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保姆级，使用 KotlinScript 构建 SpringBootStarter

2022-09-27    在天上飞的的程序员
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因业务需要, 公司内需要使用 SpringBoot Starter 构建 SDK. 不同的是使用了更为灵活的 Kotlin 语言, 构建脚本也换成了 Kotlin Script.

本文主要分几个步骤:

  1. 用 Kotlin 写一个简单 SpringBoot Starter
  2. 进阶一: 复杂配置参数的写法
  3. 进阶二: starter 单元测试
  4. 使用 Kotlin Script 构建成 Maven 依赖
  5. 集成测试

不会太详细, 但会把主要的内容和要注意的点记录下来.

一 如何用 Kotlin 写一个简单 SpringBoot Starter

1 分析

SpringBoot Starter 实现的原理网络上已经有很多, 就不细说了, 我总结了一下核心的运作逻辑, 就是下面我画的这张图:

 

 

所以要写一个 starter, 无论用什么语言本质上都是一样的.

以下步骤可能与部分网络教程不太一样, 主要是根据上面的图方向来分析说明的, 是一个按照逻辑需求来定义的顺序:

  1. 在 resources 下新建 META-INF 文件夹, 写个 spring.factories 文件 (文件内容见后文), 用于指定一个配置类.
  2. 写配置类, 主要职能是业务 Bean 与 其相关配置的枢纽, 它将对业务 Bean 进行配置, 配置的内容来源于后面我们自己定义的配置文件写法.
  3. 写业务 Bean, 也就是想让别人引用这个 starter 依赖后可以使用的类.
  4. 写配置属性声明类, 是个 POJO 类, 声明了可以在 Application.properties 或者 application.yml 里能使用的配置属性
  5. 可选, 写一个 json 文件用于给使用者写 application.properties 的时候提示一些信息

实际写代码时顺序按需即可.

2 简单案例设计

比如, 我想实现一个邮件告警的 SDK.

这个 SDK 有一个类 AlarmByEmails, 集成此 SDK 的项目通过如下的 application.properties 配置后, 可通过 AlarmByEmails 的某个方法调用 xxx@163.com 发送邮件给 yyy@163.com.

(考虑到后续 starter 测试用 yml 方式有所不便, 所以 starter 中测试使用 properties 文件)

simple.alarm.email.host=smtp.163.com # 邮件协议服务器
simple.alarm.email.senderEmail=xxx@163.com	# 发送方邮箱
simple.alarm.email.senderPassword=xxx	# 发送方邮箱的授权码, 非密码
simple.alarm.email.receiverEmail=yyy@163.com	# 接收方邮箱

怎么实现呢?

3 代码实现

看个总体目录结构(已删减无关文件):

├── build.gradle.kts
├── settings.gradle.kts
└── src
    └── main
        ├── kotlin
        │   └── com
        │       └── looko
        │           └── simplealarmspringbootstarter
        │               ├── autoconfigure
        │               │   ├── SimpleAlarmAutoConfiguration.kt
        │               │   └── properties
        │               │       └── EmailProperties.kt
        │               └── component
        │                   └── AlarmByEmails.kt
        └── resources
            ├── META-INF
            │   └── spring.factories
            └── test.properties

依赖项

基于 Kotlin 和 Gradle 新建 Spring Boot 项目, 名称最好按照 Starter 创建的约定俗成规范 xxx-spring-boot-starter , 删除启动类, 然后在 build.gradle.kts 的依赖中添加:

annotationProcessor("org.springframework.boot:spring-boot-configuration-processor")

配置属性声明类: xxxProperties

这里的属性就定义了配置文件的写法.

@ConfigurationProperties(prefix = "simple.alarm.email")
data class EmailProperties(
  var host? = null,
  var senderEmail? = null,
  var senderPassword? = null,
  var receiverEmail? = null
)

注意:

  1. 配置文件到 POJO 的属性装配是要用到 setter 的, 所以要定义为 var, 如果定义为 val , starter 被引用后, 程序启动阶段在读取相应配置时, 如果文件配置与默认配置不一样的话会报错.
  2. Spring 在处理这个类的时候会自动属性注入, 如果不写缺省值的话启动找不到注入值会报错.

业务 Bean

属性声明好了, 该到用的时候了.

class AlarmByEmail(
  private val host,
  private val senderEmail,
  private val senderPassword,
  private val receiverEmail
) {
  fun sendMessage(content: String): Boolean {
    // 发邮件的实现
  }
}

此处使用了构造器注入的方式, 也可以使用 setter 方式.

配置类: xxxAutoConfiguration

这是关键, 上面配置上的属性和业务 Bean 都有了, 如何把它俩关联起来并注册成 Spring Bean 呢?

@Configuration
@ConditionalOnClass(SimpleAlarmAutoConfiguration::class)
@EnableConfigurationProperties(value = [EmailProperties::class])
class SimpleAlarmAutoConfiguration {
    @Bean
    fun alarmByEmail(properties: EmailProperties): AlarmByEmail {
        return AlarmByEmail(
          properties.host,
          properties.senderEmail,
          properties.senderPassword,
          properties.receiverEmail
        )
    }
}

就是如此简单.

  1. @Configuration + @Bean 老组合了, 将一个类注册为 Spring Bean.
  2. @ConditionalOnClass, 是基于 @Conditional 的条件注解, 是 Spring4 提供的一种注解, 它的作用是按照设定的条件进行判断, 把满足判断条件的 Bean 注册到 Spring 容器. 相关注解如下:

 

 

  1. @EnableConfigurationProperties , 用于获取配置声明类, 原理不赘述.

spring.factories 文件

这个文件是上面写好的自动配置的入口, 有了它 Spring 才能读到上面写好的内容:

org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=
  com.looko.simplealarmspringbootstarter.autoconfigure.SimpleAlarmAutoConfiguration

json 配置注释文件

可不写, 用来作为写属性时的提示.

json 配置注释文件

可不写, 用来作为写属性时的提示.

{
  "properties": [
    {
      "name": "simple.alarm.email.host",
      "type": "JAVA.lang.String",
      "description": "邮件服务器地址."
    },
    {
      "name": "simple.alarm.email.senderEmail",
      "type": "java.lang.String",
      "description": "发送者邮箱."
    },
    {
      "name": "simple.alarm.email.senderPassword",
      "type": "java.lang.String",
      "description": "发送者授权码."
    },
    {
      "name": "simple.alarm.email.receiverEmail",
      "type": "java.lang.String",
      "description": "接收者邮箱."
    },
  ]
}

二 进阶: 复杂配置参数的写法

如果我想通过配置配多个发送者的邮箱, 每个邮箱又可以配置, 该如何实现呢?

比如, 使用 xxx@163.com 发送邮件给 yyy@163.com, 而使用 yyy@163.com 则可以同时发邮件给 zzz@163.com 和 xxx@163.com.

配置的写法:

simple.alarm.email.configs[0].host=smtp.163.com
simple.alarm.email.configs[0].senderEmail=xxx@163.com
simple.alarm.email.configs[0].senderPassword=xxx
simple.alarm.email.configs[0].receivers[0]=yyy@163.com

simple.alarm.email.configs[1].host=smtp.163.com
simple.alarm.email.configs[1].senderEmail=yyy@163.com
simple.alarm.email.configs[1].senderPassword=yyy
simple.alarm.email.configs[1].receivers[0]=zzz@163.com
simple.alarm.email.configs[1].receivers[0]=xxx@163.com

将邮箱按发送者分成了一个个的 configs 数组, 每个 configs 下面保存了发送的配置, 同时接收者也配置成了数组,

这样就完美符合需求了.

那么 properties 等类怎么写呢?

EmailProperties:

@ConfigurationProperties(prefix = "simple.alarm.email")
data class EmailProperties(
    var configs: Array<EmailConfigEntity> = arrayOf()
)

这是抽出来的 EmailConfigEntity, 注意用 var:

data class EmailConfigEntity(
    var host: String? = null,
    var senderEmail: String? = null,
    var senderPassword: String? = null,
    var receivers: Array<String> = arrayOf()
)

因为参数抽出来了, 所以 AlarmByEmail 的入参也要相应调整:

class AlarmByEmail(
  private val configs: Array<EmailConfigEntity>
) {
  fun sendMessage(content: String): Boolean {
    // 发邮件的实现
  }
}


SimpleAlarmAutoConfiguration 相应调整:

@Configuration
@ConditionalOnClass(SimpleAlarmAutoConfiguration::class)
@EnableConfigurationProperties(value = [EmailProperties::class])
class SimpleAlarmAutoConfiguration {
    @Bean
    fun alarmByEmail(properties: EmailProperties): AlarmByEmail {
        return AlarmByEmail(
          properties.configs
        )
    }
}

这样就全部完成了.

三 进阶: Starter 单元测试

测试是必要的.

单独的 Spring-boot-starter 并不是一个完整的应用 大多数时候都是作为一个实际应用的一部分存在 如果是通过另一个项目引用并启动项目的话, 会在 Debug 时造成不必要的麻烦 所以需要创建能够独立运行的 Test

依赖

testImplementation("org.springframework.boot:spring-boot-starter-test")
testImplementation("org.springframework.boot:spring-boot-test-autoconfigure")

配置文件

resourses 路径下的 test.properties:

simple.alarm.email.configs[0].host=smtp.163.com
simple.alarm.email.configs[0].senderEmail=xxx@163.com
simple.alarm.email.configs[0].senderPassword=xxx
simple.alarm.email.configs[0].receivers[0]=yyy@163.com

simple.alarm.email.configs[1].host=smtp.163.com
simple.alarm.email.configs[1].senderEmail=yyy@163.com
simple.alarm.email.configs[1].senderPassword=yyy
simple.alarm.email.configs[1].receivers[0]=zzz@163.com
simple.alarm.email.configs[1].receivers[0]=xxx@163.com

测试类

如下, 通过注解指定自动配置类和配置文件

@SpringBootTest(classes = [SimpleAlarmAutoConfiguration::class])
@TestPropertySource("classpath:test.properties")
class SimpleAlarmSpringBootStarterApplicationTests {

    @Test
    fun contextLoads() {
    }

    @Autowired
    lateinit var alarmByEmail: AlarmByEmail
    
    @Test
    fun testAlarmByEmail() {
        assert(alarmByEmail.sendMessage("Message Content"))
    }
}

四 如何使用 Kotlin Script 构建成 Maven 依赖

使用 maven-publish 插件.

在 build.gradle.kts 中, 主要用法如下 :

// ...
plugins {
    // ...
    `maven-publish`
}

// ...

val sourcesJar by tasks.registering(Jar::class) {
    archiveClassifier.set("sources")
    from(sourceSets.main.get().allSource)
}
publishing {
    publications {
        register("alarm", MavenPublication::class) {
            groupId = "com.looko"
            artifactId = "simple-alarm-spring-boot-starter"
            version = "0.0.1-SNAPSHOT"
            from(components["java"])
            artifact(sourcesJar.get())
        }
    }
    repositories {
        maven {
            mavenLocal()
        }
    }
}

// ...

在 IDEA 界面 double-ctrl 呼出 run 窗口, 找到 gradle publishToMavenLocal 回车就能打包到 .m2 目录下了.

或者在右侧 gradle 窗口中也能找到相应的 gradle task.

如果打到仓库的包里含有 plain 后缀, 不被 maven 识别的话, 可以在 build.gradle.kts 中添加如下配置解决:

tasks.getByName<Jar>("jar") {
	archiveClassifier.set("")
}

五 集成测试

依赖

testImplementation("com.looko:simple-alarm-spring-boot-starter:0.0.1-SNAPSHOT")

配置文件

application.properties

simple.alarm.email.configs[0].host=smtp.163.com
simple.alarm.email.configs[0].senderEmail=xxx@163.com
simple.alarm.email.configs[0].senderPassword=xxx
simple.alarm.email.configs[0].receivers[0]=yyy@163.com

simple.alarm.email.configs[1].host=smtp.163.com
simple.alarm.email.configs[1].senderEmail=yyy@163.com
simple.alarm.email.configs[1].senderPassword=yyy
simple.alarm.email.configs[1].receivers[0]=zzz@163.com
simple.alarm.email.configs[1].receivers[0]=xxx@163.com

或者 application.yml

simple:
  alarm:
    email:
      configs:
        - host: smtp.163.com
            senderEmail: xxx@163.com
            senderPassword: xxx
            receivers:
              - yyy@163.com

        - host: smtp.163.com
            senderEmail: yyy@163.com
            senderPassword: yyy
            receivers:
              - zzz@163.com
              - xxx@163.com

代码

根据实际业务集成, 具体代码略.

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