手动编写配置注入功能组件等的工作;SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(EnableAutoConfiguration.class,classLoader);

Spring Boot在启动的时候从类路径下的META-INF/spring.factories中获取EnableAutoConfiguration指定的值,将这些值作为自动配置类导入到容器中,自动配置类就生效,帮我们进行自动配置工作;以前我们需要自己配置的东西,自动配置类都帮我们;