SpringBoot构建框架详解

什么是SpringBoot

SpringBoot是由Pivotal团队在2013年开源的一款基于Java的框架，它旨在让开发者更加便捷地创建Spring应用。SpringBoot具备自动配置、快速开发、无代码生成等特点，同时它也提供了包括Web、数据、消息等在内的一系列开发场景。

如何使用SpringBoot

1. 环境要求

首先需要检查使用SpringBoot所需要的环境：

JDK 8 或以上
Maven 3.2+ 或 Gradle 2.5+
SpringBoot 2.x 版本或以上

2. 创建项目

使用SpringBoot创建项目非常简单，有两个主要方法：

2.1 使用官方推荐的Spring Initializr

Spring Initializr是一个基于浏览器的Web应用程序，用于创建新的Spring Boot应用程序。它可以让开发人员快速开始他们的Spring Boot项目，同时可以自定义要使用的依赖项和配置选项。

具体步骤如下：

打开Spring Initializr官网；
在页面上选择所需的配置选项、各种依赖和项目元数据；
点击“Generate”按钮，下载生成的项目代码压缩包；
解压下载的压缩包，在IDE中打开项目。

2.2 使用Maven脚手架

另一种创建Spring Boot项目的方法是使用Maven脚手架，在命令行中输入如下命令即可创建：

$ mvn archetype:generate \
    -DgroupId=com.example \
    -DartifactId=myapp \
    -DarchetypeArtifactId=maven-archetype-quickstart \
    -DinteractiveMode=false

其中，-DgroupId和-DartifactId用于指定生成项目的包名和模块名，-DarchetypeArtifactId指定使用的模板代码。

3. 开始创建应用

在创建好项目后，我们需要开始编写代码和配置应用环境。SpringBoot使用自动配置来获取各种细节，我们只需要提供所需配置的参数即可。

以下是一个简单的示例，使用SpringBoot创建一个Web应用程序，实现一个简单的“Hello, World！”功能：

3.1 添加相关依赖

在pom.xml文件中添加以下依赖：

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

这里只添加了一个spring-boot-starter-web依赖，用于启动Web应用程序。

3.2 编写代码

在项目中添加一个名为HelloController的控制器类，用于处理“/”请求。

@RestController
public class HelloController {

    @RequestMapping("/")
    public String index() {
        return "Hello, World!";
    }

}

3.3 运行应用

在IDE中运行程序或在命令行中输入以下命令即可启动应用：

$ mvn spring-boot:run

之后，打开浏览器，在地址栏输入http://localhost:8080/即可看到“Hello, World!”这句话。

4. SpringBoot常用特性

4.1 Spring Boot Actuator

Spring Boot Actuator是Spring Boot的一项功能，允许用户在运行中监控和管理其应用程序。Actuator提供了许多端点（endpoints），例如/health、/info、/logfile等，可以通过HTTP调用这些端点来获取应用的状态信息。

要使用Actuator，只需在pom.xml中添加以下依赖：

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

4.2 Spring Boot Security

Spring Boot Security提供了一种简单而又功能强大的方式来用于保护Web应用。在使用Spring Boot Security时，可以通过修改application.properties文件或application.yml文件来进行基于表达式的用户验证、HTTP Basic认证、重定向等安全操作。

要使用Spring Boot Security，只需在pom.xml中添加以下依赖：

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

示例应用

示例1：使用SpringBoot构建RESTful API

本示例演示如何使用SpringBoot构建一个RESTful API。

创建一个Spring Boot项目，添加web及Jackson依赖：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-jersey</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>com.fasterxml.jackson.jaxrs</groupId>
    <artifactId>jackson-jaxrs-json-provider</artifactId>
</dependency>

编写Controller类：

@RestController
@Path("/example")
public class ExampleController {

    @GET
    @Path("/{name}")
    @Produces(MediaType.APPLICATION_JSON)
    public ExampleResponse example(@PathParam("name") String name) {
        ExampleResponse response = new ExampleResponse();
        response.setMessage("Hello, " + name + "!");
        return response;
    }

}

添加Swagger依赖以及相关配置：

<dependency>
    <groupId>io.swagger</groupId>
    <artifactId>swagger-jersey2-jaxrs</artifactId>
    <version>1.5.20</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>io.swagger</groupId>
    <artifactId>swagger-core</artifactId>
    <version>1.5.20</version>
</dependency>

@Configuration
@ApplicationPath("/rest")
@Import({SwaggerConfig.class})
public class ExampleApplication extends ResourceConfig {

    public ExampleApplication() {
        register(ExampleController.class);
    }

    @Autowired
    private SwaggerConfigurator swaggerConfigurator;

    @PostConstruct
    public void init() {
        swaggerConfigurator.init(this);
    }

}

启动应用即可通过Swagger查看接口文档。

示例2：使用SpringBoot实现OAuth2.0验证

本示例演示如何使用SpringBoot实现OAuth2.0验证。

创建一个Spring Boot项目，添加web、security及oauth2依赖：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-security</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.springframework.security.oauth</groupId>
    <artifactId>spring-security-oauth2</artifactId>
</dependency>

创建认证服务器，并配置认证和授权服务器：

@Configuration
@EnableAuthorizationServer
public class AuthorizationServerConfig extends AuthorizationServerConfigurerAdapter {

    @Autowired
    private AuthenticationManager authenticationManager;

    @Override
    public void configure(ClientDetailsServiceConfigurer clients) throws Exception {
        clients.inMemory()
                .withClient("my-client")
                .secret("{noop}my-secret")
                .authorizedGrantTypes("authorization_code", "refresh_token", "password")
                .autoApprove(true)
                .scopes("openid");
    }

    @Override
    public void configure(AuthorizationServerEndpointsConfigurer endpoints) throws Exception {
        endpoints.authenticationManager(authenticationManager);
    }

    @Override
    public void configure(AuthorizationServerSecurityConfigurer oauthServer) throws Exception {
        oauthServer.tokenKeyAccess("permitAll()")
                .checkTokenAccess("permitAll()");
    }

}

创建资源服务器，并配置资源服务器：

@Configuration
@EnableResourceServer
public class ResourceServerConfig extends ResourceServerConfigurerAdapter {

    @Override
    public void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        http.authorizeRequests()
                .antMatchers("/api/**").authenticated();
    }

    @Override
    public void configure(ResourceServerSecurityConfigurer resources) throws Exception {
        resources.resourceId("my-resource-id");
    }

}

创建授权码密钥：

keytool -genkeypair -alias mytestkey -keyalg RSA -keysize 2048 -dname "CN=Web Server,OU=Unit,O=Organization,L=City,S=State,C=US" -keypass changeme -keystore keystore.jks -storepass changeme

添加application.properties配置：

security.oauth2.client.clientId=my-client
security.oauth2.client.clientSecret=my-secret
security.oauth2.client.accessTokenValiditySeconds=1800
security.oauth2.client.refreshTokenValiditySeconds=3000
security.oauth2.resource.id=my-resource-id

配置用户及用户权限：

@Configuration
public class AuthenticationConfig {

    @Bean
    public UserDetailsService userDetailsService() {
        return new InMemoryUserDetailsManager(
                User.withUsername("user")
                        .password("{noop}password")
                        .roles("USER")
                        .build()
        );
    }

    @Bean
    public AuthenticationManager authenticationManager() {
        return new ProviderManager(Arrays.asList(authenticationProvider()));
    }

    @Bean
    public DaoAuthenticationProvider authenticationProvider() {
        DaoAuthenticationProvider provider = new DaoAuthenticationProvider();
        provider.setUserDetailsService(userDetailsService());
        return provider;
    }

}

启动应用，进入Swagger，选择OAuth2.0流程来进行认证。

结论

在本文中我们详细了解了SpringBoot的特性和使用方法，并使用两个实例演示了RESTful API和OAuth2.0认证的实现。SpringBoot除了上述特性外，还可以方便地集成其他第三方框架并且提供自己的自动配置，提升了开发效率，让我们的代码更加简洁、易于维护。

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