在本节中,创建一个简单的 Spring Boot 项目,构建我们的第一个模块化应用程序。
Application Modules(应用程序模块)
在 Spring Boot 应用程序中,一个应用程序模块是一个功能单元,它由以下几个关键部分组成:
- 提供接口 (Provided Interface) : 这是一个模块暴露给其他模块的 API。它通常通过模块内部由 Spring Bean 实例实现的服务(例如,服务接口或门面类)以及该模块发布的应用程序事件来体现。这些是其他模块可以合法调用的入口点。
- 内部实现组件 (Internal Implementation Components) : 这些是构成模块内部逻辑的私有实现细节。这些组件不应被其他模块直接访问,它们是模块封装性(即信息隐藏)的基石。
- 所需接口 (Required Interface) : 这是一个模块对其他模块所暴露 API 的引用。这种引用通常以 Spring Bean 依赖注入(即注入其他模块的服务)、监听其他模块发布的应用程序事件,以及读取其他模块暴露的配置属性的形式存在。
Spring Modulith 提供了在 Spring Boot 应用程序中表达和管理这些模块的不同方式,这些方式主要区别在于整体布局(arrangement)所涉及的复杂程度和所能提供的约束强度。
快速上手:构建一个示例项目
创建 Spring Boot 项目并添加依赖
首先,使用 Spring Initializr (start.spring.io/) 创建一个包含 Spring Web
依赖的 Maven项目。然后,打开项目的 pom.xml
文件,确保它包含了 Spring Boot 的基础依赖,并添加 Spring Modulith 的核心依赖。
<properties>
<java.version>17</java.version>
<spring-modulith.version>1.3.5</spring-modulith.version>
</properties>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.modulith</groupId>
<artifactId>spring-modulith-starter-core</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.projectlombok</groupId>
<artifactId>lombok</artifactId>
<optional>true</optional>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
<scope>test</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.modulith</groupId>
<artifactId>spring-modulith-starter-test</artifactId>
<scope>test</scope>
</dependency>
</dependencies>
<dependencyManagement>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.modulith</groupId>
<artifactId>spring-modulith-bom</artifactId>
<version>${spring-modulith.version}</version>
<type>pom</type>
<scope>import</scope>
</dependency>
</dependencies>
</dependencyManagement>
定义应用程序模块结构
src/main/java/org/niujiao/spring_modulith_tutorials/
├── SpringModulithTutorialsApplication.java
├── notification/ <-- 通知模块
│ ├── internal/ <-- 内部实现包
│ │ └── NiujiaoNotificationService.java
│ ├── Notification.java <-- 通知实体/DTO
│ └── NotificationFacadeService.java <-- 对外暴露的门面服务 (Provided Interface)
└── order/ <-- 订单模块
├── Order.java <-- 订单实体
└── OrderService.java <-- 订单服务
在模块中添加代码
NiujiaoNotificationService.java
@Service
@Slf4j
public class NiujiaoNotificationService {
public void send(Notification notification) {
String message = String.format("Notification for type '%s' with content: '%s'", notification.getType(), notification.getContent());
log.info("Notification Module (Internal): Sending notification internally: {}", message);
}
}
Notification.java
@Data
@AllArgsConstructor
public class Notification {
private String type;
private String content;
}
NotificationFacadeService
@Slf4j
@Service
@RequiredArgsConstructor
public class NotificationFacadeService {
protected final NiujiaoNotificationService niujiaoNotificationService;
public void send(Notification notification) {
log.info("Notification Module (Facade): Received notification: {} - {}", notification.getType(), notification.getContent());
// 调用内部服务处理通知
niujiaoNotificationService.send(notification);
log.info("Notification Module (Facade): Notification sent successfully!");
}
}
Order
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
@Data
public class Order {
private String no;
private List<Item> items;
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor @Data public static class Item {
private String productId;
private Integer quantity;
private Integer price;
}
}
OrderService
@RequiredArgsConstructor
@Service
@Slf4j
public class OrderService {
private final NotificationFacadeService notificationFacadeService;
public void createOrder(Order order) {
log.info("Order Module: Attempting to create order.");
// 1. 创建订单逻辑
order.setNo(System.currentTimeMillis() + "");
log.info("Order Module: Order created successfully, order number: {}", order.getNo());
// 2. 发送通知
// 订单模块通过NotificationFacadeService来发送通知,而不是直接调用Notification模块的内部实现
Notification notification = new Notification("order_create",
"Order created, order no is " + order.getNo() + ". Items: " + order.getItems());
notificationFacadeService.send(notification);
log.info("Order Module: Notification sent for order creation.");
}
}
SpringModulithTutorialsApplication.java
@SpringBootApplication
public class SpringModulithTutorialsApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(SpringModulithTutorialsApplication.class, args);
}
// 使用CommandLineRunner在应用启动后执行业务逻辑
@Bean
CommandLineRunner run(OrderService orderService) {
return args -> {
System.out.println("\n--- 启动 Spring Modulith 示例 ---");
Order.Item item = new Order.Item("apple", 1, 500);
Order order = new Order();
order.setItems(List.of(item));
orderService.createOrder(order);
System.out.println("--- 示例执行完毕 ---\n");
};
}
}
运行 SpringModulithTutorialsApplication
主类,您应该会在控制台日志中看到类似以下的输出:
--- 启动 Spring Modulith 示例 ---
2025-05-10T12:20:14.985+08:00 INFO 26112 --- [spring-modulith-tutorials] [ main] o.n.s.order.OrderService : Order Module: Attempting to create order.
2025-05-10T12:20:14.986+08:00 INFO 26112 --- [spring-modulith-tutorials] [ main] o.n.s.order.OrderService : Order Module: Order created successfully, order number: 1746850814985
2025-05-10T12:20:14.987+08:00 INFO 26112 --- [spring-modulith-tutorials] [ main] o.n.s.n.NotificationFacadeService : Notification Module (Facade): Received notification: order_create - Order created, order no is 1746850814985. Items: [Order.Item(productId=apple, quantity=1, price=500)]
2025-05-10T12:20:14.988+08:00 INFO 26112 --- [spring-modulith-tutorials] [ main] o.n.s.n.i.NiujiaoNotificationService : Notification Module (Internal): Sending notification internally: Notification for type 'order_create' with content: 'Order created, order no is 1746850814985. Items: [Order.Item(productId=apple, quantity=1, price=500)]'
2025-05-10T12:20:14.988+08:00 INFO 26112 --- [spring-modulith-tutorials] [ main] o.n.s.n.NotificationFacadeService : Notification Module (Facade): Notification sent successfully!
2025-05-10T12:20:14.988+08:00 INFO 26112 --- [spring-modulith-tutorials] [ main] o.n.s.order.OrderService : Order Module: Notification sent for order creation.
--- 示例执行完毕 ---
验证模块结构
Spring Modulith 能够检查我们的代码库,并根据模块化约束验证模块间的依赖是否合法。
通过编写一个简单的 Spring Boot 测试来执行模块验证,代码如下:
@SpringBootTest
class SpringModulithTutorialsApplicationTests {
@Test
void verifyApplicationModuleModel() {
System.out.println("\n--- 验证 Spring Modulith 模块结构 ---");
// 1. 获取应用程序模块模型
ApplicationModules modules = ApplicationModules.of(SpringModulithTutorialsApplication.class);
// 2. 打印模块信息(可选,用于观察和调试)
System.out.println("--- 检测到的模块信息 ---");
modules.forEach(System.out::println);
System.out.println("--------------------");
// 3. 验证模块是否符合模块化约束
// 这会检查所有模块间的依赖是否符合Modulith的规则,例如:
// - 没有循环依赖
// - 模块没有直接访问其他模块的内部类
modules.verify();
System.out.println("--- 模块结构验证成功!---");
System.out.println("--- 验证 Spring Modulith 模块结构完毕 ---\n");
}
}
运行这个测试方法verifyApplicationModuleModel()
方法,在测试的控制台输出中看到类似以下的信息:
--- 验证 Spring Modulith 模块结构 ---
2025-05-10T12:22:44.715+08:00 INFO 14744 --- [spring-modulith-tutorials] [ main] com.tngtech.archunit.core.PluginLoader : Detected Java version 17.0.14
--- 检测到的模块信息 ---
# Notification
> Logical name: notification
> Base package: org.niujiao.spring_modulith_tutorials.notification
> Excluded packages: none
> Spring beans:
+ ….NotificationFacadeService
o ….internal.NiujiaoNotificationService
# Order
> Logical name: order
> Base package: org.niujiao.spring_modulith_tutorials.order
> Excluded packages: none
> Spring beans:
+ ….OrderService
--------------------
--- 模块结构验证成功!---
--- 验证 Spring Modulith 模块结构完毕 ---
Spring Modulith 默认将 Spring Boot 应用程序主包(即包含 @SpringBootApplication
主类的包)下的每个直接子包识别为独立的应用程序模块。模块的封装性取决于其内部结构:
- 对于没有子包的简单模块,其内部代码主要通过 Java 的包作用域隐藏,仅包中声明为
public
的类型构成对外 API; - 对于包含子包的模块(例如我们示例中的
notification.internal
子包),Spring Modulith 会将这些子包内的所有类型视为模块的内部实现细节,无论其 Java 访问修饰符为何,默认阻止其他模块直接访问或注入,从而严格强制模块边界,确保架构的清晰与健。
modules.verify()
验证包括以下规则:
- 应用模块级别无循环依赖 —— 模块之间的依赖关系必须形成一个有向无环图。
- 仅通过 API 包进行外部模块访问 —— 所有引用位于应用模块内部包中的类型的引用都将被拒绝。详细信息请参阅高级应用模块。允许对开放应用模块的内部进行依赖。
- 仅显式允许的应用模块依赖(可选) —— 应用模块可以选择通过 @ApplicationModule(allowedDependencies = …) 定义允许的依赖关系。
异常测试
将 OrderService
直接依赖并调用 NiujiaoNotificationService
,而非通过其公共门面 NotificationFacadeService
@RequiredArgsConstructor
@Service
@Slf4j
public class OrderService {
// 订单模块现在直接依赖通知模块的内部实现
private final NiujiaoNotificationService niujiaoNotificationService; // <-- 违规依赖
public void createOrder(Order order) {
log.info("Order Module: Attempting to create order.");
order.setNo(System.currentTimeMillis() + "");
log.info("Order Module: Order created successfully, order number: {}", order.getNo());
Notification notification = new Notification("order_create",
"Order created, order no is " + order.getNo() + ". Items: " + order.getItems());
// 直接调用内部服务,跳过了Facade
niujiaoNotificationService.send(notification); // <-- 违规调用
log.info("Order Module: Notification sent for order creation.");
}
}
重新运行 SpringModulithTutorialsApplicationTests
中的 verifyApplicationModuleModel()
测试方法。
文档生成
@Test
void writeDocumentationSnippets() {
ApplicationModules modules = ApplicationModules.of(SpringModulithTutorialsApplication.class);
new Documenter(modules)
.writeModulesAsPlantUml()
.writeIndividualModulesAsPlantUml();
}
C4图将以 puml 文件的形式创建在 target\spring-modulith-docs
目录中,将模块结构以图形化的方式呈现,帮助我们快速理解项目的宏观架构。
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