learn-tech/专栏/周志明的架构课/63_基于SpringBoot的单体架构.md
2024-10-16 06:37:41 +08:00

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                        63 _ 基于Spring Boot的单体架构
                        你好,我是周志明。

单体架构是Fenixs Bookstore服务端的起始版本它与后面的基于微服务Spring Cloud、Kubernetes、服务网格Istio、无服务Serverless架构风格实现的其他版本在业务功能上的表现是完全一致的。

所以,如果你不是针对性地带着解决某个具体问题、了解某项具体工具或技术的目的而来,而是有比较充裕的时间,希望了解软件架构的全貌与发展的话,我就推荐你从这个工程入手,来探索现代软件架构。因为单体架构的结构相对来说比较直观和易于理解,这对后面要接触的其他架构风格,也可以起到良好的铺垫作用。

运行程序

好,同样地,我们可以根据以下几种途径来运行程序,看看它的最终效果是怎么样的。

通过Docker容器的方式运行

$ docker run -d -p 8080:8080 --name bookstore icyfenix/bookstore:monolithic

然后在浏览器访问:http://localhost:8080系统预置了一个用户user:icyfenixpw:123456你也可以注册新用户来测试

这里默认会使用HSQLDB的内存模式作为数据库并在系统启动时自动初始化好了Schema完全开箱即用。但这同时也意味着当程序运行结束时所有的数据都不会被保留。而如果你希望使用HSQLDB的文件模式或者其他非嵌入式的独立的数据库支持的话也是很简单的。

这里我以常用的MySQL/MariaDB为例程序中也已经内置了MySQL的表结构初始化脚本你可以使用环境变量PROFILES来激活Spring Boot中针对MySQL所提供的配置命令如下所示

$ docker run -d -p 8080:8080 --name bookstore icyfenix/bookstore:monolithic -e PROFILES=mysql

此时你需要通过Docker link、Docker Compose或者直接在主机的Host文件中提供一个名为mysql_lan的DNS映射使程序能顺利链接到数据库。关于数据库的更多配置你可以参考源码中的application-mysql.yml。

通过Git上的源码以Maven运行

克隆获取源码

$ git clone https://github.com/fenixsoft/monolithic_arch_springboot.git

进入工程根目录

$ cd monolithic_arch_springboot

编译打包

采用Maven Wrapper此方式只需要机器安装有JDK 8或以上版本即可无需包括Maven在内的其他任何依赖

如在Windows下应使用mvnw.cmd package代替以下命令

$ ./mvnw package

运行程序地址为localhost:8080

$ java -jar target/bookstore-1.0.0-Monolithic-SNAPSHOT.j

然后在浏览器访问:http://localhost:8080系统预置了一个用户user:icyfenixpw:123456你也可以注册新用户来测试

通过Git上的源码在IDE环境中运行

以IntelliJ IDEA为例Git克隆本项目后在File->Open菜单选择本项目所在的目录或者pom.xml文件以Maven方式导入工程。 IDEA会自动识别出这是一个Spring Boot工程并定位启动入口为BookstoreApplication等到IDEA内置的Maven自动下载完所有的依赖包后运行该类即可启动。 如果你使用其他的IDE没有对Spring Boot的直接支持也可以自行定位到BookstoreApplication这是一个带有main()方法的Java类运行即可。 你可以通过IDEA的Maven面板中Lifecycle里面的package来对项目进行打包、发布。 在IDE环境中修改配置如数据库等会更加简单具体你可以参考工程里application.yml和application-mysql.yml中的内容。

技术组件

Fenixs Bookstore单体架构的后端会尽可能地采用标准的技术组件进行构建而不依赖于具体的实现包括以下几种

JSR 370Java API for RESTful Web Services 2.1JAX-RS 2.1- 在RESTFul服务方面采用的实现为Jersey 2你也可以替换为Apache CXF、RESTeasy、WebSphere、WebLogic等。 JSR 330Dependency Injection for Java 1.0- 在依赖注入方面采用的实现为Spring Boot 2.0中内置的Spring Framework 5。虽然在大多数场合中都尽可能地使用了JSR 330的标准注解但因为Spring在对@Named、@Inject等注解的支持表现上跟它本身提供的注解存在差异所以仍然会有少量地方使用了Spring的私有注解。如果你要替换成其他的CDI实现比如HK2就需要进行比较大的改动了。 JSR 338Java Persistence 2.2- 在持久化方面采用的实现为Spring Data JPA。你可以替换为Batoo JPA、EclipseLink、OpenJPA等实现只需把使用CrudRepository所省略的代码手动补全回来即可无需做其他改动。 JSR 380Bean Validation 2.0- 在数据验证方面采用的实现为Hibernate Validator 6你也可以替换为Apache BVal等其他验证框架。 JSR 315Java Servlet 3.0- 在Web访问方面采用的实现为Spring Boot 2.0中默认的Tomcat 9 Embed你也可以替换为Jetty、Undertow等其他Web服务器。

不过,也有一些组件仍然依赖了非标准化的技术实现,包括以下两种:

JSR 375Java EE Security API specification 1.0- 在认证/授权方面在2017年才发布的JSR 375中仍然没有直接包含OAuth2和JWT的直接支持。这里因为后续实现微服务架构时作对比的需要在单体架构中我选择了Spring Security 5作为认证服务Spring Security OAuth 2.3作为授权服务Spring Security JWT作为JWT令牌支持并没有采用标准的JSR 375实现比如Soteria。 JSR 353/367Java API for JSON Processing/Binding- 在JSON序列化/反序列化方面由于Spring Security OAuth的限制使用JSON-B作为反序列化器时的结果与Jackson等有差异我采用了Spring Security OAuth默认的Jackson并没有采用标准的JSR 353/367实现比如Apache Johnzon、Eclipse Yasson等。

工程结构

Fenixs Bookstore单体架构的后端参考并未完全遵循了DDD的分层模式和设计原则整体分为以下四层。

  1. Resource

对应DDD中的User Interface层负责向用户显示信息或者解释用户发出的命令。

请注意这里指的“用户”不一定是使用用户界面的人而可以是位于另一个进程或计算机的服务。由于这个工程采用了MVVM前后端分离的模式因此这里所指的用户实际上是前端的服务消费者所以这里我就以RESTful中的核心概念“资源”Resource来命名了。

  1. Application

对应DDD中的Application层负责定义软件本身对外暴露的能力即软件本身可以完成哪些任务并负责对内协调领域对象来解决问题。

根据DDD的原则应用层要尽量简单不包含任何业务规则或者知识而只为下一层中的领域对象协调任务分配工作使它们互相协作这一点在代码上表现为Application层中一般不会存在任何的条件判断语句。

实际上在许多项目中Application层都会被选为包裹事务代码进入此层事务开始退出此层事务提交或者回滚的载体。

3.Domain

对应DDD中的Domain层负责实现业务逻辑即表达业务概念处理业务状态信息以及业务规则这些行为此层是整个项目的重点。

  1. Infrastructure

对应DDD中的Infrastructure层向其他层提供通用的技术能力比如持久化能力、远程服务通讯、工具集等等。

协议

课程的工程代码部分采用Apache 2.0协议进行许可。在遵循许可的前提下,你可以自由地对代码进行修改、再发布,也可以将代码用作商业用途。但要求你:

署名:在原有代码和衍生代码中,保留原作者署名及代码来源信息; 保留许可证在原有代码和衍生代码中保留Apache 2.0协议文件。