开发时服务
开发时服务提供在开发应用程序时所需的外部依赖项。这些服务仅在开发过程中使用,并在应用程序部署时被禁用。
Spring Boot 提供了对两种开发时服务的支持,分别是 Docker Compose 和 Testcontainers。接下来的章节将详细介绍它们。
Docker Compose 支持
Docker Compose 是一种流行的技术,可用于定义和管理应用程序所需服务的多个容器。通常会在应用程序旁边创建一个 compose.yml
文件,该文件用于定义和配置服务容器。
使用 Docker Compose 的典型工作流程是先运行 docker compose up
,然后使用应用程序连接到启动的服务,最后在完成时运行 docker compose down
。
spring-boot-docker-compose
模块可以包含在项目中,以提供对使用 Docker Compose 操作容器的支持。将模块依赖添加到你的构建中,如下所示,适用于 Maven 和 Gradle 的清单如下:
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-docker-compose</artifactId>
<optional>true</optional>
</dependency>
</dependencies>
dependencies {
developmentOnly("org.springframework.boot:spring-boot-docker-compose")
}
当此模块作为依赖项包含时,Spring Boot 将执行以下操作:
-
在你的工作目录中搜索
compose.yml
和其他常见的 compose 文件名 -
使用发现的
compose.yml
文件调用docker compose up
-
为每个支持的容器创建服务连接 bean
-
当应用程序关闭时调用
docker compose stop
如果 Docker Compose 服务在启动应用程序时已经在运行,Spring Boot 只会为每个支持的容器创建服务连接 bean。它不会再次调用 docker compose up
,并且在应用程序关闭时也不会调用 docker compose stop
。
重新打包的归档文件默认不包含 Spring Boot 的 Docker Compose 支持。如果你想使用这一功能,需要手动包含它。使用 Maven 插件时,将 excludeDockerCompose
属性设置为 false
。使用 Gradle 插件时,请配置任务的类路径以包含 developmentOnly
配置。
先决条件
你需要在系统的路径上安装 docker
和 docker compose
(或 docker-compose
)命令行工具。Docker Compose 的最低支持版本为 2.2.0。
服务连接
服务连接是指与任何远程服务的连接。Spring Boot 的自动配置可以获取服务连接的详细信息,并使用它们来建立与远程服务的连接。在这种情况下,连接详细信息优先于任何与连接相关的配置属性。
在使用 Spring Boot 的 Docker Compose 支持时,服务连接将建立到容器映射的端口。
Docker Compose 通常的使用方式是将容器内的端口映射到计算机上的临时端口。例如,Postgres 服务器可能在容器内使用 5432 端口运行,但在本地映射到一个完全不同的端口。服务连接将始终发现并使用本地映射的端口。
服务连接是通过使用容器的镜像名称来建立的。目前支持以下服务连接:
连接详情 | 匹配于 |
---|---|
ActiveMQConnectionDetails | 容器名为 "symptoma/activemq" 或 "apache/activemq-classic" |
ArtemisConnectionDetails | 容器名称为 "apache/activemq-artemis" |
CassandraConnectionDetails | 名为 "cassandra" 或 "bitnami/cassandra" 的容器 |
Elasticsearch 连接详情 | 名为 “elasticsearch” 或 “bitnami/elasticsearch” 的容器 |
HazelcastConnectionDetails | 名为 hazelcast/hazelcast 的容器。 |
JdbcConnectionDetails | 容器名称为 "clickhouse/clickhouse-server"、"bitnami/clickhouse"、"gvenzl/oracle-free"、"gvenzl/oracle-xe"、"mariadb"、"bitnami/mariadb"、"mssql/server"、"mysql"、"bitnami/mysql"、"postgres" 或 "bitnami/postgresql"。 |
LdapConnectionDetails | 容器名为 "osixia/openldap" |
MongoConnectionDetails | 名为 "mongo" 或 "bitnami/mongodb" 的容器 |
Neo4jConnectionDetails | 名为 "neo4j" 或 "bitnami/neo4j" 的容器 |
OtlpLoggingConnectionDetails | 容器名称为 otel/opentelemetry-collector-contrib 、grafana/otel-lgtm |
OtlpMetricsConnectionDetails | 名为 otel/opentelemetry-collector-contrib 和 grafana/otel-lgtm 的容器 |
OtlpTracingConnectionDetails | 容器名称为 otel/opentelemetry-collector-contrib 和 grafana/otel-lgtm |
PulsarConnectionDetails | 名为 "apachepulsar/pulsar" 的容器 |
R2dbcConnectionDetails | 名为 "clickhouse/clickhouse-server"、"bitnami/clickhouse"、"gvenzl/oracle-free"、"gvenzl/oracle-xe"、"mariadb"、"bitnami/mariadb"、"mssql/server"、"mysql"、"bitnami/mysql"、"postgres" 或 "bitnami/postgresql" 的容器 |
RabbitConnectionDetails | 容器名称包含 "rabbitmq" 或 "bitnami/rabbitmq" |
RedisConnectionDetails | 容器名称为 "redis"、"bitnami/redis"、"redis/redis-stack" 或 "redis/redis-stack-server" |
ZipkinConnectionDetails | 容器名称为 "openzipkin/zipkin"。 |
自定义镜像
有时你可能需要使用自己的镜像来提供服务。只要自定义镜像的行为与标准镜像一致,你可以使用任何自定义镜像。具体来说,标准镜像支持的任何环境变量也必须在你的自定义镜像中使用。
如果你的镜像使用了不同的名称,你可以在 compose.yml
文件中使用一个标签,以便 Spring Boot 能够提供服务连接。使用名为 org.springframework.boot.service-connection
的标签来提供服务名称。
例如:
services:
redis:
image: 'mycompany/mycustomredis:7.0'
ports:
- '6379'
labels:
org.springframework.boot.service-connection: redis
跳过特定容器
如果你在 compose.yml
中定义了一个不想连接到应用程序的容器镜像,你可以使用一个标签来忽略它。任何标记了 org.springframework.boot.ignore
的容器都会被 Spring Boot 忽略。
例如:
services:
redis:
image: 'redis:7.0'
ports:
- '6379'
labels:
org.springframework.boot.ignore: true
使用特定的 Compose 文件
如果你的 Compose 文件不在与应用程序相同的目录中,或者它的命名不同,你可以在 application.properties
或 application.yaml
中使用 spring.docker.compose.file
来指向一个不同的文件。属性可以定义为绝对路径或相对于应用程序的路径。
例如:
- Properties
- YAML
spring.docker.compose.file=../my-compose.yml
spring:
docker:
compose:
file: "../my-compose.yml"
等待容器就绪
由 Docker Compose 启动的容器可能需要一些时间才能完全准备就绪。推荐的检查准备就绪的方法是在 compose.yml
文件的服务定义下添加一个 healthcheck
部分。
由于在 compose.yml
文件中省略 healthcheck
配置并不罕见,Spring Boot 也会直接检查服务的就绪状态。默认情况下,当可以建立到其映射端口的 TCP/IP 连接时,容器被视为已就绪。
你可以通过在 compose.yml
文件中添加 org.springframework.boot.readiness-check.tcp.disable
标签来在每个容器的基础上禁用此功能。
例如:
services:
redis:
image: 'redis:7.0'
ports:
- '6379'
labels:
org.springframework.boot.readiness-check.tcp.disable: true
你也可以在 application.properties
或 application.yaml
文件中更改超时值:
- Properties
- YAML
spring.docker.compose.readiness.tcp.connect-timeout=10s
spring.docker.compose.readiness.tcp.read-timeout=5s
spring:
docker:
compose:
readiness:
tcp:
connect-timeout: 10s
read-timeout: 5s
可以使用 spring.docker.compose.readiness.timeout
来配置整体超时时间。
控制 Docker Compose 生命周期
默认情况下,Spring Boot 在应用程序启动时会调用 docker compose up
,在关闭时会调用 docker compose stop
。如果你希望使用不同的生命周期管理方式,可以使用 spring.docker.compose.lifecycle-management
属性。
支持以下值:
-
none
- 不启动或停止 Docker Compose -
start-only
- 在应用程序启动时启动 Docker Compose 并保持其运行 -
start-and-stop
- 在应用程序启动时启动 Docker Compose,并在 JVM 退出时停止它
此外,你可以使用 spring.docker.compose.start.command
属性来更改是使用 docker compose up
还是 docker compose start
。spring.docker.compose.stop.command
允许你配置是使用 docker compose down
还是 docker compose stop
。
以下示例展示了如何配置生命周期管理:
- Properties
- YAML
spring.docker.compose.lifecycle-management=start-and-stop
spring.docker.compose.start.command=start
spring.docker.compose.stop.command=down
spring.docker.compose.stop.timeout=1m
spring:
docker:
compose:
lifecycle-management: start-and-stop
start:
command: start
stop:
command: down
timeout: 1m
激活 Docker Compose 配置文件
Docker Compose 配置文件类似于 Spring 的配置文件,它们允许你根据特定环境调整 Docker Compose 的配置。如果你想激活某个特定的 Docker Compose 配置,你可以在 application.properties
或 application.yaml
文件中使用 spring.docker.compose.profiles.active
属性:
- Properties
- YAML
spring.docker.compose.profiles.active=myprofile
spring:
docker:
compose:
profiles:
active: "myprofile"
在测试中使用 Docker Compose
默认情况下,在运行测试时,Spring Boot 的 Docker Compose 支持是禁用的。
要在测试中启用 Docker Compose 支持,请将 spring.docker.compose.skip.in-tests
设置为 false
。
在使用 Gradle 时,你还需要将 spring-boot-docker-compose
依赖的配置从 developmentOnly
更改为 testAndDevelopmentOnly
:
dependencies {
testAndDevelopmentOnly("org.springframework.boot:spring-boot-docker-compose")
}
Testcontainers 支持
除了使用 Testcontainers 进行集成测试之外,还可以在开发时使用它们。接下来的章节将提供更多详细信息。
在开发时使用 Testcontainers
这种方法允许开发者快速启动应用程序依赖服务的容器,无需手动配置诸如数据库服务器等资源。以这种方式使用 Testcontainers 提供了类似于 Docker Compose 的功能,不同之处在于你的容器配置是用 Java 而不是 YAML 编写的。
要在开发时使用 Testcontainers,你需要使用“test”类路径而不是“main”类路径来启动你的应用。这将允许你访问所有声明的测试依赖,并为你提供一个自然的地方来编写测试配置。
要创建应用程序的可测试启动版本,你应该在 src/test
目录下创建一个 “Application” 类。例如,如果你的主应用程序位于 src/main/java/com/example/MyApplication.java
,你应该创建 src/test/java/com/example/TestMyApplication.java
。
TestMyApplication
类可以使用 SpringApplication.from(…)
方法来启动实际应用程序:
import org.springframework.boot.SpringApplication;
public class TestMyApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.from(MyApplication::main).run(args);
}
}
你还需要定义你想要与应用程序一起启动的 Container 实例。为此,你需要确保 spring-boot-testcontainers
模块已作为 test
依赖项添加。完成这一步后,你可以创建一个 @TestConfiguration 类,该类为你想启动的容器声明 @Bean 方法。
你也可以使用 @ServiceConnection
注解来标注你的 @Bean
方法,以创建 ConnectionDetails
Bean。有关支持的技术详情,请参阅 服务连接 部分。
一个典型的 Testcontainers 配置通常如下所示:
import org.testcontainers.containers.Neo4jContainer;
import org.springframework.boot.test.context.TestConfiguration;
import org.springframework.boot.testcontainers.service.connection.ServiceConnection;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
@TestConfiguration(proxyBeanMethods = false)
public class MyContainersConfiguration {
@Bean
@ServiceConnection
public Neo4jContainer<?> neo4jContainer() {
return new Neo4jContainer<>("neo4j:5");
}
}
Container bean 的生命周期由 Spring Boot 自动管理。容器将会自动启动和停止。
你可以使用 spring.testcontainers.beans.startup
属性来更改容器的启动方式。默认情况下使用 sequential
顺序启动,但如果你希望并行启动多个容器,也可以选择 parallel
。
在定义好你的测试配置后,你可以使用 with(…)
方法将其附加到你的测试启动器上:
import org.springframework.boot.SpringApplication;
public class TestMyApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.from(MyApplication::main).with(MyContainersConfiguration.class).run(args);
}
}
现在,你可以像启动任何常规的 Java main
方法应用程序一样启动 TestMyApplication
,以启动你的应用程序及其所需的容器。
你可以使用 Maven 目标 spring-boot:test-run
或 Gradle 任务 bootTestRun
从命令行执行此操作。
在开发时贡献动态属性
如果你想在开发时从你的 Container @Bean 方法中贡献动态属性,可以定义一个额外的 DynamicPropertyRegistrar bean。这个注册器应该通过一个 @Bean 方法来定义,该方法将从中获取属性的容器作为参数注入。这种安排确保了在属性被使用之前,容器已经启动。
典型的配置如下所示:
import org.testcontainers.containers.MongoDBContainer;
import org.springframework.boot.test.context.TestConfiguration;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.test.context.DynamicPropertyRegistrar;
@TestConfiguration(proxyBeanMethods = false)
public class MyContainersConfiguration {
@Bean
public MongoDBContainer mongoDbContainer() {
return new MongoDBContainer("mongo:5.0");
}
@Bean
public DynamicPropertyRegistrar mongoDbProperties(MongoDBContainer container) {
return (properties) -> {
properties.add("spring.data.mongodb.host", container::getHost);
properties.add("spring.data.mongodb.port", container::getFirstMappedPort);
};
}
}
尽可能使用 @ServiceConnection 是推荐的,然而,对于尚未支持 @ServiceConnection 的技术,动态属性可以作为一种有用的备用方案。
导入 Testcontainer 声明类
在使用 Testcontainers 时,一个常见的模式是将 Container 实例声明为静态字段。通常这些字段直接定义在测试类上。它们也可以在父类或测试类实现的接口上声明。
例如,以下 MyContainers
接口声明了 mongo
和 neo4j
容器:
import org.testcontainers.containers.MongoDBContainer;
import org.testcontainers.containers.Neo4jContainer;
import org.testcontainers.junit.jupiter.Container;
import org.springframework.boot.testcontainers.service.connection.ServiceConnection;
public interface MyContainers {
@Container
@ServiceConnection
MongoDBContainer mongoContainer = new MongoDBContainer("mongo:5.0");
@Container
@ServiceConnection
Neo4jContainer<?> neo4jContainer = new Neo4jContainer<>("neo4j:5");
}
如果您已经以这种方式定义了容器,或者您更喜欢这种风格,您可以导入这些声明类,而不是将容器定义为 @Bean 方法。为此,请在您的测试配置类中添加 @ImportTestcontainers 注解:
import org.springframework.boot.test.context.TestConfiguration;
import org.springframework.boot.testcontainers.context.ImportTestcontainers;
@TestConfiguration(proxyBeanMethods = false)
@ImportTestcontainers(MyContainers.class)
public class MyContainersConfiguration {
}
如果你不打算使用服务连接功能,而是想使用@DynamicPropertySource,请从Container字段中移除@ServiceConnection注解。你也可以在声明类中添加@DynamicPropertySource注解的方法。
在开发时使用 DevTools 与 Testcontainers
在使用 devtools 时,你可以使用 @RestartScope
注解来标注 bean 和 bean 方法。这样的 bean 在 devtools 重启应用程序时不会被重新创建。这对于 Testcontainer 的 Container
bean 尤其有用,因为它们在应用程序重启后仍能保持其状态。
import org.testcontainers.containers.MongoDBContainer;
import org.springframework.boot.devtools.restart.RestartScope;
import org.springframework.boot.test.context.TestConfiguration;
import org.springframework.boot.testcontainers.service.connection.ServiceConnection;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
@TestConfiguration(proxyBeanMethods = false)
public class MyContainersConfiguration {
@Bean
@RestartScope
@ServiceConnection
public MongoDBContainer mongoDbContainer() {
return new MongoDBContainer("mongo:5.0");
}
}
如果你正在使用 Gradle 并且想使用此功能,你需要将 spring-boot-devtools
依赖项的配置从 developmentOnly
更改为 testAndDevelopmentOnly
。在默认的 developmentOnly
作用域下,bootTestRun
任务将不会检测到代码中的更改,因为开发工具未处于激活状态。