Spring Boot 基本功能

Spring Boot的起步依赖和自动配置机制

在使用Spring Boot来进行Web开发时，我们通常会发现一个意外的事实，那就是我们只需要一些简单的配置，就可以轻松地搭建一个基于Spring的Web应用。这看起来很神奇，事实上，这一切都要归功于Spring Boot的起步依赖和自动配置机制。

起步依赖

Spring Boot的起步依赖是指一组预定义的依赖，这些依赖可以用来快速构建一个特定类型的应用程序。换言之，起步依赖是一组Maven或Gradle依赖，它们可以方便地在应用程序中加入所有必要的依赖项。

这些起步依赖被分成多个组别，每个组别关注一种应用程序类型。例如，常见的组别包括Web应用程序、安全应用程序、数据访问应用程序等等。使用起步依赖，我们可以轻松地创建这些应用程序类型而不需要对每个依赖项进行手动配置。

举个例子，假设我们要创建一个基于Spring Boot的Web应用程序。为了实现这个目标，我们需要添加带有Spring MVC、Spring Web、Tomcat等框架的依赖项。然而，我们可以使用Spring Boot的Web起步依赖来自动添加这些依赖项：

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

在上面的Maven依赖中，我们只需要添加spring-boot-starter-web依赖项即可。这一依赖项会添加Spring Boot自带的Tomcat容器、Spring MVC和Spring Web依赖项，可以让我们立即开始构建Web应用程序。

自动配置机制

除了起步依赖，Spring Boot还提供了自动配置机制。这个机制可以自动为我们配置应用程序，其中一些配置基于在类路径上发现的依赖项。

例如，当应用程序中存在spring-boot-starter-web起步依赖时，Spring Boot就会自动配置Tomcat服务器。在另一个例子中，当应用程序中存在spring-data-jpa起步依赖时，Spring Boot会自动为我们配置JPA数据源。

自动配置的目的是简化应用程序的配置，使Spring Boot的Web应用程序可以直接运行而不需要手动配置每个细节。这个机制在Spring Boot中扮演了一个核心角色，让我们能够迅速而轻松地构建一个可用的应用程序。

Spring Boot的属性配置和外部化配置

Spring Boot的属性配置和外部化配置是Spring Boot框架中非常重要的一部分。在配置应用程序时，Spring Boot提供了很多不同的选项，可以使用内部或外部文件来存储应用程序的配置信息以及其他属性。在本文中，我们将深入探讨Spring Boot的属性配置和外部化配置，以及如何在项目中使用它们。

属性配置

在Spring Boot中，我们可以使用以下两种方式来配置属性：

1. 使用application.properties或application.yml文件

Spring Boot允许我们使用一个application.properties或application.yml文件来定义配置属性。我们可以将这些文件放在应用程序的classpath下或者在外部的目录中。当应用程序启动时，Spring Boot会扫描这些文件，读取配置属性并将其注入到Spring ApplicationContext 中。

application.properties文件示例：

server.port=8080
spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost/test
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=password

application.yml文件示例：

server:
    port: 8080
spring:
    datasource:
        url: jdbc:mysql://localhost/test
        username: root
        password: password

2. 使用@ConfigurationProperties注解

@ConfigurationProperties注解使我们能够将属性注入到Spring组件中。我们可以在@Configuration类中使用它，并指定一个属性的前缀来将其绑定到组件中。这些属性可以使用setter或constructor注入，或者作为构造函数参数注入。

例如：

@ConfigurationProperties(prefix = "myapp")
public class MyAppProperties {
    private String name;
    private String email;
    // getter and setter methods
}

外部化配置

Spring Boot还提供了外部化配置的选项，使我们能够将应用程序属性存储在文件系统或远程位置中。有三种不同的方法来配置外部化属性：

1. 使用命令行参数配置属性

我们可以在启动应用程序时，指定一些属性值作为命令行参数，例如：

java -jar myapp.jar --spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost/test --server.port=8080

2. 使用环境变量配置属性

我们可以通过操作系统的环境变量来设置应用程序的属性值，例如：

export SERVER_PORT=8080

Spring Boot会自动将这些环境变量注入到应用程序中。

3. 使用外部属性文件

我们可以将应用程序属性存储在外部文件中，而不是在application.properties或application.yml中。Spring Boot会在以下位置寻找这些文件：

file:./config/application.properties
file:./config/application.yml
file:/etc/myapp/application.properties
file:/etc/myapp/application.yml
classpath:/config/application.properties
classpath:/config/application.yml

你也可以使用spring.config.name和spring.config.location属性来指定自己的配置文件名称和位置。

示例：

在当前项目中新建一个application.properties文件，输入以下内容：

myapp.name=Spring Boot Demo
myapp.email=springboot@demo.com

在代码中使用：

@Component
@ConfigurationProperties(prefix="myapp")
public class MyAppProperties {
    private String name;
    private String email;
    // getter and setter methods
}

这样，就完成了将属性myapp.name和myapp.email注入到MyAppProperties实例中的操作。

Spring Boot的日志管理和错误处理

在开发和运行Spring Boot应用程序时，日志管理和错误处理非常重要。Spring Boot提供了强大的日志管理功能和灵活的错误处理机制，方便我们记录应用程序的日志信息并有效地处理错误。

1. 日志管理

Spring Boot基于Commons Logging库提供了内置的日志管理功能，同时也支持各种流行的日志框架，如Logback、Log4j2和Java Util Logging等。我们可以通过简单、统一的配置，灵活地选择和配置适合自己项目的日志框架。

1.1 配置日志框架

在Spring Boot中，我们可以在pom.xml文件中选择和引入所需的日志框架依赖，例如：

<dependencies>
    <!-- 使用Logback作为日志框架 -->
    <dependency>
        <groupId>ch.qos.logback</groupId>
        <artifactId>logback-classic</artifactId>
    </dependency>
    <!-- 使用Log4j2作为日志框架 -->
    <dependency>
        <groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
        <artifactId>log4j-slf4j-impl</artifactId>
    </dependency>
</dependencies>

Spring Boot的默认日志框架是Logback，如果我们没有引入其他日志框架的依赖，那么默认会使用Logback来进行日志记录。

1.2 配置日志级别

在Spring Boot中，我们可以使用application.properties或application.yml文件来配置日志级别。例如，我们可以通过以下方式将日志级别设置为DEBUG：

logging.level.root=DEBUG

logging:
  level:
    root: DEBUG

我们也可以指定特定包或类的日志级别，例如：

logging.level.org.springframework=DEBUG
logging.level.com.example=INFO

1.3 使用日志

在Spring Boot应用程序中，我们可以使用以下几种方式来记录日志：

import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

public class MyService {
    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(MyService.class);

    public void doSomething() {
        logger.debug("Debug log message");
        logger.info("Info log message");
        logger.warn("Warn log message");
        logger.error("Error log message");
    }
}

上述代码中，我们通过LoggerFactory类获取Logger实例，然后使用该实例记录不同级别的日志信息。

2. 错误处理

Spring Boot提供了灵活的错误处理机制，帮助我们更好地管理和处理应用程序中的错误。通过适当地配置，我们可以捕获和处理各种类型的错误，从而提供更好的用户体验和良好的系统稳定性。

2.1 默认错误处理

当应用程序发生错误时，Spring Boot会自动提供一个默认的错误处理页面。我们可以通过配置错误处理相关的属性来自定义默认的错误页面。例如，我们可以在application.properties或application.yml文件中进行如下设置：

# 启用默认的错误处理页面
server.error.whitelabel.enabled=false

# 启用默认的错误处理页面
server:
  error:
    whitelabel:
      enabled: false

以上配置可以让Spring Boot禁用默认的错误处理页面，从而自定义我们自己的错误页面。

2.2 异常处理器

我们还可以使用@ControllerAdvice注解和@ExceptionHandler注解来定义全局的异常处理器，用于处理特定类型的异常或自定义的业务异常。

import org.springframework.web.bind.annotation.ControllerAdvice;
import org.springframework.web.bind.annotation.ExceptionHandler;
import org.springframework.web.servlet.ModelAndView;

@ControllerAdvice
public class GlobalExceptionHandler {
    @ExceptionHandler(Exception.class)
    public ModelAndView handleException(Exception e) {
        ModelAndView modelAndView = new ModelAndView();
        modelAndView.setViewName("error");
        modelAndView.addObject("errorMessage", e.getMessage());
        return modelAndView;
    }
}

在上述代码中，我们使用@ControllerAdvice注解将该类标记为全局异常处理器，在其中使用@ExceptionHandler注解定义了一个处理Exception类型异常的方法。这个方法会返回一个ModelAndView对象，用于指定错误页面和错误信息。

2.3 自定义错误页面

在Spring Boot中，我们可以自定义错误页面来提供更好的用户体验。我们只需在classpath下创建自己的错误页面文件，如error.html或error.jsp，并使用合适的模板引擎来渲染页面。

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>Error</title>
</head>
<body>
    <h1>Error</h1>
    <p th:text="${errorMessage}">Error: An error occurred</p>
</body>
</html>

在错误处理器中，我们可以将错误信息注入到ModelAndView对象中，然后在自定义错误页面中使用该错误信息进行展示。

Spring Boot 基本功能