Spring Boot主要提供快速建構項目的功能。本文中我們會使用Spring Boot建構第一個Web程式，同時介紹Spring Boot最簡單的功能，例如運作單元測試，釋出與調用REST服務等。
本文作者楊恩雄，選自新書《Spring Boot 2+Thymeleaf企業應用實戰》。
1 Spring Boot介紹
我們先來了解一下Spring Boot項目。
1.1 Spring Boot簡介
開發一個全新的項目，需要先搭建開發環境，例如确定要使用的技術架構及版本，還要考慮各個架構之間的版本相容問題。完成這些煩瑣的工作後，還要對新項目進行配置，測試其能否正常運作，最後才将搭建好的環境送出給項目組的其他成員使用。經常會出現的情形是，項目表面上已經成功運作，但部分項目組成員仍然無法運作項目。對于每一個項目，在初期都會浪費大量的時間做這些固定的事情。
受Ruby On Rails、Node.js等技術的影響，Java EE領域需要一種更為簡便的開發方式，來取代這些煩瑣的項目搭建工作。在此背景下，Spring推出了Spring Boot項目，該項目可以讓使用者更快速地搭建項目，進而使用者可以更專注于業務系統的開發。系統配置、基礎代碼、項目依賴的jar包，甚至開發時所用到的應用伺服器等，Spring Boot都可以幫我們準備好。隻要在建立項目時，使用建構工具加入相應的Spring Boot依賴包，項目即可運作，使用者無須關心版本相容等問題。
Spring Boot支援Maven和Gradle這兩款建構工具。Gradle使用Groovy語言編寫建構腳本，與Maven、Ant等建構工具有良好的相容性。鑒于筆者使用Maven較多，是以本文使用Maven作為項目建構工具。本文寫作時，Spring Boot最新的正式版本為2.0.1，其要求Maven版本為3.2或以上。
1.2 starter子產品
Spring Boot提供了許多starter子產品，starter為我們提供了“一站式”服務，在項目中另加入對應架構的starter的依賴，可以免去我們到處尋找依賴包的煩惱。隻需要加入一個依賴，項目就可以運作，這就是starter的作用。例如，如果你想讓你的項目擁有通路關系型資料庫的能力，則隻需要在你的項目中加入spring-boot-starter-data-jpa依賴就可以實作：
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId>
<version>2.0.1.RELEASE</version>
</dependency> Spring Boot官方提供的starter子產品，命名規則為“spring-boot-starter-*”，其中“*”代表對應的應用類型，這些starter的名稱，可以幫助我們快速地找到相應的依賴。如果想建構自己的starter子產品，官方建議命名規則為“project-spring-boot-starter”。
下面介紹一些比較常用的starter子產品。
- spring-boot-starter-web：用于建構Web應用的starter子產品，加入該依賴後，會包含Spring MVC架構，預設内嵌Tomcat容器。
- spring-boot-starter-jpa：用于建構Spring Data JPA應用，使用Hibernate作為ORM架構。
- spring-boot-starter-mongodb：用于建構Spring Data MongoDB應用，底層使用MongoDB驅動操作MongoDB資料庫。
- spring-boot-starter-redis：用于建構Spring Data Redis應用，使用Jedis架構操作Redis資料庫。
- spring-boot-starter-thymeleaf：建構一個使用Thymeleaf作為視圖的Web應用。
- spring-boot-starter-test：顧名思義，這個starter子產品主要用于進行單元測試。
2 建構第一個Spring Boot程式
這一節，我們使用Spring Boot建構一個最簡單的Web應用。
2.1 建立Maven項目
Spring Boot使用3.2以上版本的Maven，這裡我們使用的版本為3.5。在Eclipse的菜單中選擇“File→New→Other”指令，選中“Maven”下的“Maven Project”，單擊“Next”按鈕，在“New Maven Project”頁面中，選擇“Create a simple project”項，建立一個簡單的Maven項目。在彈出的建立項目頁面中，輸入相應的項目資訊，如下圖。
建立的Maven項目，其結構如下。
src/main/java用于存放主應用程式的類，src/main/resources用于存放主應用程式的資源檔案，src/test用于存放測試相關的Java類和資源，pom.xml則是Maven的建構腳本。
一般情況下，Maven腳本檔案需要繼承“spring-boot-starter-parent”項目，并在腳本中根據需要聲明一個或多個starter。修改項目的pom.xml檔案，如代碼清單2-1所示。
代碼清單2-1：codesirst-bootpom.xml
<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
http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<groupId>org.crazyit.boot.c2</groupId>
<artifactId>first-boot</artifactId>
<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
<!-- 繼承spring boot的starter -->
<parent>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
<version>2.0.1.RELEASE</version>
</parent>
<!-- 添加web starter的依賴 -->
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
</dependencies>
</project> 注意：在加入依賴後，如果Eclipse中的Maven項目存在錯誤，則可以選中項目，滑鼠右擊，在彈出的菜單中選擇“Maven→Update Project”指令來解決問題。
加入依賴後，由于starter的作用，Maven會自動幫我們引用Spring架構的各個子產品，例如spring-context、spring-web等，還會引入嵌入式的Tomcat。具體會幫我們的項目加入哪些依賴包，我們在Eclipse下面看一下，有個大概印象即可。
2.2 編寫啟動類
編寫一個簡單的啟動類，就可以直接啟動Web服務，啟動類如代碼清單2-2所示。
代碼清單2-2：codesirst-bootsrcmainjavaorgcrazyitootc2FirstApp.java
FirstApp類使用了@SpringBootApplication注解，該注解聲明該類是一個Spring Boot應用，該注解具有@SpringBootConfiguration、@EnableAutoConfiguration、@ComponentScan等注解的功能。直接運作MyApp的main方法，看到以下輸出資訊後，證明啟動成功：
2017-10-30 11:40:49.968 INFO 5916 --- [ main] o.s.j.e.a.AnnotationMBeanExporter : Registering beans for JMX exposure on startup
2017-10-30 11:40:50.199 INFO 5916 --- [ main] s.b.c.e.t.TomcatEmbeddedServletContainer : Tomcat started on port(s): 8080 (http)
2017-10-30 11:40:50.208 INFO 5916 --- [ main] org.crazyit.boot.c2.FirstApp : Started FirstApp in 6.226 seconds (JVM running for 6.888) 根據輸出資訊可知，啟動的Tomcat端口為8080。打開浏覽器通路http://localhost:8080，可以看到錯誤頁面，表示應用已經成功啟動。
注意：在預設情況下，啟動端口為8080，如果需要修改Tomcat端口，則可以在src/main/ resources目錄下面，建立application.properties檔案，通過設定server.port屬性來配置Tomcat端口。
2.3 編寫控制器
前面我們加入了spring-boot-starter-web子產品，預設內建了Spring MVC，是以隻需要編寫一個Controller，即可實作一個最簡單的HelloWorld程式。代碼清單2-3為該控制器的代碼。
代碼清單2-3：codes\02\first-boot\src\main\java\org\crazyit\boot\c2\MyController.java
@Controller
public class MyController {
@GetMapping("/hello")
@ResponseBody
public String hello() {
return "Hello World";
}
} 在代碼清單2-3中，使用了@Controller注解來修飾MyController，由于啟動類中使用了@SpringBootApplication注解，該注解具有@ComponentScan的功能，是以@Controller會被掃描并注冊。在hello方法中使用了@GetMapping與@ResponseBody注解，以聲明hello方法的通路位址及傳回内容。重新運作啟動類，打開浏覽器并通路位址http://localhost:8080/hello，則可以看到控制器的傳回内容。
至此，我們的第一個Spring Boot Web程式已經完成了，整個過程非常簡單。大家可以看到，使用Spring Boot後，使我們節省了很多搭建項目架構的時間，Spring Boot的starter提供了這種“一站式”的服務，幫助我們開發Web應用。
2.4 開發環境的熱部署
每次修改Java後，都需要重新運作main方法才能生效，這樣會降低開發效率。我們可以使用Spring Boot提供的開發工具來實作熱部署，為項目加上以下依賴：
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>
</dependency> 修改Java檔案後，容器會重新加載本項目的Java類。
3 運作單元測試
單元測試對于程式來說非常重要，它不僅能增強程式的健壯性，而且也為程式的重構提供了依據，目前很多開源項目的測試覆寫率高達90%以上，可見大家對單元測試的重視。Spring Boot運作Web應用，隻需要執行main方法即可，那麼如何測試這個Web程式？如何測試Spring Boot中的元件呢？這一節，将簡單介紹Spring Boot的單元測試。
3.1 測試Web服務
Spring Boot提供了@SpringBootTest注解，可以讓我們在單元測試中測試Spring Boot的程式。先為我們的項目加入“spring-boot-starter-test”依賴：
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
</dependency> 建立測試類，用于測試第一個Spring Boot程式的“/hello”服務，測試類請見代碼清單3-1。
代碼清單3-1：codes\02\first-boot\src\test\java\org\crazyit\boot\c2\RandomPortTest.java
@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest(webEnvironment = WebEnvironment.RANDOM_PORT)
public class RandomPortTest {
@Autowired
private TestRestTemplate restTemplate;
@Test
public void testHello() {
// 測試hello方法
String result = restTemplate.getForObject("/hello", String.class);
assertEquals("Hello World", result);
}
} 在代碼清單3-1中，為測試類加入了@RunWith、@SpringBootTest注解，其中為SpringBootTest配置了webEnvironment屬性，表示在運作測試時，會為Web容器随機配置設定端口。在測試方法中，使用@Test注解修飾，使用TestRestTemplate調用“/hello”服務。
這個TestRestTemplate對象，實際上是對RestTemplate進行了封裝，可以讓我們在測試環境更友善使用RestTemplate的功能，例如代碼清單3-1，我們不需要知道Web容器的端口是多少，就可以直接進行測試。
在代碼清單3-1中配置了随機端口，如果想使用固定的端口，則可以将webEnvironment配置為WebEnvironment.DEFINED_PORT。使用該屬性，會讀取項目配置檔案（例如application.properties）中的端口（server.port屬性）來啟動Web容器，如果沒有配置，則使用預設端口8080。
3.2 模拟Web測試
在設定@SpringBootTest的webEnvironment屬性時，不管設定為RANDOM_PORT還是設定為DEFINED_PORT，在運作單元測試時，都會啟動一個真實的Web容器。如果不想啟動真實的Web容器，則可以将webEnvironment屬性設定為WebEnvironment.MOCK，來啟動一個模拟的Web容器，如代碼清單3-2所示。
代碼清單3-2：codesirst-bootsrc estjavaorgcrazyitootc2MockEnvTest.java
為測試類加入@AutoConfigureMockMvc注解，讓其進行mock相關的自動配置。在測試方法中，使用Spring的MockMvc進行模拟測試，向“/hello”發送請求并得到回應。
注意：webEnvironment屬性的預設值是WebEnvironment.MOCK，隻是以在代碼清單3-2中“多此一舉”，是為了展示該配置。
3.3 測試業務元件
前面都是針對Web容器進行測試，如果不想測試Web容器，隻是想測試容器中的bean，則可以隻啟動Spring的容器，請見代碼清單3-3。
代碼清單3-3：codesirst-bootsrcmainjavaorgcrazyitootc2MyService.java
codesirst-bootsrc estjavaorgcrazyitootc2MyServiceTest.java
在代碼清單3-3中，建立了一個MyService的服務類，MyServiceTest會對該類進行測試，直接在測試類中注入MyService的執行個體。注意，SpringBootTest的webEnvironment屬性被設定為NONE，因而Web容器将不會被啟動。
3.4 模拟業務元件
在實際應用中，我們的程式可能會操作資料庫，也有可能調用第三方接口，為了不讓這些外部的不穩定因素影響單元測試的運作結果，可以使用mock來模拟某些元件的傳回結果，確定被測試元件代碼的健壯性。代碼清單3-4顯示了兩個業務元件。
代碼清單3-4：codesirst-bootsrcmainjavaorgcrazyitootc2MainService.java
codesirst-bootsrcmainjavaorgcrazyitootc2RemoteService.java
@Service
public class RemoteService {
public String call() {
return "hello";
}
}
@Service
public class MainService {
@Autowired
private RemoteService remoteService;
public void mainService() {
System.out.println("這是需要測試的業務方法");
String result = remoteService.call();
System.out.println("調用結果：" + result);
}
} RemoteService的call方法在正常情況下會傳回hello字元串，MainService中的mainService方法會調用call方法。假設call方法無法正常運作，為了能測試MainService，我們需要模拟call方法的傳回結果。代碼清單3-5為MainService的測試方法。
代碼清單3-5：codesirst-bootsrc estjavaorgcrazyitootc2MockTest.java
@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class MockTest {
@MockBean
private RemoteService remoteService;
@Autowired
private MainService mainService;
@Test
public void testMainService() {
// 模拟remoteService 的 call 方法傳回 angus
BDDMockito.given(this.remoteService.call()).willReturn("angus");
mainService.mainService();
}
} 在測試類中，使用MockBean來修飾需要模拟的元件，在測試方法中使用了Mockito的API來模拟remoteService的call方法傳回。在模拟中這個方法被調用後，将會傳回“angus”字元串，運作代碼清單3-5，輸出結果如下：
這是需要測試的業務方法
調用結果：angus 根據結果可知，RemoteService的call方法被成功模拟。
這一節，簡單介紹了如何在Spring Boot中進行單元測試，本節的知識基本上能滿足大部分的需求，由于篇幅所限，在此不展開讨論。我們下面介紹如何使用Spring Boot來釋出和調用REST服務。
4 釋出與調用REST服務
在系統間進行通信，很多系統都會選擇SOAP協定，随着REST的興起，現在很多系統在釋出與調用Web Service時，都首選REST。這一節，我們介紹如何在Spring Boot中釋出和調用REST服務。
4.1 REST
REST是英文Representational State Transfer的縮寫，一般翻譯為“表述性狀态轉移”，是Roy Thomas Fielding博士在他的論文“Architectural Styles and the Design of Network-based Software Architectures”中提出的一個術語。REST本身隻是分布式系統設計中的一種架構風格，并不是某種标準或者規範，而是一種輕量級的基于HTTP協定的Web Service風格。從另外一個角度看，REST更像是一種設計原則，更可以将其了解為一種思想。
4.2 釋出REST服務
在Spring Boot中釋出REST服務非常簡單，隻需要在控制器中使用@RestController即可。下面我們來看一個示例。建立一個rest-server的Maven項目，加入“spring-boot-starter-web”依賴，将啟動類和控制器寫入同一個類中，請見代碼清單4-1。
代碼清單4-1：codes est-serversrcmainjavaorgcrazyitootc2RestApp.java
在代碼清單4-1中，釋出了一個“/person/name”的服務，調用該服務後，會傳回一個Person執行個體的JSON字元串，該服務對應的方法使用了組合注解@GetMapping，該注解的作用相當于@RequestMapping(method = RequestMethod.GET)。運作代碼清單4-1，在浏覽器中通路：http://localhost:8080/person/angus，則傳回以下資訊：{"name":"angus","age":33}。
很簡單的一個注解就幫我們完成了釋出REST服務的工作，這再一次展示了Spring Boot的便捷。如果不使用Spring Boot，估計你還要為尋找依賴包而疲于奔命。
4.3 使用RestTemplate調用服務
下面，我們使用Spring的RestTemplate來調用服務。RestTemplate是Spring Framework的一個類，其主要用來調用REST服務，它提供了攔截器機制，我們可以對它進行個性化定制。另外，在Spring Cloud中也可以使用RestTemplate來調用服務，而且還可以實作負載均衡的功能，有興趣的朋友可參考筆者的另外一本書《瘋狂Spring Cloud微服務架構實戰》。
我們來看一個例子。
建立一個rest-client的Maven項目，加入“spring-boot-starter-web”與“spring-boot-starter-test”的依賴，建立一個最普通的main方法，直接調用前面的服務，請見代碼清單4-2。
代碼清單4-2：codes est-clientsrcmainjavaorgcrazyitootc2RestTemplateMain.java
在main方法中，直接建立RestTemplate的執行個體并調用服務，操作非常簡單。如果想在Spring的bean裡面使用RestTemplate，則可以使用RestTemplateBuilder，請見代碼清單4-3。
代碼清單4-3：codes est-clientsrcmainjavaorgcrazyitootc2MyService.java
在我們自已的bean裡面注入RestTemplateBuilder，建立一個RestTemplate的bean。在建立RestTemplate執行個體時，使用RestTemplateBuilder的rootUri方法設定通路的URI。除了rootUri方法外，RestTemplateBuilder還提供了很多方法用于設定RestTemplate，在此不再贅述。接下來，編寫一個單元測試類，來測試我們這個MyService的bean，請見代碼清單4-4。
代碼清單4-4：codes est-clientsrc estjavaorgcrazyitootc2MyServiceTest.java
與前面的單元測試類似，直接注入MyService即可。
注意：在運作單元測試時，項目中一定要有Spring Boot的啟動類，否則會得到以下異常：java.lang.IllegalStateException: Unable to find a @SpringBootConfiguration, you need to use @ContextConfiguration or @SpringBootTest(classes=...) with your test
Spring的RestTemplate隻是衆多REST用戶端中的一個。接下來，我們介紹另外一個REST用戶端Feign。
4.4 使用Feign調用服務
Feign是Github上的一個開源項目，其目的是簡化Web Service用戶端的開發。Spring Cloud項目将Feign整合進來，讓其作為REST用戶端。這一節，我們來了解如何使用Feign架構調用REST服務。在rest-client項目中加入以下依賴：
<dependency>
<groupId>io.github.openfeign</groupId>
<artifactId>feign-core</artifactId>
<version>9.5.0</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>io.github.openfeign</groupId>
<artifactId>feign-gson</artifactId>
<version>9.5.0</version>
</dependency> 建立PersonClient接口，請見代碼清單4-5。
代碼清單4-5：codes est-clientsrcmainjavaorgcrazyitootc2eignPersonClient.java
在接口中，使用了@RequestLine和@Param注解，這兩個注解是Feign的注解。使用注解修飾後，getPerson方法被調用，然後使用HTTP的GET方法向“/person/name”服務發送請求。接下來編寫用戶端運作類，請見代碼清單4-6。
代碼清單4-6：codes est-clientsrcmainjavaorgcrazyitootc2eignFeignMain.java
在代碼清單4-6中，使用Feign來建立PersonClient接口的執行個體，最後通過調用接口方法來通路服務。熟悉AOP的朋友可能已經猜到，Feign實際上幫助我們動态生成了代理類，Feign使用的是JDK的動态代理，代理類會将請求的資訊封裝，最終使用java.netHttpURLConnection來發送HTTP請求。如果想将這裡的PersonClient作為bean放到Spring容器中，則可以添加一個建立該執行個體的方法：
@Bean
public PersonClient personClient() {
return Feign.builder()
.decoder(new GsonDecoder())
.target(PersonClient.class, "http://localhost:8080/");
} 5 本文小結
本文主要運作了第一個Spring Boot程式，通過這個程式，大家可以了解什麼是Spring Boot，在此過程中，大家應該也能感受到Spring Boot的便捷。除了這個簡單的Spring Boot程式外，還介紹了如何在Spring Boot環境中運作單元測試，包括對Web應用的測試、對Spring元件的模拟測試。最後，介紹了如何在Spring Boot中釋出和調用REST服務，其中重點介紹了RestTemplate和Feign架構。本文作為Spring Boot入門的文章，涉及的知識較為簡單，在《Spring Boot 2+Thymeleaf企業應用實戰》一書中我們會繼續學習Spring Boot。
