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• 1 前言

• 2 名词术语

• 3 Spring Boot核心模块

• 3.1 spring-boot(主模块)

• 3.2 spring-boot-starters(起步依赖)

• 3.3 spring-boot-autoconfigure(自动配置)

• 3.4 Spring Boot CLI(命令行界面)

• 3.5 spring-boot-actuator(执行器)

• 4 Spring Boot减少依赖、配置的内部原理

• 5 Spring Boot开发环境

• 5.1 安装相关软件

• 5.2 配置STS

• 6 总结

• 7 参考资料

1 前言

在上一篇文章中我们已经详解介绍了Spring boot相关的概念、特性以及周边知识，这一篇文章我们继续深入。我们知道Spring boot是一个入口，利用Spring Boot提供的核心组件可以很方便的、快速的(Boot)创建或配置实际项目，接下来我们来了解Spring boot都包含了哪些核心模块(组件)，以及Spring boot是如何运转起来的，最后通过一个实际的Hello World项目来说明。

2 名词术语

名词术语

释义

CLI

命令行界面，command-line interface

Marven

Apache Maven是一个软件项目管理和综合工具，构建自动化系统(如Make,CMake)。基于项目对象模型（POM）的概念，Maven可以从一个中心资料片管理项目构建，报告和文件。Maven简化和标准化项目建设过程，处理编译，分配，文档，团队协作和其他任务的无缝连接。Maven增加可重用性并负责建立相关的任务；Marven拥有依赖管理功能，它通过简单的配置就可以自动从网络上下载项目所需的依赖

POM

项目对象模型(Project Object Model)，它是Maven项目中的文件，使用XML表示，名称叫做pom.xml；该文件用于管理：源代码、配置文件、开发者的信息和角色、问题追踪系统、组织信息、项目授权、项目的url、项目的依赖关系等；Maven世界中，project可以什么都没有，甚至没有代码，但是必须包含pom.xml文件

Gradle

Gradle是一个完全开源的构建自动化系统，使用特定编程语言Groovy来书写配置文件，不同于Marven使用XML。如Android开发IDE Android Studio默认就是使用Gradle来构建项目；Gradle与Maven相比更为灵活，简单。

Groovy

Groovy是一种基于JVM（Java虚拟机）的敏捷开发语言，最终会编译成JVM字节码，它是一种动态编程语言，即可以面向对象编程，也可以用作纯粹的脚本语言，它结合了Python、Ruby和Smalltalk的许多强大的特性，Groovy 代码能够与 Java 代码很好地结合，也能用于扩展现有代码。由于其运行在 JVM 上的特性，Groovy也可以使用其他非Java语言编写的库。像 Kotlin, Scala也都是工作在JVM之上的；语法跟Java语法特别相似；Apache2.0授权；不像Java，所有依赖包是默认导入的；

Spring IoC容器

它是Spring框架的核心。IoC容器从XML文件，Java注解或Java代码接收元数据。容器通过读取提供的配置元数据，从简单的普通Java对象（Plain Old Java Objects, POJO）获取有关要实例化，配置和组装哪些对象的指令。这些通过此过程创建的对象称为Spring Beans。

JDK8

JDK8或者JDK1.8是由于自从JDK1.5/JDK5命名方式改变后遗留的新旧命令方式问题。所以JDK8或者JDK1.8也是同一个东西。

STS

Spring Tool Suite

3 Spring Boot核心模块

Spring Boot主要几个核心模块：

• spring-boot(主模块)，提供了支持Spring Boot其他部分的功能

• spring-boot-starters(起步依赖)

• spring-boot-autoconfigure(自动配置)

• spring-boot-cli(命令行界面)

• spring-boot-actuator(执行器)

• spring-boot-actuator-autoconfigure

• spring-boot-test

• spring-boot-loader

• spring-boot-devtools

• ......

3.1 spring-boot(主模块)

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💡 下面的操作看不懂或者理解很模糊，先别慌，后面会深入讲解的。因为我现在自己也没彻底搞懂，怕带歪你们，都是摘取官方文档中汇总而来的。

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「1) SpringApplication 类：」

• 该模块其中的 SpringApplication类可用于从 Java main方法引导和启动Spring应用程序。默认情况下，该class将执行以下步骤来引导应用程序：

• 创建一个适当的 ApplicationContext实例（取决于你的类路径）

• 注册一个 CommandLinePropertySource以将命令行参数公开为Spring的属性(properties)

• 刷新应用程序上下文( ApplicationContext)，加载所有单例bean

• 触发任何 CommandLineRunnerbean

在大多数情况下，可以直接从主方法中调用静态run(Class, String [])方法来引导应用程序：

@Configuration@EnableAutoConfigurationpublic class MyApplication  {    // ... Bean definitions    public static void main(String[] args) {        SpringApplication.run(MyApplication.class, args);    }}

对于更高级的配置，可以在运行之前创建和定制SpringApplication实例：

public static void main(String[] args) {    SpringApplication application = new SpringApplication(MyApplication.class);    // ... customize application settings here    application.run(args) }

SpringApplications可以从各种不同的来源读取beans。通常建议使用单个@Configuration类来引导你的应用程序，但是，你也可以从以下位置设置来源：

• 要由 AnnotatedBeanDefinitionReader加载的完全限定的类名

• XmlBeanDefinitionReader加载的XML资源的位置，或 GroovyBeanDefinitionReader加载的 groovy脚本

• 要由 ClassPathBeanDefinitionScanner扫描的软件包的名称

配置属性(Configuration properties)也绑定到SpringApplication。这样就可以动态设置SpringApplication属性，例如用于指示Web环境的标记（" spring.main.web-application-type=none"）或其他来源（"spring.main.sources" -a CSV list）。标志以关闭banner（"spring.main.banner-mode=off"）。

「2) 提供嵌入式Web应用程序，使用可选择容器(Tomcat，Jetty或Undertow)」

「3) 一流的外部化配置支持」

「4) 方便的ApplicationContext初始化程序，包括对合理的日志记录默认值的支持」

「总之，」 就是spring-boot模块对应用程序的初始化、配置、启动以及提供可选WEB运行容器有着很好的支持。

3.2 spring-boot-starters(起步依赖)

Spring Boot Starters是Spring Boot Framework的主要关键功能或组件之一。Spring Boot Starter的主要职责是将一组常见或相关的依赖项组合为单个依赖项，从而可以自动化导入全部依赖。

例如，我们想用Tomcat WebServer开发一个Spring WebApplication。然后，我们需要在Maven的pom.xml文件或Gradle的build.gradle文件中添加以下最小jar依赖项

• Spring core Jar file(spring-core-xx.jar)

• Spring Web Jar file(spring-web-xx.jar)

• Spring Web MVC Jar file(spring-webmvc-xx.jar)

• Servlet Jar file(servlet-xx.jar)

如果还需要添加一些数据库内容，则需要添加与数据库相关的jar，例如Spring JDBC jar文件，Spring ORM jar文件，Spring Transaction Jar文件等。

• Spring JDBC Jar file(spring-jdbc-xx.jar)

• Spring ORM Jar file(spring-orm-xx.jar)

• Spring Transaction Jar file(spring-transaction-xx.jar)

最后，我们需要在构建文件中定义很多依赖项，对于开发人员而言，这是非常繁琐且繁琐的任务，而且它还会增加我们的构建文件大小。有什么解决方案可以避免在构建文件中出现如此多的依赖项定义？解决方案是Spring Boot Starter组件。Spring Boot Starter组件将所有相关的jar组合到单个jar文件中，因此我们只需要将jar文件依赖项添加到我们的构建文件中。无需将上述这么多个jar文件添加到我们的构建文件中，我们在Spring boot中利用Spring Boot Starter特性，需要添加一个并且仅添加一个jar文件：spring-boot-starter-web jar文件就可以了。当我们将spring-boot-starter-web jar文件依赖项添加到我们的构建文件中时，Spring Boot Framework将自动下载所有必需的jar并添加到我们的项目类路径中，如下图所示。

总结下来，sping-boot-staters的主要优点就是：

• 减少了许多依赖的定义，简化了项目构建的依赖

• 简化了项目构建的依赖关系

3.3 spring-boot-autoconfigure(自动配置)

在没有Spring Boot出来之前，比如使用Spring MVC框架开发应用需要大量配置，XML各种配置，注解满天飞（我没亲身经历过，不过特意去查了下，确实），到了Spring boot这里如何解决，那就是spring-boot-autoconfigurator模块了。它主要职责是减少Spring配置。如果我们在Spring Boot中开发Spring应用程序，那么我们就不需要定义单个XML配置，而几乎不需要或只需很少的Annotation(注解)配置。Spring Boot AutoConfigurator组件将负责提供这些信息。

举个例子，如果我们在项目构建文件中使用"spring-boot-starter-web" jar文件，则Spring Boot AutoConfigurator将自动解析视图(views)，视图解析器(view resolvers)等。而且，Spring Boot减少了注释配置的定义。如果我们在类级别使用@SpringBootApplication注释，那么Spring Boot AutoConfigurator将自动将所有必需的注释添加到Java类ByteCode中。

如果我们阅读Spring Boot Documentation，我们可以为@SpringBootApplication找到以下定义。

@Target(value=TYPE)@Retention(value=RUNTIME)@Documented@Inherited@SpringBootConfiguration@EnableAutoConfiguration@ComponentScan(excludeFilters={@ComponentScan.Filter(type=CUSTOM,classes=TypeExcludeFilter.class),})@ConfigurationPropertiesScanpublic @interface SpringBootApplication

也就是说，@SpringBootApplication = @Configuration + @ComponentScan + @EnableAutoConfiration。

简而言之，

• Spring Boot Starter减少了构建的依赖性，而 Spring Boot AutoConfigurator减少了Spring配置。

• 正如我们所讨论的， Spring Boot Starter依赖于 Spring Boot AutoConfigurator， Spring Boot Starter自动触发 Spring Boot AutoConfigurator。

3.4 Spring Boot CLI(命令行界面)

Spring Boot CLI（命令行界面）是一种Spring Boot软件，用于从命令提示符下运行和测试Spring Boot应用程序。Spring命令行应用程序可以编译并运行Groovy源代码(采用"spring"命令)，这使得编写绝对的最少代码以使应用程序运行变得非常容易。Spring CLI还可以监视文件，并在文件更改时自动重新编译并重新启动。

spring 命令行示例：

spring run HelloWorld.groovy

具体的Spring Boot CLI工具怎么安装和使用，下面我们会具体讨论。

3.5 spring-boot-actuator(执行器)

Spring Boot Actuator有很多功能，但是主要的功能就是：

• 对应用程序进行健康检查(health check-up)，审核(auditing)，指标收集(metrics gathering)和监控，所有这些功能都可以通过JMX或HTTP端点进行访问。

• Spring Boot Actuator提供了执行器端点所需的基础架构。它包含对执行器端点的注释支持。开箱即用。

• 此模块提供许多端点，包括 HealthEndpoint， EnvironmentEndpoint， BeansEndpoint等。

当我们使用CLI运行Spring Boot Web应用程序时，Spring Boot Actuator会自动提供主机名"localhost"和默认端口号"8080"。我们可以使用"http://localhost:8080 /"端点访问此应用程序。但是我们实际上使用HTTP请求方法（例如GET和POST）来使用Spring Boot Actuator表示管理端点。后面我们再来详细了解Actuator吧。

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💡上面大概知道了核心模块都能干些啥，不过具体细节的，我们在实际工程中再来体会，除了上述核心模块，另外有Spring Initilizr Web工具来快速配置生成一个Spring Boot项目。

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4 Spring Boot减少依赖、配置的内部原理

了解Spring boot是如何减少依赖和配置的原理，这是有一定必要的。了解Spring Boot如何减少构建的依赖关系，Spring Configuration等，Spring Boot是如何在后台运行的。

如果熟悉Groovy编程语言的话，那么你会了解大多数内容。在Groovy中，我们不需要添加一些导入，也不需要在Groovy项目中添加一些依赖项。当我们使用Groovy Compiler（groovyc）编译Groovy脚本时，它将自动添加所有默认导入语句，然后对其进行编译。同样，Groovy编程语言包含一个JAR依赖关系解析器，用于解析所有必需的jar文件并将其添加到Groovy Project类路径。Spring Boot在内部使用Groovy添加一些默认值，例如Default import语句，Application main()方法等。当我们从CLI命令提示符运行Groovy脚本时，它使用此main()方法运行Spring Boot Application。

Grape是嵌入式依赖关系解决方案引擎。Grape是嵌入Groovy的JAR依赖管理器。Grape让我们快速将maven信息库依赖项添加到我们的项目类路径中，以减少构建文件的定义。Spring Boot 框架编程模型主要是受Groovy编程模型启发的。Spring Boot框架在内部取决于这两个主要组件：Groovy和Grape。

具体地可以详细了解Grape JAR依赖项管理器。

5 Spring Boot开发环境

好了，上面说了这么多，不容易，就是为了做个铺垫，让我们知道Spring boot有哪些核心地东西，都是干啥用的，接下来就正式进入实践环节了，我们从开发环境入手。

从Spring boot官方提供的系统需求来看（Spring Boot 2.2.0）：

• 构建工具

• Marven: 3.3+

• Gradle：5.x（也支持4.10，但已弃用）

• Servlet容器(可以将 Spring Boot应用程序部署到任何 Servlet 3.1+兼容的容器中)

• Tomcat 9.0：Servlet4.0

• Jetty 9.4: Servlet3.1

• Undertow 2.0: Servlet4.0

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各平台的OpenJDK都可以从这里下载 https://adoptopenjdk.net/installation.html?variant=openjdk8&jvmVariant=hotspot

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5.1 安装相关软件

我们选定相关软件版本：

• Open JDK 12: https://jdk.java.net/java-se-ri/12 (JDK也可以通过安装好STS后，在STS里面下载安装)

• Open JDK 8: https://jdk.java.net/java-se-ri/8 (注意Window版本没有64位软件包)

• Marven 3.6.2: https://maven.apache.org/download.cgi (在STS安装好后，已经内部自带了一个Marven版本，也可以不用另外安装Marven)

• STS 4.13.0: https://spring.io/tools3/sts/all  或 https://spring.io/tools

• Spring Boot 2.2.0: 可以像使用任何标准Java库一样使用 Spring Boot。因此，在类路径中包含相应的 spring-boot-*.jar文件即可。

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💡目前为止已经是JDK13了，这里指的是OpenJDK，Oracle已经在2019年4月16日更改了Oracle JDK许可证(从Java11开始)；另外Open JDK应用到生产环境已经经过验证了的，没有问题。Spring Boot 2.2.0.RELEASE需要Java 8版本，并且与Java 13(包括)兼容；另外我们可以使用其他IDE，例如IntelliJ IDEA，NetBeans或Eclipse，同样，也可以使用其他构建工具，例如Gradle。

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• JDK 安装：解压后就可以了，然后配置下环境变量（自行搞定）；

• Marven 安装：解压后就可以了，然后需要在STS中指定该安装版本，后面会介绍；

• STS 安装：解压后就可以了。

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💡安装JDK的方式可以有多种，如在类Linux平台中可以通过安装管理工具直接从远程镜像源拉取安装；

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5.2 配置STS

「配置JDK：」

安装好STS后，打开软件-->Window-->Preferences-->Java-->Installed JREs:

「配置Marven：」

Marven在安装好STS后，已经默认内部安装了，不过想要另外指定Marven版本也是可以的，打开STS-->Window-->Preferences-->Marven-->Installations-->Add添加：

6 总结

这一篇我们开始从内部了解Spring boot，从它的几个核心模块讲起，知道了Spring boot是如何减少组件依赖和简化繁杂的配置的，以及讲述了Spring boot减少组件依赖和简化繁杂配置的内部原理，最后开始进入Spring boot实践，完成了Spring boot的开发环境搭建。至此，我们开始慢慢走进Spring boot。加油！

7 参考资料

• https://dzone.com/articles/gradle-vs-maven

• https://stackoverflow.com/questions/39247487/why-spring-boot-application-class-needs-to-have-configuration-annotation

• https://www.ibm.com/developerworks/cn/education/java/j-groovy/j-groovy.html

• https://www.educba.com/groovy-vs-java/

• https://stackoverflow.com/questions/44172261/how-spring-boot-application-works-internally

• https://www.zoltanraffai.com/blog/how-does-spring-work-internally/

• https://docs.spring.io/spring-boot/docs/current/api/allclasses-noframe.html

• https://docs.spring.io/spring-boot/docs/current/api/org/springframework/boot/autoconfigure/SpringBootApplication.html

• https://github.com/spring-projects/spring-boot

• http://docs.groovy-lang.org/latest/html/documentation/grape.html

• https://juejin.im/post/593386ca2f301e00584f8036

• https://github.com/spring-projects/spring-boot/tree/master/spring-boot-project/spring-boot-cli/samples

• https://docs.spring.io/spring-boot/docs/current/api/org/springframework/boot/SpringApplication.html

• https://www.callicoder.com/spring-boot-actuator/

• https://www.journaldev.com/7969/spring-boot-tutorial

• https://www.javatpoint.com/spring-boot-actuator

• https://blog.51cto.com/luecsc/1964056

• https://content.pivotal.io/springone-platform-2017/from-zero-to-hero-with-spring-boot-brian-clozel

• https://docs.spring.io/spring-boot/docs/current/reference/html/getting-started.html#getting-started-system-requirements

• https://maven.apache.org/download.cgi

文章难免疏漏，而公众号上每篇文章只能修改几个字，所以我会在我的小程序小白AI博客上也发一遍，任何的错误，我会在及时修改，欢迎随时交流。

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