Spring Boot 2.0 的推出又激起了一陣學習 Spring Boot 熱,就單從我個人的博客的訪問量大幅增加就可以感受到大家對學習 Spring Boot 的熱情,那么在這么多人熱衷于學習 Spring Boot 之時,我自己也在思考: Spring Boot 誕生的背景是什么?Spring 企業又是基于什么樣的考慮創建 Spring Boot? 傳統企業使用 Spring Boot 會給我們帶來什么樣變革?

帶著這些問題,我們一起來了解下 Spring Boot 到底是什么?

Spring 歷史

說起 Spring Boot 我們不得不先了解一下 Spring 這個企業,不僅因為 Spring Boot 來源于 Spirng 大家族,而且 Spring Boot 的誕生和 Sping 框架的發展息息相關。

時間回到2002年,當時正是 Java EE 和 EJB 大行其道的時候,很多知名公司都是采用此技術方案進行項目開發。這時候有一個美國的小伙子認為 EJB 太過臃腫,并不是所有的項目都需要使用 EJB 這種大型框架,應該會有一種更好的方案來解決這個問題。

為了證明他的想法是正確的,于2002年10月甚至寫了一本書《 Expert One-on-One J2EE 》,介紹了當時 Java 企業應用程序開發的情況,并指出了 Java EE 和 EJB 組件框架中存在的一些主要缺陷。在這本書中,他提出了一個基于普通 Java 類和依賴注入的更簡單的解決方案。

在書中,他展示了如何在不使用 EJB 的情況下構建高質量,可擴展的在線座位預留系統。為了構建應用程序,他編寫了超過 30,000 行的基礎結構代碼,項目中的根包命名為 com.interface21,所以人們最初稱這套開源框架為 interface21,也就是 Spring 的前身。

他是誰呢,他就是大名鼎鼎的 Rod Johnson (下圖), Rod Johnson 在悉尼大學不僅獲得了計算機學位,同時還獲得了音樂學位,更令人吃驚的是在回到軟件開發領域之前,他還獲得了音樂學的博士學位。現在 Rod Johnson 已經離開了 Spring ,成為了一個天使投資人,同時也是多個公司的董事,早已走上人生巔峰。

在這本書發布后,一對一的 J2EE 設計和開發一炮而紅。這本書免費提供的大部分基礎架構代碼都是高度可重用的。 2003 年 Rod Johnson 和同伴在此框架的基礎上開發了一個全新的框架命名為 Spring ,據 Rod Johnson 介紹 Spring 是傳統 J2EE 新的開始。隨后 Spring 發展進入快車道。

2004 年 03 月,1.0 版發布。

2006 年 10 月,2.0 版發布。

2007 年 11 月更名為 SpringSource,同時發布了 Spring 2.5。

2009 年 12 月,Spring 3.0 發布。

2013 年 12 月,Pivotal 宣布發布 Spring 框架 4.0。

2017 年 09 月,Spring 5.0 發布。

Spring Boot 的誕生

隨著使用 Spring 進行開發的個人和企業越來越多,Spring 也慢慢從一個單一簡潔的小框架變成一個大而全的開源軟件,Spring 的邊界不斷的進行擴充,到了后來 Spring 幾乎可以做任何事情了,市面上主流的開源軟件、中間件都有 Spring 對應組件支持,人們在享用 Spring 的這種便利之后,也遇到了一些問題。

Spring 每集成一個開源軟件,就需要增加一些基礎配置,慢慢的隨著人們開發的項目越來越龐大,往往需要集成很多開源軟件,因此后期使用 Spirng 開發大型項目需要引入很多配置文件,太多的配置非常難以理解,并容易配置出錯,到了后來人們甚至稱 Spring 為配置地獄。

Spring 似乎也意識到了這些問題,急需有這么一套軟件可以解決這些問題,這個時候微服務的概念也慢慢興起,快速開發微小獨立的應用變得更為急迫,Spring 剛好處在這么一個交叉點上,于 2013 年初開始的 Spring Boot 項目的研發,2014年4月,Spring Boot 1.0.0 發布。

Spring Boot 誕生之初,就受到開源社區的持續關注,陸續有一些個人和企業嘗試著使用了 Spring Boot,并迅速喜歡上了這款開源軟件。直到2016年,在國內 Spring Boot 才被正真使用了起來,期間很多研究 Spring Boot 的開發者在網上寫了大量關于 Spring Boot 的文章,同時有一些公司在企業內部進行了小規模的使用,并將使用經驗分享了出來。從2016年到2018年,使用 Spring Boot 的企業和個人開發者越來越多,我們從 Spring Boot 關鍵字的百度指數就可以看出。

上圖為2014年到2018年 Spring Boot 的百度指數,可以看出 Spring Boot 2.0 的推出引發了搜索高峰。

當然 Spring Boot 不是為了取代 Spring ,Spring Boot 基于 Spring 開發,是為了讓人們更容易的使用 Spring。看到 Spring Boot 的市場反應,Spring 官方也非常重視 Spring Boot 的后續發展,已經將 Spring Boot 作為公司最頂級的項目來推廣,放到了官網上第一的位置,因此后續 Spring Boot 的持續發展也被看好。

什么是 Spring Boot

Spring Boot 介紹

Spring Boot 是由 Pivotal 團隊提供的全新框架,其設計目的是用來簡化新 Spring 應用的初始搭建以及開發過程。該框架使用了特定的方式來進行配置,從而使開發人員不再需要定義樣板化的配置。用我的話來理解,就是 Spring Boot 其實不是什么新的框架,它默認配置了很多框架的使用方式,就像 maven 整合了所有的 jar 包,Spring Boot 整合了所有的框架(不知道這樣比喻是否合適)。

Spring Boot 簡化了基于 Spring 的應用開發,通過少量的代碼就能創建一個獨立的、產品級別的 Spring 應用。 Spring Boot 為 Spring 平臺及第三方庫提供開箱即用的設置,這樣你就可以有條不紊地開始。Spring Boot 的核心思想就是約定大于配置,多數 Spring Boot 應用只需要很少的 Spring 配置。采用 Spring Boot 可以大大的簡化你的開發模式,所有你想集成的常用框架,它都有對應的組件支持。

Spring Boot 特性

使用 Spring 項目引導頁面可以在幾秒構建一個項目

方便對外輸出各種形式的服務,如 REST API、WebSocket、Web、Streaming、Tasks

非常簡潔的安全策略集成

支持關系數據庫和非關系數據庫

支持運行期內嵌容器,如 Tomcat、Jetty

強大的開發包,支持熱啟動

自動管理依賴

自帶應用監控

支持各種 IED,如 IntelliJ IDEA 、NetBeans

Spring Boot 這些特性會給我們研發帶來非常大的優勢,下面我們可以分開來介紹:

使用 Spring Boot 的優勢

使用 Spring Boot 開發項目,會給我們帶來非常美妙的開發體驗,可以從以下幾個方面展開來說明

Spring Boot 讓開發變得更簡單

Spring Boot 對開發效率的提升是全方位的,我們可以簡單做一下對比:

在沒有使用 Spring Boot 之前我們開發一個 web 項目需要做哪些工作:

1)配置 web.xml,加載 Spring 和 Spring mvc

2)配置數據庫連接、配置 Spring 事務

3)配置加載配置文件的讀取,開啟注解

4)配置日志文件

n) 配置完成之后部署 tomcat 調試

可能你還需要考慮各個版本的兼容性,jar 包沖突的各種可行性。

那么使用 Spring Boot 之后我們需要開發一個 web 項目需要哪些操作呢?

1)登錄網址?http://start.spring.io/?選擇對應的組件直接下載

2)導入項目,直接開發

上面的 N 步和下面的2步形成巨大的反差,這僅僅只是在開發環境搭建的這個方面。

Spring Boot 使測試變得更簡單

Spring Boot 對測試的支持不可謂不強大,Spring Boot 內置了7種強大的測試框架:

JUnit: 一個 Java 語言的單元測試框架

Spring Test & Spring Boot Test:為 Spring Boot 應用提供集成測試和工具支持

AssertJ:支持流式斷言的 Java 測試框架

Hamcrest:一個匹配器庫

Mockito:一個 java mock 框架

JSONassert:一個針對 JSON 的斷言庫

JsonPath:JSON XPath 庫

我們只需要在項目中引入spring-boot-start-test依賴包,就可以對數據庫、Mock、 Web 等各種情況進行測試。

Spring Boot Test 中包含了我們需要使用的各種測試場景,滿足我們日常項目的測試需求。

Spring Boot 讓配置變得更簡單

Spring Boot 讓配置變簡單,說到這里我們就需要了解一下 Spring Boot 的核心思想:約定優于配置。那么什么是約定優于配置呢?

約定優于配置(convention over configuration),也稱作按約定編程,是一種軟件設計范式,旨在減少軟件開發人員需做決定的數量,獲得簡單的好處,而又不失靈活性。

本質是說,開發人員僅需規定應用中不符約定的部分。例如,如果模型中有個名為 User 的類,那么數據庫中對應的表就會默認命名為 user。只有在偏離這一約定時,例如將該表命名為”user_info”,才需寫有關這個名字的配置。

Spring Boot 讓部署變得更簡單

說起 Spring Boot 讓部署變簡單,就不得不說 Spring Boot 內嵌容器。內嵌容器不只讓部署變得簡單,其實在開發調試階段也會帶來非常大的便利性,對比以往開發 Web 項目時配置 Tomcat 的繁瑣,會讓大家使用 Spring Boot 內嵌容器開發時有更深的感觸。使用 Spring Boot 開發 Web 項目,讓我們不需要關心容器的環境問題,專心寫業務代碼即可。

Jenkins 是目前持續構建領域使用最廣泛的工具之一,Jenkins 是一個獨立的開源自動化服務器,可用于自動化各種任務,如構建,測試和部署軟件。Jenkins 可以通過本機系統包 Docker 安裝,甚至可以通過安裝 Java Runtime Environment 的任何機器獨立運行。

說直白一點 Jenkins 就是專門來負責如何將代碼變成可執行的程序包,將它部署到目標服務器中,并對其運營狀態(日志)進行監控的軟件。自動化、性能、打包、部署、發布、發布結果自動化驗證、接口測試、單元測試等等關于我們打包測試部署的方方面面 Jenkins 都可以很友好的支持。

使用 Jenkins 部署 Spring Boot 項目非常簡單,大家想繼續了解可以參考我的文章:使用Jenkins部署Spring Boot,只需要前期做一些簡單的配置,當我們需要發布項目時只需要點擊項目對應的發布按鈕,就可以將項目從版本庫中拉取、打包、發布到目標服務器中,大大簡化了運維后期的部署工作。

虛擬化技術的發展給我們帶來了更多的可能性,我們可以利用容器化技術,將 Spring Boot 項目做成鏡像,根據容器集群的策略來實現彈性擴容、動態部署等。所以 Spring Boot + Docker + Jenkins 會將 Spring Boot 項目的部署做得更簡單化、智能化。

Spring Boot 讓監控變得更簡單

可以說 Spring Boot 就是一款自帶監控的開源軟件,在設計之初就考慮到應用的監控問題,專門提供了一款監控組件來完成這個工作,這個組件就是

Spring Boot Actuator 。

Spring Boot Actuator 是 Spring Boot 提供的對應用系統監控的集成功能,可以查看應用配置的詳細信息,例如自動化配置信息、創建的 Spring beans 以及一些環境屬性等。

當然 Spring Boot Actuator 雖然可以監控一個 Spring Boot 應用的健康情況,實際上現在的系統都是需要很多的服務相互配合來完成工作,如何通過一個監控軟件來監控所以的 Spring Boot 項目將變得比較緊迫。

在開源界也有人意識到了這個問題,并且基于 Spring boot actuator 做出了一款強大的監控軟件,這個軟件就是 Spring Boot admin 。

Spring Boot Admin 是一個管理和監控 Spring Boot 應用程序的開源軟件。每個應用都認為是一個客戶端,通過 HTTP 或者使用 Eureka 注冊到 admin server 中進行展示,Spring Boot Admin UI 部分使用 AngularJs 將數據展示在前端。

Spring Boot Admin 是一個針對 spring-boot 的 actuator 接口進行UI美化封裝的監控工具。他可以:在列表中瀏覽所有被監控 spring-boot 項目的基本信息,詳細的 Health 信息、內存信息、JVM 信息、垃圾回收信息、各種配置信息(比如數據源、緩存列表和命中率)等,還可以直接修改logger的level。

使用 Spring Boot Admin 不僅可以監控 Spring Boot 項目,還可以監控 Spring Cloud 項目,因此使用了 Spring Boot 項目之后我們監控 Spring Boot 集群效果如下:

簡單、直觀、易用是它的特點,針對一些特殊情況還可以提供報警服務。所以說使用 Spring Boot Actuator 解決了單個 Spring Boot 的監控問題,使用 Spring Boot Admin 就是解決了整個集群監控的問題。

Spring 、Spring Boot 和 Spring Cloud 的關系

Spring 最初最核心的兩大核心功能 Spring Ioc 和 Spring Aop 成就了 Spring,Spring 在這兩大核心的功能上不斷的發展,才有了 Spring 事務、Spirng Mvc 等一系列偉大的產品,最終成就了 Spring 帝國,到了后期 Spring 幾乎可以解決企業開發中的所有問題。

Spring Boot 是在強大的 Spring 帝國生態基礎上面發展而來,發明 Spring Boot 不是為了取代 Spring ,是為了讓人們更容易的使用 Spring 。所以說沒有 Spring 強大的功能和生態,就不會有后期的 Spring Boot 火熱, Spring Boot 使用約定優于配置的理念,重新重構了 Spring 的使用,讓 Spring 后續的發展更有生命力。

Spring Cloud 是一系列框架的有序集合。它利用 Spring Boot 的開發便利性巧妙地簡化了分布式系統基礎設施的開發,如服務發現注冊、配置中心、消息總線、負載均衡、斷路器、數據監控等,都可以用 Spring Boot 的開發風格做到一鍵啟動和部署。

Spring 并沒有重復制造輪子,它只是將目前各家公司開發的比較成熟、經得起實際考驗的服務框架組合起來,通過 Spring Boot 風格進行再封裝屏蔽掉了復雜的配置和實現原理,最終給開發者留出了一套簡單易懂、易部署和易維護的分布式系統開發工具包。

根據上面的說明我們可以看出來,Spring Cloud 是為了解決微服務架構中服務治理而提供的一系列功能的開發框架,并且 Spring Cloud 是完全基于 Spring Boot 而開發,Spring Cloud 利用 Spring Boot 特性整合了開源行業中優秀的組件,整體對外提供了一套在微服務架構中服務治理的解決方案。

綜上我們可以這樣來理解,正是由于 Spring Ioc 和 Spring Aop 兩個強大的功能才有了 Spring ,Spring 生態不斷的發展才有了 Spring Boot ,使用 Spring Boot 讓 Spring 更易用更有生命力,Spring Cloud 是基于 Spring Boot 開發的一套微服務架構下的服務治理方案。

用一組不太合理的包含關系來表達它們之間的關系。

Spring ioc/aop > Spring > Spring Boot > Spring Cloud

給大家推薦一個專門收集 Spring Boot 學習資源的網站:Spring Boot 中文索引

總結

不知道什么時候起,行業里一些開發人員愿意相信,使用復雜的軟件就意味著采用了高深的技術;使用了大量的配置,就意味著軟件有著很多比較強大的功能。在產品設計的時候有一個理念就是讓產品操作足夠的傻瓜化,假設用戶是一個智商并不高的群體,卻可以使他很容易的學會使用其產品,將此特性做為產品設計的一項標準之一。

其實我們的開源軟件也是一款產品,繁瑣并不意味著功能強大,反而有可能是設計不夠合理;簡潔也并不意味著簡單,很有可能它只是將眾多復雜的功能進行了封裝,讓我們在使用的時候足夠的簡單。好的產品如此,好的開源軟件也應該如此,Spring Boot 的出現就是讓編程變得更簡單一些。