Springboot单体架构搭建资料详解-原创手记-慕课网

概述

本文详细介绍了如何搭建Springboot单体架构，包括开发环境配置、项目创建、基本功能实现以及部署与运行等步骤，提供了全面的Springboot单体架构搭建资料。

Spring Boot简介

Spring Boot是什么

Spring Boot 是一个基于 Spring 框架的开源框架，提供了一种便捷的方式来创建独立的、生产级别的基于 Spring 框架的应用程序。Spring Boot 的设计初衷是为了简化 Spring 应用程序的初始配置和开发过程。它通过约定大于配置的方式来简化 Spring 配置，使得开发者可以专注于编写业务逻辑，而不是配置细节。

Spring Boot的优势

简化配置：Spring Boot 使用约定大于配置的原则，极大地减少了开发人员配置 Spring 的时间。
自动配置：Spring Boot 自动配置了许多常见的 Spring 配置，使得开发者可以快速启动应用。
嵌入式服务器：Spring Boot 可以嵌入 Apache Tomcat、Jetty 或 Undertow 等轻量级 Web 服务器，开发者无需部署到外部的 Web 服务器即可运行。
依赖管理：Spring Boot 对依赖进行了管理和协调，开发者只需添加必要的依赖即可，无需担心版本兼容性问题。
生产就绪：Spring Boot 提供了集成了各种生产特性（如健康检查、监控等）的模块，使得应用一旦完成开发即可直接部署到生产环境。

Spring Boot与传统Spring的区别

配置简化：Spring Boot 使用约定大于配置的原则，自动配置了许多常见的 Spring 配置，而传统 Spring 需要手动配置 bean 和依赖。
嵌入式服务器：Spring Boot 可以直接嵌入并运行 Web 服务器（如 Tomcat），而传统 Spring 应用需要部署在外部 Web 服务器上。
依赖管理：Spring Boot 提供了一站式的依赖管理，而传统 Spring 需要开发者手动管理依赖版本。

准备工作

开发环境配置

开发环境配置是构建 Spring Boot 应用的第一步。该过程涉及安装 JDK、选择合适的开发工具以及创建项目。

下载安装JDK

JDK（Java Development Kit）是 Java 开发工具包，包含了 Java 运行环境、Java 工具和 Java 核心类库等。以下是下载和安装 JDK 的步骤：

访问 Oracle 官方网站或从其他可信源下载 JDK 的安装包。
运行安装程序，选择合适的安装路径。
安装完成后，设置环境变量 JAVA_HOME 指向 JDK 的安装路径，并将 %JAVA_HOME%\bin 添加到 PATH 环境变量中。

下载安装IDE（如IntelliJ IDEA或Eclipse）

IntelliJ IDEA

访问 IntelliJ IDEA 官方网站下载安装包。
运行安装程序，按照提示完成安装。
打开 IntelliJ IDEA 并创建一个新的 Spring Boot 项目。

Eclipse

访问 Eclipse 官方网站下载 Eclipse IDE。
安装完成后，再下载并安装 Spring Boot 插件（例如 Spring Tools Suite）。
打开 Eclipse 并创建一个新的 Spring Boot 项目。

创建Spring Boot项目

创建一个新的 Spring Boot 项目有多种方法。这里以 IntelliJ IDEA 为例：

打开 IntelliJ IDEA，选择 File > New > Project。
在左侧选择 Spring Initializr，点击 Next。
输入项目基本信息，如项目名称、包名、语言等。
在依赖列表中勾选 Spring Web 依赖，点击 Next。
确认项目设置，点击 Finish，IDEA 会自动创建项目框架。

以下是一个简单的 pom.xml 文件示例，展示了如何配置项目依赖：

<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>com.example</groupId>
  <artifactId>myapp</artifactId>
  <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
  <packaging>jar</packaging>
  <name>myapp</name>
  <description>My Spring Boot Application</description>

  <properties>
    <java.version>1.8</java.version>
  </properties>

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

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

单体架构的基本概念

什么是单体架构

单体架构（Monolithic Architecture）是一种传统的软件架构模式，将整个应用视为一个单一的单元。在这种架构中，所有的组件（如业务逻辑、数据库访问、用户界面等）都打包到一个可部署的单元中，通常是一个可执行的 WAR 或 JAR 文件。所有部分紧密耦合，共享数据库和缓存，并使用同一个进程。

以下是一个简单的 Spring Boot 单体应用示例项目结构：

src/main/java/com/example/myapp/Application.java
src/main/java/com/example/myapp/controller/HelloController.java
src/main/java/com/example/myapp/service/HelloService.java
src/main/java/com/example/myapp/repository/HelloRepository.java

单体架构的优缺点

优点

简单易维护：由于所有组件在一起，易于理解和维护。
部署简单：整个应用可以作为一个整体部署，不需要复杂的部署流程。
成熟的技术栈：已有很多成熟的技术栈支持单体架构的开发和部署。

缺点

扩展性差：当应用规模扩大时，单体架构难以按需扩展某些服务。
部署复杂：随着应用复杂度增加，部署变得复杂，因为所有组件紧密耦合。
技术债务积累：随着时间推移，代码库的维护变得困难，技术债务容易积累。

单体架构与微服务架构的区别

特性	单体架构	微服务架构
组件独立性	组件紧密耦合，一个单元	组件独立，可独立部署
扩展能力	扩展受限，整体扩展	独立扩展，按需扩展
技术栈	统一技术栈	多样化技术栈
部署复杂度	简单，整体部署	复杂，多服务部署
系统复杂度	较低，简单维护	较高，需要服务治理
容错机制	单点故障，整体崩溃	分布式容错，服务隔离
资源消耗	资源集中，可能浪费	资源按需分配，更高效

构建Spring Boot单体应用

添加必要的依赖

在创建 Spring Boot 项目时，需要添加必要的依赖来支持所需的功能。例如，如果需要创建一个 Web 应用，就需要添加 spring-boot-starter-web 依赖。

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

创建基本的Spring Boot应用

创建基本的 Spring Boot 应用需要编写一个主类作为应用的入口点。主类通常包含 @SpringBootApplication 注解，这表示这是一个 Spring Boot 应用。

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

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

设置项目的主入口类

在 src/main/java 目录下，创建一个主类（例如 Application.java），该类用于启动整个应用。

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

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

配置应用的属性文件

Spring Boot 使用 application.properties 或 application.yml 文件配置应用属性。例如，设置应用的端口号。

server.port=8080

实现基本功能

创建控制器（Controller）

控制器负责处理 HTTP 请求并返回响应。下面是一个简单的控制器示例。

import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class HelloController {
    @GetMapping("/hello")
    public String hello() {
        return "Hello, Spring Boot!";
    }
}

创建服务层（Service）

服务层用于处理业务逻辑。下面是一个简单的服务类示例。

import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class HelloService {
    public String hello() {
        return "Hello, Service!";
    }
}

创建数据访问层（Repository）

数据访问层用于与数据库交互。下面是一个简单的数据访问层示例。

import org.springframework.stereotype.Repository;

@Repository
public class HelloRepository {
    public String hello() {
        return "Hello, Repository!";
    }
}

使用Spring Boot测试功能

Spring Boot 提供了 @SpringBootTest 注解来支持集成测试。下面是一个简单的测试类示例。

import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.test.web.servlet.MockMvc;

import static org.springframework.test.web.servlet.request.MockMvcRequestBuilders.get;
import static org.springframework.test.web.servlet.result.MockMvcResultMatchers.content;
import static org.springframework.test.web.servlet.result.MockMvcResultMatchers.status;

@SpringBootTest
public class ApplicationTests {
    @Autowired
    private MockMvc mockMvc;

    @Test
    public void testHelloController() throws Exception {
        mockMvc.perform(get("/hello"))
                .andExpect(status().isOk())
                .andExpect(content().string("Hello, Spring Boot!"));
    }
}

部署与运行Spring Boot应用

项目构建与打包

构建和打包 Spring Boot 应用，通常使用 Maven 或 Gradle 工具。以下是使用 Maven 打包应用的步骤：

打开命令行工具，导航到项目目录。
运行 mvn clean package 命令，生成一个包含应用的 JAR 文件。

mvn clean package

部署到本地服务器

部署 Spring Boot 应用到本地服务器，可以通过运行打包好的 JAR 文件来实现。

java -jar target/myapp.jar

使用Docker部署Spring Boot应用

Docker 是一种流行的容器化技术，可以用来部署 Spring Boot 应用。

创建一个 Dockerfile 文件，定义如何构建 Docker 镜像。

FROM openjdk:8-jdk-alpine
VOLUME /tmp
ARG JAR_FILE=target/myapp.jar
COPY ${JAR_FILE} myapp.jar
ENTRYPOINT ["java","-jar","myapp.jar"]

构建 Docker 镜像并运行容器。

docker build -t myapp .
docker run -p 8080:8080 myapp

监控应用状态

Spring Boot 提供了内置的监控功能，可以通过 Actuator 模块启用。

在 pom.xml 文件中添加 spring-boot-starter-actuator 依赖。

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

2. 在 `application.properties` 文件中启用监控端点。

```properties
management.endpoints.web.exposure.include=*

访问 http://localhost:8080/actuator 查看监控信息。

通过这些步骤，您可以搭建一个简单的 Spring Boot 单体应用，并部署到本地服务器或 Docker 容器中。