Лекция 9. Spring Boot

Что такое Spring Boot

Spring Boot — дополнение к Spring, которое облегчает и ускоряет работу с ним. Представляет собой набор утилит, автоматизирующих настройки фреймворка.

Зачем нужен Spring Boot

Сам по себе Spring имеет:

• Большое количество зависимостей
• Множество сложных конфигураций (часто в XML)

У рядового разработчика это вызывает проблемы при знакомстве с фреймворком. Spring Boot — самый быстрый и популярный способ запуска Spring-проектов.

Типовые шаги старта без Spring Boot

Создавая каждое Spring-приложение, приходилось:

1. Импортировать Spring-модули в зависимости от типа приложения
2. Импортировать библиотеку web-контейнеров (для web)
3. Импортировать сторонние библиотеки совместимых версий (Hibernate, Jackson)
4. Конфигурировать DAO-компоненты: DataSource, transaction management
5. Определить класс для загрузки всех конфигураций

Основные цели Spring Boot

• Обеспечить быстрый старт для любых разработок на Spring
• Возможность кастомизировать стандартное поведение
• Предоставлять нефункциональные возможности: встроенные серверы, безопасность, метрики, проверка работоспособности, тестирование и конфигурация
• Уйти от старых подходов с XML-конфигурациями

За счёт чего достигаются цели Spring Boot

Согласно spring.io :

• ‘starter’ зависимости, облегчающие конфигурацию
• Автоматическая конфигурация различных библиотек
• Преднастроенный Application Server (Apache Tomcat)
• Готовые рецепты для широко используемых подходов

Starter Packages

Starter-пакеты — набор удобных дескрипторов зависимостей. Включают в проект универсальное решение для конкретной технологии, избавляя от поиска совместимых версий.

Примеры стартеров

• spring-boot-starter-data-jpa — подтянет всё для работы с БД (драйверы, Hibernate)
• spring-boot-starter-web — подтянет всё для веб-приложений: spring-webmvc, jackson-json, validation-api, Tomcat
• spring-boot-starter-test — набор тестовых библиотек

Spring Boot собирает все общие зависимости и определяет их в одном месте, что позволяет разработчикам просто использовать их, а не «изобретать колесо» при создании каждого нового приложения.

Application Server (Apache Tomcat)

Apache Tomcat — комплект серверных программ от Apache Software Foundation для тестирования, отладки и исполнения веб-приложений на Java. Обычно называется контейнером сервлетов.

DispatcherServlet из Spring крутится внутри Tomcat. Spring Boot включает Tomcat «из коробки».

AutoConfiguration — автоматическая конфигурация

Spring Boot пытается автоматически настроить приложение на основе добавленных jar-зависимостей.

Как работает AutoConfiguration

• Краеугольным камнем являются AutoConfiguration-классы, которые Spring Boot находит при запуске
• Аннотация @EnableAutoConfiguration сообщает Spring Boot, что нужно «угадать» как настроить Spring
• Если в classpath найдены spring-boot-starter-web (с Tomcat и Spring MVC) — настраивается веб-приложение
• Если используется spring-boot-starter-jdbc — автоматически регистрируются DataSource, EntityManagerFactory, TransactionManager, читается информация из application.properties
• Если БД не указана — настраивается резидентная база в памяти (если есть H2 или HSQL Driver)

Конфигурация в @SpringBootApplication

Аннотация @SpringBootApplication объединяет несколько других:

• @EnableAutoConfiguration — включает автоконфигурацию
• @ComponentScan — сканирует компоненты
• @SpringBootConfiguration — помечает класс как конфигурацию

Постепенная замена автоконфигурации

Автоконфигурация работает неагрессивно — в любой момент можно начать определять свою конфигурацию, чтобы заменить определённые её части.

Если добавить свой DataSource — поддержка встроенной БД отключается.

Для отладки автоконфигурации запустите приложение с параметром:

--debug

Это активирует отладочные журналы и выведет отчёт об условиях на консоль.

Отключение автоконфигурации

Если определённые классы автоконфигурации не нужны, используйте атрибут exclude в @SpringBootApplication.

Spring Initializr

Spring Initializr — сервис, предоставляющий интерфейс для генерации заготовки проекта Spring со стандартными зависимостями.

• Можно конфигурировать зависимости
• Можно выбрать предпочитаемый сборщик
• IntelliJ IDEA имеет встроенную интеграцию

Spring Beans и внедрение зависимостей

При использовании @ComponentScan (или @SpringBootApplication, которая её включает) все компоненты (@Component, @Service, @Repository, @Controller и др.) автоматически регистрируются как бины Spring.

Инструменты разработчика (DevTools)

spring-boot-devtools предоставляет инструменты для разработки. Автоматически деактивируются при запуске «упакованного» приложения.

Если приложение запускается через java -jar или специальный загрузчик — оно считается Production-сборкой. Управлять можно через spring.devtools.restart.enabled.

⚠️ Использовать DevTools в production нельзя — это угроза безопасности.

Автоматический перезапуск (Hot Module Reload)

Приложения с spring-boot-devtools автоматически перезапускаются при изменении файлов в classpath. Очень полезная функция при работе в IDE — обеспечивает быструю обратную связь.

Технология перезапуска

Spring Boot использует два загрузчика классов:

• Основной загрузчик — для неизменяемых классов (сторонние jar)
• Перезапускающий загрузчик — для активно разрабатываемых классов

При перезапуске единовременно используется перезапускающий, после чего создаётся новый. Поэтому перезапуск гораздо быстрее холодного запуска — основной загрузчик уже доступен и заполнен.

Цикл жизни Spring Application

События приложения отправляются в следующем порядке:

Дополнительные события

Между ApplicationPreparedEvent и ApplicationStartedEvent также публикуются:

• WebServerInitializedEvent — после готовности WebServer (ServletWebServerInitializedEvent или ReactiveWebServerInitializedEvent)
• ContextRefreshedEvent — при обновлении ApplicationContext

Тестирование Spring приложений

Spring Boot предусматривает утилиты и аннотации, упрощающие тестирование. Поддержка обеспечивается двумя модулями:

• spring-boot-test — основные элементы
• spring-boot-test-autoconfigure — автоконфигурация тестов

Большинство разработчиков используют стартер spring-boot-starter-test, импортирующий оба модуля + полезные библиотеки.

Что внутри spring-boot-starter-test

Преимущества DI для тестирования

Одно из главных преимуществ DI — облегчает модульное тестирование. Можно создавать объекты через new, не вовлекая Spring. Можно использовать mock-объекты вместо реальных зависимостей.

Аннотация @SpringBootTest

Spring Boot предоставляет @SpringBootTest — альтернативу стандартной @ContextConfiguration.

Поиск конфигурации:

• Аннотации @*Test ищут вашу первичную конфигурацию автоматически
• Поиск начинается с пакета, содержащего тест
• Идёт до класса с @SpringBootApplication или @SpringBootConfiguration

MockMvc

По умолчанию @SpringBootTest не запускает сервер, а создаёт имитационное окружение для тестирования конечных веб-точек.

В Spring MVC можно запрашивать веб-точки с помощью MockMvc.