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Spring Cloud 快速入门

 5 years ago
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课程介绍

Spring Cloud 是一套完整的微服务解决方案,基于 Spring Boot 框架,准确的说,它不是一个框架,而是一个大的容器,它将市面上较好的微服务框架集成进来,从而简化了开发者的代码量。

本课程由浅入深带领大家一步步攻克 Spring Cloud 各大模块,接着通过一个实例带领大家了解大型分布式微服务架构的搭建过程,最后深入源码加深对它的了解。

本课程共分为四个部分:

第一部分(第1-3课),初识 Spring Boot,掌握 Spring Boot 基础知识,为后续入门 Spring Cloud 打好基础 。

第二部分(第4-13课),Spring Cloud 入门篇,主要介绍 Spring Cloud 常用模块,包括服务发现、服务注册、配置中心、链路追踪、异常处理等。

第三部分(第14-18课),Spring Cloud 进阶篇,介绍大型分布式系统中事务处理、线程安全等问题,并以一个实例项目手把手教大家搭建完整的微服务系统。

第四部分(第19-20课),Spring Cloud 高级篇,解析 Spring Cloud 源码,并讲解如何部署基于 Spring Cloud 的大型分布式系统。

作者介绍

李熠,从事 Java 后端开发6年,现任职某大型互联网公司,担任 Java 高级开发工程师,CSDN 博客专家,全栈工程师。

课程内容

导读:什么是 Spring Cloud 及应用现状

Spring Cloud 是什么?

在学习本课程之前,读者有必要先了解一下 Spring Cloud。

Spring Cloud 是一系列框架的有序集合,它利用 Spring Boot 的开发便利性简化了分布式系统的开发,比如服务发现、服务网关、服务路由、链路追踪等。Spring Cloud 并不重复造轮子,而是将市面上开发得比较好的模块集成进去,进行封装,从而减少了各模块的开发成本。换句话说:Spring Cloud 提供了构建分布式系统所需的“全家桶”。

Spring Cloud 现状

目前,国内使用 Spring Cloud 技术的公司并不多见,不是因为 Spring Cloud 不好,主要原因有以下几点:

  1. Spring Cloud 中文文档较少,出现问题网上没有太多的解决方案。
  2. 国内创业型公司技术老大大多是阿里系员工,而阿里系多采用 Dubbo 来构建微服务架构。
  3. 大型公司基本都有自己的分布式解决方案,而中小型公司的架构很多用不上微服务,所以没有采用 Spring Cloud 的必要性。

但是,微服务架构是一个趋势,而 Spring Cloud 是微服务解决方案的佼佼者,这也是作者写本系列课程的意义所在。

Spring Cloud 优缺点

其主要优点有:

  1. 集大成者,Spring Cloud 包含了微服务架构的方方面面。
  2. 约定优于配置,基于注解,没有配置文件。
  3. 轻量级组件,Spring Cloud 整合的组件大多比较轻量级,且都是各自领域的佼佼者。
  4. 开发简便,Spring Cloud 对各个组件进行了大量的封装,从而简化了开发。
  5. 开发灵活,Spring Cloud 的组件都是解耦的,开发人员可以灵活按需选择组件。

接下来,我们看下它的缺点:

  1. 项目结构复杂,每一个组件或者每一个服务都需要创建一个项目。
  2. 部署门槛高,项目部署需要配合 Docker 等容器技术进行集群部署,而要想深入了解 Docker,学习成本高。

Spring Cloud 的优势是显而易见的。因此对于想研究微服务架构的同学来说,学习 Spring Cloud 是一个不错的选择。

Spring Cloud 和 Dubbo 对比

Dubbo 只是实现了服务治理,而 Spring Cloud 实现了微服务架构的方方面面,服务治理只是其中的一个方面。下面通过一张图对其进行比较:

vMfQ3qV.jpg!web

可以看出,Spring Cloud 比较全面,而 Dubbo 由于只实现了服务治理,需要集成其他模块,需要单独引入,增加了学习成本和集成成本。

Spring Cloud 学习

Spring Cloud 基于 Spring Boot,因此在研究 Spring Cloud 之前,本课程会首先介绍 Spring Boot 的用法,方便后续 Spring Cloud 的学习。

本课程不会讲解 SpringMVC 的用法,因此学习本课程需要读者对 Spring 及 SpringMVC 有过研究。

本课程共分为四个部分:

  • 第一部分初识 Spring Boot,掌握 Spring Boot 基础知识,为后续入门 Spring Cloud 打好基础 。

  • 第二部分 Spring Cloud 入门篇,主要介绍 Spring Cloud 常用模块,包括服务发现、服务注册、配置中心、链路追踪、异常处理等。

  • 第三部分 Spring Cloud 进阶篇,介绍大型分布式系统中事务处理、线程安全等问题,并以一个实例项目手把手教大家搭建完整的微服务系统。

  • 第四部分 Spring Cloud 高级篇,解析 Spring Cloud 源码,并讲解如何部署基于 Spring Cloud 的大型分布式系统。

本课程的所有示例代码均可在:https://github.com/lynnlovemin/SpringCloudLesson 下载。

第01课:Spring Boot 入门

什么是 Spring Boot

Spring Boot 是由 Pivotal 团队提供的基于 Spring 的全新框架,其设计目的是为了简化 Spring 应用的搭建和开发过程。该框架遵循“约定大于配置”原则,采用特定的方式进行配置,从而使开发者无需定义大量的 XML 配置。通过这种方式,Spring Boot 致力于在蓬勃发展的快速应用开发领域成为领导者。

Spring Boot 并不重复造轮子,而且在原有 Spring 的框架基础上封装了一层,并且它集成了一些类库,用于简化开发。换句话说,Spring Boot 就是一个大容器。

下面几张图展示了 官网 上提供的 Spring Boot 所集成的所有类库:

f22yUrQ.png!web

iMZZZvu.png!web

z2ai2ue.png!web

Spring Boot 官方推荐使用 Maven 或 Gradle 来构建项目,本教程采用 Maven。

第一个 Spring Boot 项目

大多数教程都是以 Hello World 入门,本教程也不例外,接下来,我们就来搭建一个最简单的 Spring Boot 项目。

首先创建一个 Maven 工程,请看下图:

jyQ7ZvM.png!web

然后在 pom.xml 加入 Spring Boot 依赖:

<parent>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
<version>2.0.1.RELEASE</version>
</parent>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
</dependencies>

创建一个 Controller 类 HelloController:

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
@SpringBootApplication
public class HelloController {

@RequestMapping("hello")
String hello() {
return "Hello World!";
}

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

运行 main 方法,Spring Boot 默认会启动自带的 Tomcat 容器,启动成功后,浏览器访问:http://localhost:8080/hello,则会看到下图:

NZ77BbJ.png!web

我们可以注意到,没有写任何的配置文件,更没有显示的使用任何容器,它是如何启动程序的呢,具体原理我将在第3课中具体分析。

这里我们可以初步分析出,Spring Boot 提供了默认的配置,在启动类里加入 @SpringBootApplication 注解,则这个类就是整个应用程序的启动类。

properties 和 yaml

Spring Boot 整个应用程序只有一个配置文件,那就是 .properties.yml 文件。但是,在前面的示例代码中,我们并没有看到该配置文件,那是因为 Spring Boot 对每个配置项都有默认值。当然,我们也可以添加配置文件,用以覆盖其默认值,这里以 .properties 文件为例,首先在 resources 下新建一个名为 application.properties(注意:文件名必须是 application)的文件,键入内容为:

server.port=8081
server.servlet.context-path=/api

并且启动 main 方法,这时程序请求地址则变成了:http://localhost:8081/api/hello。

Spring Boot 支持 properties 和 yaml 两种格式的文件,文件名分别对应 application.properties 和 application.yml,下面贴出 yaml 文件格式供大家参考:

server:
    port: 8080
    servlet:
        context-path: /api

可以看出 properties 是以逗号隔开,而 yaml 则换行+ tab 隔开,这里需要注意的是冒号后面必须空格,否则会报错。yaml 文件格式更清晰,更易读,这里作者建议大家都采用 yaml 文件来配置。

本教程的所有配置均采用 yaml 文件。

打包、运行

Spring Boot 打包分为 war 和 jar两个格式,下面将分别演示如何构建这两种格式的启动包。

在 pom.xml 加入如下配置:

<packaging>war</packaging>
<build>
<finalName>index</finalName>
<resources>
<resource>
<directory>src/main/resources</directory>
<filtering>true</filtering>
</resource>
</resources>
<plugins>
<plugin>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
</plugin>
<plugin>
<artifactId>maven-resources-plugin</artifactId>
<version>2.5</version>
<configuration>
<encoding>UTF-8</encoding>
</configuration>
</plugin>
<plugin>
<groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
<artifactId>maven-surefire-plugin</artifactId>
<version>2.18.1</version>
<configuration>
<skipTests>true</skipTests>
</configuration>
</plugin>
</plugins>
</build>

这个时候运行 mvn package 就会生成 war 包,然后放到 Tomcat 当中就能启动,但是我们单纯这样配置在 Tomcat 是不能成功运行的,会报错,需要通过编码指定 Tomcat 容器启动,修改 HelloController 类:

@RestController
@SpringBootApplication
public class HelloController extends SpringBootServletInitializer{

@RequestMapping("hello")
String hello() {
return "Hello World!";
}

public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(HelloController.class, args);
}
@Override
protected SpringApplicationBuilder configure(SpringApplicationBuilder application) {
return application.sources(Application.class);
}

}

这时再打包放到 Tomcat,启动就不会报错了。

接下来我们继续看如果达成 jar 包,在 pom.xml 加入如下配置:

<packaging>jar</packaging>
<build>
<finalName>api</finalName>
<resources>
<resource>
<directory>src/main/resources</directory>
<filtering>true</filtering>
</resource>
</resources>
<plugins>
<plugin>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
<configuration>
<fork>true</fork>
<mainClass>com.lynn.yiyi.Application</mainClass>
</configuration>
<executions>
<execution>
<goals>
<goal>repackage</goal>
</goals>
</execution>
</executions>
</plugin>
<plugin>
<artifactId>maven-resources-plugin</artifactId>
<version>2.5</version>
<configuration>
<encoding>UTF-8</encoding>
<useDefaultDelimiters>true</useDefaultDelimiters>
</configuration>
</plugin>
<plugin>
<groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
<artifactId>maven-surefire-plugin</artifactId>
<version>2.18.1</version>
<configuration>
<skipTests>true</skipTests>
</configuration>
</plugin>
<plugin>
<groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
<artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
<version>2.3.2</version>
<configuration>
<source>1.8</source>
<target>1.8</target>
</configuration>
</plugin>
</plugins>
</build>

然后通过 mvn package 打包,最后通过 java 命令启动:

java -jar api.jar

这样,最简单的 Spring Boot 就完成了,但是对于一个大型项目,这是远远不够的,Spring Boot 的详细操作可以参照 官网

下面展示一个最基础的企业级 Spring Boot 项目的结构:

3Az6ry3.png!web

其中,Application.java 是程序的启动类,Startup.java 是程序启动完成前执行的类,WebConfig.java 是配置类,所有 bean 注入、配置、拦截器注入等都放在这个类里面。

以上实例只是最简单的 Spring Boot 项目入门实例,后面会深入研究 Spring Boot。

第02课:Spring Boot 进阶

上一篇带领大家初步了解了如何使用 Spring Boot 搭建框架,通过 Spring Boot 和传统的 SpringMVC 架构的对比,我们清晰地发现 Spring Boot 的好处,它使我们的代码更加简单,结构更加清晰。

从这一篇开始,我将带领大家更加深入的认识 Spring Boot,将 Spring Boot 涉及到东西进行拆解,从而了解 Spring Boot 的方方面面。学完本文后,读者可以基于 Spring Boot 搭建更加复杂的系统框架。

我们知道,Spring Boot 是一个大容器,它将很多第三方框架都进行了集成,我们在实际项目中用到哪个模块,再引入哪个模块。比如我们项目中的持久化框架用 MyBatis,则在 pom.xml 添加如下依赖:

<dependency>
            <groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
            <artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
            <version>1.1.1</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
            <version>5.1.40</version>
        </dependency>

yaml/properties 文件

我们知道整个 Spring Boot 项目只有一个配置文件,那就是 application.yml,Spring Boot 在启动时,就会从 application.yml 中读取配置信息,并加载到内存中。上一篇我们只是粗略的列举了几个配置项,其实 Spring Boot 的配置项是很多的,本文我们将学习在实际项目中常用的配置项(注:为了方便说明,配置项均以 properties 文件的格式写出,后续的实际配置都会写成 yaml 格式)。

配置项 说明 举例 server.port 应用程序启动端口 server.port=8080,定义应用程序启动端口为8080 server.context-path 应用程序上下文 server.port=/api,则访问地址为:http://ip:port/api spring.http.multipart.maxFileSize 最大文件上传大小,-1为不限制 spring.http.multipart.maxFileSize=-1 spring.jpa.database 数据库类型 spring.jpa.database=MYSQL,指定数据库为mysql spring.jpa.properties.hibernate.dialect hql方言 spring.jpa.properties.hibernate.dialect=org.hibernate.dialect.MySQL5Dialect spring.datasource.url 数据库连接字符串 spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/database?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&useSSL=true spring.datasource.username 数据库用户名 spring.datasource.username=root spring.datasource.password 数据库密码 spring.datasource.password=root spring.datasource.driverClassName 数据库驱动 spring.datasource.driverClassName=com.mysql.jdbc.Driver spring.jpa.showSql 控制台是否打印sql语句 spring.jpa.showSql=true

下面是我参与的某个项目的 application.yml 配置文件内容:

server:
  port: 8080
  context-path: /api
  tomcat:
    max-threads: 1000
    min-spare-threads: 50
  connection-timeout: 5000
spring:
  profiles:
    active: dev
  http:
    multipart:
      maxFileSize: -1
  datasource:
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/database?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&useSSL=true
    username: root
    password: root
    driverClassName: com.mysql.jdbc.Driver
  jpa:
    database: MYSQL
    showSql: true
    hibernate:
      namingStrategy: org.hibernate.cfg.ImprovedNamingStrategy
    properties:
      hibernate:
        dialect: org.hibernate.dialect.MySQL5Dialect
mybatis:
  configuration:
     #配置项:开启下划线到驼峰的自动转换. 作用:将数据库字段根据驼峰规则自动注入到对象属性。
     map-underscore-to-camel-case: true

以上列举了常用的配置项,所有配置项信息都可以在 官网 中找到,本课程就不一一列举了。

多环境配置

在一个企业级系统中,我们可能会遇到这样一个问题:开发时使用开发环境,测试时使用测试环境,上线时使用生产环境。每个环境的配置都可能不一样,比如开发环境的数据库是本地地址,而测试环境的数据库是测试地址。那我们在打包的时候如何生成不同环境的包呢?

这里的解决方案有很多:

  1. 每次编译之前手动把所有配置信息修改成当前运行的环境信息。这种方式导致每次都需要修改,相当麻烦,也容易出错。
  2. 利用 Maven,在 pom.xml 里配置多个环境,每次编译之前将 settings.xml 里面修改成当前要编译的环境 ID。这种方式会事先设置好所有环境,缺点就是每次也需要手动指定环境,如果环境指定错误,发布时是不知道的。
  3. 第三种方案就是本文重点介绍的,也是作者强烈推荐的方式。

首先,创建 application.yml 文件,在里面添加如下内容:

spring:
  profiles:
    active: dev

含义是指定当前项目的默认环境为 dev,即项目启动时如果不指定任何环境,Spring Boot 会自动从 dev 环境文件中读取配置信息。我们可以将不同环境都共同的配置信息写到这个文件中。

然后创建多环境配置文件,文件名的格式为:application-{profile}.yml,其中,{profile} 替换为环境名字,如 application-dev.yml,我们可以在其中添加当前环境的配置信息,如添加数据源:

spring:
  datasource:
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/database?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&useSSL=true
    username: root
    password: root
    driverClassName: com.mysql.jdbc.Driver

这样,我们就实现了多环境的配置,每次编译打包我们无需修改任何东西,编译为 jar 文件后,运行命令:

java -jar api.jar --spring.profiles.active=dev

其中 --spring.profiles.active 就是我们要指定的环境。

常用注解

我们知道,Spring Boot 主要采用注解的方式,在上一篇的入门实例中,我们也用到了一些注解。

本文,我将详细介绍在实际项目中常用的注解。

@SpringBootApplication

我们可以注意到 Spring Boot 支持 main 方法启动,在我们需要启动的主类中加入此注解,告诉 Spring Boot,这个类是程序的入口。如:

@SpringBootApplication
public class Application {

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

如果不加这个注解,程序是无法启动的。

我们查看下 SpringBootApplication 的源码,源码如下:

@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 {

    /**
     * Exclude specific auto-configuration classes such that they will never be applied.
     * @return the classes to exclude
     */
    @AliasFor(annotation = EnableAutoConfiguration.class, attribute = "exclude")
    Class<?>[] exclude() default {};

    /**
     * Exclude specific auto-configuration class names such that they will never be
     * applied.
     * @return the class names to exclude
     * @since 1.3.0
     */
    @AliasFor(annotation = EnableAutoConfiguration.class, attribute = "excludeName")
    String[] excludeName() default {};

    /**
     * Base packages to scan for annotated components. Use {@link #scanBasePackageClasses}
     * for a type-safe alternative to String-based package names.
     * @return base packages to scan
     * @since 1.3.0
     */
    @AliasFor(annotation = ComponentScan.class, attribute = "basePackages")
    String[] scanBasePackages() default {};

    /**
     * Type-safe alternative to {@link #scanBasePackages} for specifying the packages to
     * scan for annotated components. The package of each class specified will be scanned.
     * <p>
     * Consider creating a special no-op marker class or interface in each package that
     * serves no purpose other than being referenced by this attribute.
     * @return base packages to scan
     * @since 1.3.0
     */
    @AliasFor(annotation = ComponentScan.class, attribute = "basePackageClasses")
    Class<?>[] scanBasePackageClasses() default {};

}

在这个注解类上有3个注解,如下:

@SpringBootConfiguration
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan(excludeFilters = {
        @Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = TypeExcludeFilter.class),
        @Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = AutoConfigurationExcludeFilter.class) })

因此,我们可以用这三个注解代替 SpringBootApplication,如:

@SpringBootConfiguration
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan
public class Application {

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

其中,SpringBootConfiguration 表示 Spring Boot 的配置注解,EnableAutoConfiguration 表示自动配置,ComponentScan 表示 Spring Boot 扫描 Bean 的规则,比如扫描哪些包。

@Configuration

加入了这个注解的类被认为是 Spring Boot 的配置类,我们知道可以在 application.yml 设置一些配置,也可以通过代码设置配置。

如果我们要通过代码设置配置,就必须在这个类上标注 Configuration 注解。如下代码:

@Configuration
public class WebConfig extends WebMvcConfigurationSupport{

    @Override
    protected void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
        super.addInterceptors(registry);
        registry.addInterceptor(new ApiInterceptor());
    }
}

不过 Spring Boot 官方推荐 Spring Boot 项目用 SpringBootConfiguration 来代替 Configuration。

@Bean

这个注解是方法级别上的注解,主要添加在 @Configuration@SpringBootConfiguration 注解的类,有时也可以添加在 @Component 注解的类。它的作用是定义一个Bean。

请看下面代码:

@Bean
    public ApiInterceptor interceptor(){
        return new ApiInterceptor();
    }

那么,我们可以在 ApiInterceptor 里面注入其他 Bean,也可以在其他 Bean 注入这个类。

@Value

通常情况下,我们需要定义一些全局变量,都会想到的方法是定义一个 public static 变量,在需要时调用,是否有其他更好的方案呢?答案是肯定的。下面请看代码:

@Value("${server.port}")
    String port;
    @RequestMapping("/hello")
    public String home(String name) {
        return "hi "+name+",i am from port:" +port;
    }

其中,server.port 就是我们在 application.yml 里面定义的属性,我们可以自定义任意属性名,通过 @Value 注解就可以将其取出来。

它的好处不言而喻:

  1. 定义在配置文件里,变量发生变化,无需修改代码。
  2. 变量交给Spring来管理,性能更好。

注:本课程默认针对于对 SpringMVC 有所了解的读者,Spring Boot 本身基于 Spring 开发的,因此,本文不再讲解其他 Spring 的注解。

注入任何类

本节通过一个实际的例子来讲解如何注入一个普通类,并且说明这样做的好处。

假设一个需求是这样的:项目要求使用阿里云的 OSS 进行文件上传。

我们知道,一个项目一般会分为开发环境、测试环境和生产环境。OSS 文件上传一般有如下几个参数:appKey、appSecret、bucket、endpoint 等。不同环境的参数都可能不一样,这样便于区分。按照传统的做法,我们在代码里设置这些参数,这样做的话,每次发布不同的环境包都需要手动修改代码。

这个时候,我们就可以考虑将这些参数定义到配置文件里面,通过前面提到的 @Value 注解取出来,再通过 @Bean 将其定义为一个 Bean,这时我们只需要在需要使用的地方注入该 Bean 即可。

首先在 application.yml 加入如下内容:

appKey: 1
appSecret: 1
bucket: lynn
endPoint: https://www.aliyun.com

其次创建一个普通类:

public class Aliyun {

    private String appKey;

    private String appSecret;

    private String bucket;

    private String endPoint;

    public static class Builder{

        private String appKey;

        private String appSecret;

        private String bucket;

        private String endPoint;

        public Builder setAppKey(String appKey){
            this.appKey = appKey;
            return this;
        }

        public Builder setAppSecret(String appSecret){
            this.appSecret = appSecret;
            return this;
        }

        public Builder setBucket(String bucket){
            this.bucket = bucket;
            return this;
        }

        public Builder setEndPoint(String endPoint){
            this.endPoint = endPoint;
            return this;
        }

        public Aliyun build(){
            return new Aliyun(this);
        }
    }

    public static Builder options(){
        return new Aliyun.Builder();
    }

    private Aliyun(Builder builder){
        this.appKey = builder.appKey;
        this.appSecret = builder.appSecret;
        this.bucket = builder.bucket;
        this.endPoint = builder.endPoint;
    }

    public String getAppKey() {
        return appKey;
    }

    public String getAppSecret() {
        return appSecret;
    }

    public String getBucket() {
        return bucket;
    }

    public String getEndPoint() {
        return endPoint;
    }
}

然后在 @SpringBootConfiguration 注解的类添加如下代码:

@Value("${appKey}")
    private String appKey;
    @Value("${appSecret}")
    private String appSecret;
    @Value("${bucket}")
    private String bucket;
    @Value("${endPoint}")
    private String endPoint;

    @Bean
    public Aliyun aliyun(){
        return Aliyun.options()
                .setAppKey(appKey)
                .setAppSecret(appSecret)
                .setBucket(bucket)
                .setEndPoint(endPoint)
                .build();
    }

最后在需要的地方注入这个 Bean 即可:

@Autowired
    private Aliyun aliyun;

拦截器

我们在提供 API 的时候,经常需要对 API 进行统一的拦截,比如进行接口的安全性校验。

本节,我会讲解 Spring Boot 是如何进行拦截器设置的,请看接下来的代码。

创建一个拦截器类:ApiInterceptor,并实现 HandlerInterceptor 接口:

public class ApiInterceptor implements HandlerInterceptor {
    //请求之前
    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest httpServletRequest, HttpServletResponse httpServletResponse, Object o) throws Exception {
        System.out.println("进入拦截器");
        return true;
    }
    //请求时
    @Override
    public void postHandle(HttpServletRequest httpServletRequest, HttpServletResponse httpServletResponse, Object o, ModelAndView modelAndView) throws Exception {

    }
    //请求完成
    @Override
    public void afterCompletion(HttpServletRequest httpServletRequest, HttpServletResponse httpServletResponse, Object o, Exception e) throws Exception {

    }
}

@SpringBootConfiguration 注解的类继承 WebMvcConfigurationSupport 类,并重写 addInterceptors 方法,将 ApiInterceptor 拦截器类添加进去,代码如下:

@SpringBootConfiguration
public class WebConfig extends WebMvcConfigurationSupport{

    @Override
    protected void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
        super.addInterceptors(registry);
        registry.addInterceptor(new ApiInterceptor());
    }
}

异常处理

我们在 Controller 里提供接口,通常需要捕捉异常,并进行友好提示,否则一旦出错,界面上就会显示报错信息,给用户一种不好的体验。最简单的做法就是每个方法都使用 try catch 进行捕捉,报错后,则在 catch 里面设置友好的报错提示。如果方法很多,每个都需要 try catch,代码会显得臃肿,写起来也比较麻烦。

我们可不可以提供一个公共的入口进行统一的异常处理呢?当然可以。方法很多,这里我们通过 Spring 的 AOP 特性就可以很方便的实现异常的统一处理。

@Aspect
@Component
public class WebExceptionAspect {

    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(WebExceptionAspect.class);

//凡是注解了RequestMapping的方法都被拦截   @Pointcut("@annotation(org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping)")
    private void webPointcut() {
    }

    /**
     * 拦截web层异常,记录异常日志,并返回友好信息到前端 目前只拦截Exception,是否要拦截Error需再做考虑
     *
     * @param e
     *            异常对象
     */
    @AfterThrowing(pointcut = "webPointcut()", throwing = "e")
    public void handleThrowing(Exception e) {
        e.printStackTrace();
        logger.error("发现异常!" + e.getMessage());
        logger.error(JSON.toJSONString(e.getStackTrace()));
        //这里输入友好性信息
        writeContent("出现异常");
    }

    /**
     * 将内容输出到浏览器
     *
     * @param content
     *            输出内容
     */
    private void writeContent(String content) {
        HttpServletResponse response = ((ServletRequestAttributes) RequestContextHolder.getRequestAttributes())
                .getResponse();
        response.reset();
        response.setCharacterEncoding("UTF-8");
        response.setHeader("Content-Type", "text/plain;charset=UTF-8");
        response.setHeader("icop-content-type", "exception");
        PrintWriter writer = null;
        try {
            writer = response.getWriter();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        writer.print(content);
        writer.flush();
        writer.close();
    }
}

这样,我们无需每个方法都添加 try catch,一旦报错,则会执行 handleThrowing 方法。

优雅的输入合法性校验

为了接口的健壮性,我们通常除了客户端进行输入合法性校验外,在 Controller 的方法里,我们也需要对参数进行合法性校验,传统的做法是每个方法的参数都做一遍判断,这种方式和上一节讲的异常处理一个道理,不太优雅,也不易维护。

其实,SpringMVC 提供了验证接口,下面请看代码:

@GetMapping("authorize")
public void authorize(@Valid AuthorizeIn authorize, BindingResult ret){
    if(result.hasFieldErrors()){
            List<FieldError> errorList = result.getFieldErrors();
            //通过断言抛出参数不合法的异常
            errorList.stream().forEach(item -> Assert.isTrue(false,item.getDefaultMessage()));
        }
}
public class AuthorizeIn extends BaseModel{

    @NotBlank(message = "缺少response_type参数")
    private String responseType;
    @NotBlank(message = "缺少client_id参数")
    private String ClientId;

    private String state;

    @NotBlank(message = "缺少redirect_uri参数")
    private String redirectUri;

    public String getResponseType() {
        return responseType;
    }

    public void setResponseType(String responseType) {
        this.responseType = responseType;
    }

    public String getClientId() {
        return ClientId;
    }

    public void setClientId(String clientId) {
        ClientId = clientId;
    }

    public String getState() {
        return state;
    }

    public void setState(String state) {
        this.state = state;
    }

    public String getRedirectUri() {
        return redirectUri;
    }

    public void setRedirectUri(String redirectUri) {
        this.redirectUri = redirectUri;
    }
}

在 controller 的方法需要校验的参数后面必须跟 BindingResult,否则无法进行校验。但是这样会抛出异常,对用户而言不太友好!

那怎么办呢?

很简单,我们可以利用上一节讲的异常处理,对报错进行拦截:

@Component
@Aspect
public class WebExceptionAspect implements ThrowsAdvice{

    public static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(WebExceptionAspect.class);

//拦截被GetMapping注解的方法    @Pointcut("@annotation(org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping)")
    private void webPointcut() {
    }

    @AfterThrowing(pointcut = "webPointcut()",throwing = "e")
    public void afterThrowing(Exception e) throws Throwable {
        logger.debug("exception 来了!");
        if(StringUtils.isNotBlank(e.getMessage())){
                           writeContent(e.getMessage());
        }else{
            writeContent("参数错误!");
        }

    }

    /**
     * 将内容输出到浏览器
     *
     * @param content
     *            输出内容
     */
    private void writeContent(String content) {
        HttpServletResponse response = ((ServletRequestAttributes) RequestContextHolder.getRequestAttributes())
                .getResponse();
        response.reset();
        response.setCharacterEncoding("UTF-8");
        response.setHeader("Content-Type", "text/plain;charset=UTF-8");
        response.setHeader("icop-content-type", "exception");
        PrintWriter writer = null;
        try {
            writer = response.getWriter();

            writer.print((content == null) ? "" : content);
            writer.flush();
            writer.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

这样当我们传入不合法的参数时就会进入 WebExceptionAspect 类,从而输出友好参数。

我们再把验证的代码单独封装成方法:

protected void validate(BindingResult result){
        if(result.hasFieldErrors()){
            List<FieldError> errorList = result.getFieldErrors();
            errorList.stream().forEach(item -> Assert.isTrue(false,item.getDefaultMessage()));
        }
    }

这样每次参数校验只需要调用 validate 方法就行了,我们可以看到代码的可读性也大大的提高了。

接口版本控制

一个系统上线后会不断迭代更新,需求也会不断变化,有可能接口的参数也会发生变化,如果在原有的参数上直接修改,可能会影响线上系统的正常运行,这时我们就需要设置不同的版本,这样即使参数发生变化,由于老版本没有变化,因此不会影响上线系统的运行。

一般我们可以在地址上带上版本号,也可以在参数上带上版本号,还可以再 header 里带上版本号,这里我们在地址上带上版本号,大致的地址如:http://api.example.com/v1/test,其中,v1 即代表的是版本号。具体做法请看代码:

@Target({ElementType.METHOD,ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Mapping
public @interface ApiVersion {

    /**
     * 标识版本号
     * @return
     */
    int value();
}
public class ApiVersionCondition implements RequestCondition<ApiVersionCondition> {

    // 路径中版本的前缀, 这里用 /v[1-9]/的形式
    private final static Pattern VERSION_PREFIX_PATTERN = Pattern.compile("v(\\d+)/");

    private int apiVersion;

    public ApiVersionCondition(int apiVersion){
        this.apiVersion = apiVersion;
    }

    @Override
    public ApiVersionCondition combine(ApiVersionCondition other) {
        // 采用最后定义优先原则,则方法上的定义覆盖类上面的定义
        return new ApiVersionCondition(other.getApiVersion());
    }

    @Override
    public ApiVersionCondition getMatchingCondition(HttpServletRequest request) {
        Matcher m = VERSION_PREFIX_PATTERN.matcher(request.getRequestURI());
        if(m.find()){
            Integer version = Integer.valueOf(m.group(1));
            if(version >= this.apiVersion)
            {
                return this;
            }
        }
        return null;
    }

    @Override
    public int compareTo(ApiVersionCondition other, HttpServletRequest request) {
        // 优先匹配最新的版本号
        return other.getApiVersion() - this.apiVersion;
    }

    public int getApiVersion() {
        return apiVersion;
    }
}
public class CustomRequestMappingHandlerMapping extends
        RequestMappingHandlerMapping {

    @Override
    protected RequestCondition<ApiVersionCondition> getCustomTypeCondition(Class<?> handlerType) {
        ApiVersion apiVersion = AnnotationUtils.findAnnotation(handlerType, ApiVersion.class);
        return createCondition(apiVersion);
    }

    @Override
    protected RequestCondition<ApiVersionCondition> getCustomMethodCondition(Method method) {
        ApiVersion apiVersion = AnnotationUtils.findAnnotation(method, ApiVersion.class);
        return createCondition(apiVersion);
    }

    private RequestCondition<ApiVersionCondition> createCondition(ApiVersion apiVersion) {
        return apiVersion == null ? null : new ApiVersionCondition(apiVersion.value());
    }
}
@SpringBootConfiguration
public class WebConfig extends WebMvcConfigurationSupport {

    @Bean
    public AuthInterceptor interceptor(){
        return new AuthInterceptor();
    }

    @Override
    public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
        registry.addInterceptor(new AuthInterceptor());
    }

    @Override
    @Bean
    public RequestMappingHandlerMapping requestMappingHandlerMapping() {
        RequestMappingHandlerMapping handlerMapping = new CustomRequestMappingHandlerMapping();
        handlerMapping.setOrder(0);
        handlerMapping.setInterceptors(getInterceptors());
        return handlerMapping;
    }
}

Controller 类的接口定义如下:

@ApiVersion(1)
@RequestMapping("{version}/dd")
public class HelloController{}

这样我们就实现了版本控制,如果增加了一个版本,则创建一个新的 Controller,方法名一致,ApiVersion 设置为2,则地址中 v1 会找到 ApiVersion 为1的方法,v2 会找到 ApiVersion 为2的方法。

自定义 JSON 解析

Spring Boot 中 RestController 返回的字符串默认使用 Jackson 引擎,它也提供了工厂类,我们可以自定义 JSON 引擎,本节实例我们将 JSON 引擎替换为 fastJSON,首先需要引入 fastJSON:

<dependency>
            <groupId>com.alibaba</groupId>
            <artifactId>fastjson</artifactId>
            <version>${fastjson.version}</version>
        </dependency>

其次,在 WebConfig 类重写 configureMessageConverters 方法:

@Override
    public void configureMessageConverters(List<HttpMessageConverter<?>> converters) {
        super.configureMessageConverters(converters);
        /*
        1.需要先定义一个convert转换消息的对象;
        2.添加fastjson的配置信息,比如是否要格式化返回的json数据
        3.在convert中添加配置信息
        4.将convert添加到converters中
         */
        //1.定义一个convert转换消息对象
        FastJsonHttpMessageConverter fastConverter=new FastJsonHttpMessageConverter();
        //2.添加fastjson的配置信息,比如:是否要格式化返回json数据
        FastJsonConfig fastJsonConfig=new FastJsonConfig();
        fastJsonConfig.setSerializerFeatures(
                SerializerFeature.PrettyFormat
        );
        fastConverter.setFastJsonConfig(fastJsonConfig);
        converters.add(fastConverter);
    }

单元测试

Spring Boot 的单元测试很简单,直接看代码:

@SpringBootTest(classes = Application.class)
@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
public class TestDB {

    @Test
    public void test(){
    }
}

模板引擎

在传统的 SpringMVC 架构中,我们一般将 JSP、HTML 页面放到 webapps 目录下面,但是 Spring Boot 没有 webapps,更没有 web.xml,如果我们要写界面的话,该如何做呢?

Spring Boot 官方提供了几种模板引擎:FreeMarker、Velocity、Thymeleaf、Groovy、mustache、JSP。

这里以 FreeMarker 为例讲解 Spring Boot 的使用。

首先引入 FreeMarker 依赖:

<dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-freemarker</artifactId>
    </dependency>

在 resources 下面建立两个目录:static 和 templates,如图所示:

BvIfYnU.png!web

其中 static 目录用于存放静态资源,譬如:CSS、JS、HTML 等,templates 目录存放模板引擎文件,我们可以在 templates 下面创建一个文件:index.ftl(freemarker 默认后缀为 .ftl ),并添加内容:

<!DOCTYPE html>
<html>
    <head>

    </head>
    <body>
        <h1>Hello World!</h1>
    </body>
</html>

然后创建 PageController 并添加内容:

@Controller
public class PageController {

    @RequestMapping("index.html")
    public String index(){
        return "index";
    }
}

启动 Application.java,访问:http://localhost:8080/index.html,就可以看到如图所示:

MV7ni2V.png!web

第03课:Spring Boot 启动原理

第04课:初识 Spring Cloud

第05课:服务注册与发现

第06课:服务网关

第07课:服务消费者

第08课:服务异常处理

第09课:配置中心

第10课:消息总线

第11课:服务链路追踪

第12课:分布式锁

第13课:分布式事务

第14课:Spring Cloud 实例详解——基础框架搭建(一)

第15课:Spring Cloud 实例详解——基础框架搭建(二)

第16课:Spring Cloud 实例详解——基础框架搭建(三)

第17课:Spring Cloud 实例详解——业务代码实现

第18课:Spring Cloud 实例详解——系统发布

第19课:Spring Cloud 源码解析

第20课:K8S+Docker 部署 Spring Cloud 集群

阅读全文: http://gitbook.cn/gitchat/column/5af108d20a989b69c385f47a


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