Spring Boot 开发模式¶
用于可扩展、生产级服务的 Spring Boot 架构与 API 模式。
REST API 结构¶
@RestController
@RequestMapping("/api/markets")
@Validated
class MarketController {
private final MarketService marketService;
MarketController(MarketService marketService) {
this.marketService = marketService;
}
@GetMapping
ResponseEntity<Page<MarketResponse>> list(
@RequestParam(defaultValue = "0") int page,
@RequestParam(defaultValue = "20") int size) {
Page<Market> markets = marketService.list(PageRequest.of(page, size));
return ResponseEntity.ok(markets.map(MarketResponse::from));
}
@PostMapping
ResponseEntity<MarketResponse> create(@Valid @RequestBody CreateMarketRequest request) {
Market market = marketService.create(request);
return ResponseEntity.status(HttpStatus.CREATED).body(MarketResponse::from(market));
}
}
仓库模式(Spring Data JPA)¶
public interface MarketRepository extends JpaRepository<MarketEntity, Long> {
@Query("select m from MarketEntity m where m.status = :status order by m.volume desc")
List<MarketEntity> findActive(@Param("status") MarketStatus status, Pageable pageable);
}
带事务的服务层¶
@Service
public class MarketService {
private final MarketRepository repo;
public MarketService(MarketRepository repo) {
this.repo = repo;
}
@Transactional
public Market create(CreateMarketRequest request) {
MarketEntity entity = MarketEntity.from(request);
MarketEntity saved = repo.save(entity);
return Market.from(saved);
}
}
DTO 与验证¶
public record CreateMarketRequest(
@NotBlank @Size(max = 200) String name,
@NotBlank @Size(max = 2000) String description,
@NotNull @FutureOrPresent Instant endDate,
@NotEmpty List<@NotBlank String> categories) {}
public record MarketResponse(Long id, String name, MarketStatus status) {
static MarketResponse from(Market market) {
return new MarketResponse(market.id(), market.name(), market.status());
}
}
异常处理¶
@ControllerAdvice
class GlobalExceptionHandler {
@ExceptionHandler(MethodArgumentNotValidException.class)
ResponseEntity<ApiError> handleValidation(MethodArgumentNotValidException ex) {
String message = ex.getBindingResult().getFieldErrors().stream()
.map(e -> e.getField() + ": " + e.getDefaultMessage())
.collect(Collectors.joining(", "));
return ResponseEntity.badRequest().body(ApiError.validation(message));
}
@ExceptionHandler(AccessDeniedException.class)
ResponseEntity<ApiError> handleAccessDenied() {
return ResponseEntity.status(HttpStatus.FORBIDDEN).body(ApiError.of("Forbidden"));
}
@ExceptionHandler(Exception.class)
ResponseEntity<ApiError> handleGeneric(Exception ex) {
// スタックトレース付きで予期しないエラーをログ
return ResponseEntity.status(HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR)
.body(ApiError.of("Internal server error"));
}
}
缓存¶
配置类中需要 @EnableCaching。
@Service
public class MarketCacheService {
private final MarketRepository repo;
public MarketCacheService(MarketRepository repo) {
this.repo = repo;
}
@Cacheable(value = "market", key = "#id")
public Market getById(Long id) {
return repo.findById(id)
.map(Market::from)
.orElseThrow(() -> new EntityNotFoundException("Market not found"));
}
@CacheEvict(value = "market", key = "#id")
public void evict(Long id) {}
}
异步处理¶
配置类中需要 @EnableAsync。
@Service
public class NotificationService {
@Async
public CompletableFuture<Void> sendAsync(Notification notification) {
// メール/SMS送信
return CompletableFuture.completedFuture(null);
}
}
日志记录(SLF4J)¶
@Service
public class ReportService {
private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(ReportService.class);
public Report generate(Long marketId) {
log.info("generate_report marketId={}", marketId);
try {
// ロジック
} catch (Exception ex) {
log.error("generate_report_failed marketId={}", marketId, ex);
throw ex;
}
return new Report();
}
}
中间件 / 过滤器¶
@Component
public class RequestLoggingFilter extends OncePerRequestFilter {
private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(RequestLoggingFilter.class);
@Override
protected void doFilterInternal(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response,
FilterChain filterChain) throws ServletException, IOException {
long start = System.currentTimeMillis();
try {
filterChain.doFilter(request, response);
} finally {
long duration = System.currentTimeMillis() - start;
log.info("req method={} uri={} status={} durationMs={}",
request.getMethod(), request.getRequestURI(), response.getStatus(), duration);
}
}
}
分页与排序¶
PageRequest page = PageRequest.of(pageNumber, pageSize, Sort.by("createdAt").descending());
Page<Market> results = marketService.list(page);
具备错误恢复能力的外部调用¶
public <T> T withRetry(Supplier<T> supplier, int maxRetries) {
int attempts = 0;
while (true) {
try {
return supplier.get();
} catch (Exception ex) {
attempts++;
if (attempts >= maxRetries) {
throw ex;
}
try {
Thread.sleep((long) Math.pow(2, attempts) * 100L);
} catch (InterruptedException ie) {
Thread.currentThread().interrupt();
throw ex;
}
}
}
}
速率限制(Filter + Bucket4j)¶
安全说明:X-Forwarded-For 头默认不可信,因为客户端可以伪造它。
仅在以下情况下使用转发头:
1. 应用位于可信反向代理(nginx、AWS ALB 等)之后
2. 已注册 ForwardedHeaderFilter 作为 Bean
3. 在 application properties 中设置 server.forward-headers-strategy=NATIVE 或 FRAMEWORK
4. 已配置代理覆盖(而不是追加)X-Forwarded-For 头
如果 ForwardedHeaderFilter 配置正确,request.getRemoteAddr() 会自动从转发头返回正确的客户端 IP。如果没有该配置,请直接使用 request.getRemoteAddr()。它返回直接连接 IP,是唯一可信的值。
@Component
public class RateLimitFilter extends OncePerRequestFilter {
private final Map<String, Bucket> buckets = new ConcurrentHashMap<>();
/*
* セキュリティ: このフィルターはレート制限のためにクライアントを識別するために
* request.getRemoteAddr()を使用します。
*
* アプリケーションがリバースプロキシ(nginx、AWS ALBなど)の背後にある場合、
* 正確なクライアントIP検出のために転送ヘッダーを適切に処理するようSpringを
* 設定する必要があります:
*
* 1. application.properties/yamlで server.forward-headers-strategy=NATIVE
* (クラウドプラットフォーム用)またはFRAMEWORKを設定
* 2. FRAMEWORK戦略を使用する場合、ForwardedHeaderFilterを登録:
*
* @Bean
* ForwardedHeaderFilter forwardedHeaderFilter() {
* return new ForwardedHeaderFilter();
* }
*
* 3. プロキシが偽装を防ぐためにX-Forwarded-Forヘッダーを上書き(追加ではなく)
* することを確認
* 4. コンテナに応じてserver.tomcat.remoteip.trusted-proxiesまたは同等を設定
*
* この構成なしでは、request.getRemoteAddr()はクライアントIPではなくプロキシIPを返します。
* X-Forwarded-Forを直接読み取らないでください。信頼できるプロキシ処理なしでは簡単に偽装できます。
*/
@Override
protected void doFilterInternal(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response,
FilterChain filterChain) throws ServletException, IOException {
// ForwardedHeaderFilterが構成されている場合は正しいクライアントIPを返す
// getRemoteAddr()を使用。そうでなければ直接接続IPを返す。
// X-Forwarded-Forヘッダーを適切なプロキシ構成なしで直接信頼しない。
String clientIp = request.getRemoteAddr();
Bucket bucket = buckets.computeIfAbsent(clientIp,
k -> Bucket.builder()
.addLimit(Bandwidth.classic(100, Refill.greedy(100, Duration.ofMinutes(1))))
.build());
if (bucket.tryConsume(1)) {
filterChain.doFilter(request, response);
} else {
response.setStatus(HttpStatus.TOO_MANY_REQUESTS.value());
}
}
}
后台任务¶
使用 Spring 的 @Scheduled,或者与队列(Kafka、SQS、RabbitMQ 等)集成。保持处理器幂等且可观测。
可观测性¶
- 结构化日志(JSON)通过 Logback 编码器
- 指标:Micrometer + Prometheus/OTel
- 追踪:Micrometer Tracing 与 OpenTelemetry 或 Brave 后端
生产默认配置¶
- 优先使用构造器注入,避免字段注入
- 为 RFC 7807 错误启用
spring.mvc.problemdetails.enabled=true(Spring Boot 3+) - 根据工作负载配置 HikariCP 连接池大小,并设置超时
- 对查询使用
@Transactional(readOnly = true) - 使用
@NonNull和Optional适当强制空安全性
请记住:保持控制器薄、服务聚焦、仓储简单,并集中处理错误。请针对可维护性和可测试性进行优化。
本页原文 Markdown:在 AtomGit 查看·内容源自开源项目 ev/ECC