前言

為什么要寫這本書

在當下的互聯網應用中，業務體系日益復雜，業務功能也在不斷地變化。以典型的電商類應用為例，其背后的業務功能復雜度以及快速迭代要求的開發速度，與5年前的同類業務系統相比，面臨著諸多新的挑戰。這些挑戰中核心的一點就是快速高效地實現系統功能，同時保證代碼持續可維護，這是一個非常現實且亟待解決的問題。

面對這樣的挑戰，需要強調一個觀點，就是保持開發過程的簡單性，而這種簡單性很大程度上來自開發框架。在Java EE領域中，Spring Boot作為Spring家族中的一員，在傳統Spring框架的基礎上做了創新和優化，將開發人員從以往煩瑣的配置工作中解放了出來，并提供了大量的即插即用的集成化組件，從而減少了開發過程中各種組件之間復雜的整合，提高了開發效率，降低了維護成本。

Spring Boot讓配置、代碼編寫、部署和監控都更簡單了，因此日益受到開發者的青睞。Spring Boot從2015年開始在國內走紅，越來越多的企業選擇將Spring Boot作為系統開發的首選框架。如今，Spring Boot已經成為Java工程師必須熟練掌握的基本技能。

但Spring Boot技術體系并不簡單，包含大量的技術組件。那么，如何基于Spring Boot從零開始構建一個完整的應用程序？如何高效地掌握Spring Boot中這些技術組件的使用方法和技巧？如何在學習過程中避免掉進“坑”里？這些是學習Spring Boot的廣大開發人員想要知道的。

另外，我們知道，Spring Boot是一個集成性的開源框架，內部整合了很多第三方組件和框架。這些組件和框架應用如此之廣泛，以至于大家反而往往對如何更好地使用Spring Boot自身的功能特性并不是很重視。事實上，Spring Boot自身的功能特性同樣非常豐富，而且在使用上也存在一些最佳實踐。

本書對Spring Boot的各項功能特性及其最佳實踐、實現原理展開討論，涵蓋了核心容器、Web服務、內置緩存、數據訪問、并發編程、監控和擴展等一系列核心主題，這些核心主題也廣泛應用于Spring家族中的其他開發框架。

讀者對象

本書面向的讀者如下。

• Java后端開發人員。這部分讀者希望通過引入或者更好地使用Spring Boot框架來提高自身的開發能力。本書作為體系化的Spring Boot框架最佳實踐指南，能夠為這類讀者提供全面且完整的技術體系和實踐技巧。
• 對Spring Boot框架有興趣的開發人員。這部分讀者希望通過一套優秀的開源框架來構建常用的開發技術體系。對于這部分讀者而言，本書是一個很好的選擇，Spring Boot中的各個功能組件入門比較簡單，和JDK的集成性也很好，內部的設計理念也大多具備通用性。
• 廣大高校學生。這部分讀者希望系統學習一款主流的開發工具和框架，從而為后續的學習和工作打好基礎。

本書特色

本書從Spring Boot進階的角度切入，具備原創性和體系化，主要體現在五個方面。

• 對Spring Boot框架使用過程中的最佳實踐進行了模塊化梳理，分為核心容器、Web服務、內置緩存、數據訪問、并發編程以及監控和擴展等六大模塊，每個模塊又基于Spring Boot中對應的核心技術組件展開討論。
• 對于Spring Boot框架所提供的技術組件，從組件所依賴的基礎要素出發進行分析，并給出組件的詳細使用方法。同時，對于組件的功能特性，基于完整的案例代碼給出開發和實踐技巧。
• 對于涉及依賴注入、面向切面、緩存、數據訪問、異步編程等通用化的功能組件，理論聯系實際，從實現機制和內部原理角度出發詳細分析組件背后的架構思想以及設計方法，并給出源碼級的系統講解。
• 對每個Spring Boot主題都給出高頻的面試題分析，結合主題的主體內容提供面試過程中的問題點，以及應對這些問題點的回答技巧。
• 本書描述的部分Spring Boot核心功能，例如剛成為Spring頂級項目的Spring GraphQL、基于響應式編程的Spring RSocket協議、用于實現系統安全的認證緩存等，在同類書籍中還沒有出現過。

如何閱讀本書

本書分成以下七部分。

第一部分：Spring Boot概述。在這一部分，我們介紹Spring Boot框架中的基本概念，并通過簡單的案例介紹Spring Boot框架的基本使用方法。通過這一部分的學習，讀者可以快速掌握Spring Boot的入門知識。

第二部分：核心容器。在這一部分，我們介紹在使用Spring容器時應該關注的最佳實踐，并討論Spring內核最重要的兩個功能特性，即依賴注入和面向切面。我們將從功能的使用和原理的剖析兩方面來展開討論。通過這一部分的學習，讀者可以在日常使用Spring容器的過程中明確需要考慮的開發技巧，并掌握依賴注入的不同類型對框架使用方式的影響，以及如何正確選擇合適的AOP代理機制。

第三部分：Web服務。在這一部分，我們討論Web應用程序開發的最佳實踐，包括使用Spring HATEOAS開發自解釋Web API、使用Spring GraphQL開發查詢式Web API、針對傳統Spring MVC的異步編程模型，以及新型的基于響應式流的WebFlux組件。同時，我們還討論目前非常流行的、Spring 5默認內置的、用來提高網絡通信性能的RSocket協議。通過這一部分的學習，讀者可以系統掌握在使用Spring Boot框架時所應掌握的各個Web開發組件以及對應的使用技巧。

第四部分：內置緩存。在這一部分，我們關注Spring Boot框架的一個高性能功能組件，即緩存。我們討論Spring中內置緩存的使用方法以及它的底層實現原理，并結合Spring Security框架討論緩存機制在用戶認證流程中的作用。通過這一部分的學習，讀者可以掌握Spring針對緩存的抽象思想、架構設計以及實現過程，同時理解高性能安全性的解決方案。

第五部分：數據訪問。在這一部分，我們關注高效訪問關系型數據的相關實踐。我們系統討論基于JDBC以及ORM框架實現數據訪問的常見開發陷阱及其解決方法，同時，進一步分析如何基于緩存機制來優化數據訪問性能。通過這一部分的學習，讀者可以掌握如何系統性地分析和解決關系型數據訪問過程中的開發問題，并深入理解Spring JDBC、Spring Data JPA等框架。

第六部分：并發編程。在這一部分，我們討論Spring框架的一組并發編程組件，包括任務執行器、任務調度器以及@Async注解，分析這些組件與JDK中的并發編程組件之間的整合過程，并給出源碼級的原理分析。通過這一部分的學習，讀者可以掌握如何將傳統的同步執行模式轉化為異步執行模式，從而提升系統的響應性和并發性。

第七部分：監控和擴展。在這一部分，我們關注如何找到Spring Boot應用程序中的性能問題并進行有效的監控和度量，通過引入Actuator組件并整合自定義的度量指標來實現這一目標。同時，我們還討論Spring Boot的整個生態系統，包括Spring Boot Starter、Spring Boot與微服務、Spring Boot與云原生以及Spring Boot測試方案。通過這一部分的學習，讀者可以掌握常見的系統監控和度量的實現方法，以及基于Spring Boot生態圈進行系統擴展的實現方法。

勘誤和支持

由于作者的水平有限，書中難免會出現一些錯誤或者不準確的地方，懇請讀者批評指正。書中的全部源文件可以從華章網站（www.hzbook.com）下載，也可以從作者的GitHub上下載：https://github.com/tianminzheng/spring-boot-examples。如果你有更多的寶貴意見，也歡迎發送郵件至1755982343@qq.com，期待得到你的真摯反饋。

致謝

感謝我的家人特別是我的妻子章蘭婷女士在我將大量晚上和周末時間用來寫作的情況下，能夠給予我極大的支持和理解。感謝以往以及現在公司的同事們，身處業界領先的公司和團隊中，我得到很多學習和成長的機會，沒有大家的幫助，不可能有這本書的誕生。感謝機械工業出版社的楊福川老師，這本書能夠這么快出版，離不開他的支持和幫助。