Spring Boot4實戰：SpringBoot4概述與重大變化

首先來講，SpringBoot4是SpringBoot的大版本更新，說實話真的是更新的比較猛的，並且變化是非常大的，下面我們就來好好的捋一捋。

這是個什麼玩意？

Spring Boot 4.0是Spring Boot的一個重大的更新版本，距離Spring Boot 3.0已經過去了一段時間了，所以這次的更新並不是小打小鬧的，而是從底層上進行了大的改動，搞的跟重構一樣，下面我們就來看看。

先說個比較直觀的變化，就是最低的JDK版本要求直接是從JDK17起步了，並且官方推薦的JDK21這個版本，也就是說要是在項目中還在用JDK8或者是JDK11，那就根本用不了所以先要升級JDK的版本才能用Spring Boot 4.0。

其實這也是可以理解的，畢竟JDK17人家可是LTS版本，而且JDK21的虛擬線程技術確實是比較香的，雖然很多人可能對這東西不是特別的了解，但是推薦別墨跡了，趕緊升級試試慢慢開始學習么。

核心變化盤點

1、JDK版本要求

在前面的介紹中也說了，最低版本是JDK17，推薦版本是JDK21。這是為什麼呢？首先JDK21中有虛擬線程，這個虛擬線程太強了SpringBoot4.0的基礎就是從這裡入手的，這樣才能更好的支持百萬級的並發。當然如果在實際開發中還在用JDK1.8進行性能優化，那估計這就跟你沒啥關係了，作為一個開發者來講咱首先得跟得上時代發展的步伐呀，不能穩定的抱著老版本不放。

// 在 Spring Boot 4 中啟用虛擬線程的配置
// 這個配置在 application.yml 或者 application.properties 里寫
// spring.threads.virtual.enabled=true
@Configuration
public class VirtualThreadConfig {
    // 配置虛擬線程執行器，這玩意兒能大幅提升並發性能
    @Bean
    public Executor virtualThreadExecutor() {
        // 創建虛擬線程執行器，底層用的是 Java 21 的虛擬線程
        // 虛擬線程比傳統線程輕量多了，一個線程池能支持百萬級並發
        // 這玩意兒比傳統線程池強太多了，性能提升不是一點半點
        return Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor();
    }
}

2、Spring Framework 7.0 集成

Spring Boot 4 基於Spring Framework 7.0進行了升級，這個也是Spring框架的一個大版本的更新。更新了包括如下的一些內容

• 聲明式 HTTP 客戶端（@HttpExchange）
• 更好的雲原生支持
• 響應式編程增強
• API 版本控制

這些更新的內容在實際使用場景中也是比較方便的特別是在HTTP的客戶端的訪問上，比之前的調用都簡單。如下所示。

// Spring Framework 7.0 引入的聲明式 HTTP 客戶端
// 這玩意兒比 RestTemplate 和 WebClient 用起來簡單多了，代碼量能減少 60%
@HttpExchange(url = "/api/users")  // 定義基礎 URL，所有方法都基於這個路徑
public interface UserClient {
    // 獲取用戶信息，方法簽名就是介面定義，不用寫實現；Spring 會自動生成代理
    @GetExchange("/{id}")  // GET 請求，路徑參數是 id
    User getUser(@PathVariable Long id);  // 返回 User 對象，自動反序列化
    // 創建用戶，POST 請求，請求體是 User 對象；會自動序列化
    @PostExchange
    User createUser(@RequestBody User user);
}

3、虛擬線程的支持

這個在前面的時候也提到了，這裡詳細來說說。虛擬機線程技術是JDK21引入的，Spring Boot4中對這個技術進行了深度的集成。對於傳統的線程一個線程對應一個操作線程，資源消耗較大；而虛擬線程是輕量級的線程，一個JVM的線程中可以運行成千上萬個虛擬線程。

這樣一看這個虛擬線程技術確實非常厲害呀，之前我們需要小心翼翼的來維護線程池技術，現在直接交給虛擬線程就完事了。

// 虛擬線程的實際應用場景
@Service
public class UserService {
    // 這個方法如果用傳統線程，1000 個並發請求就得創建 1000 個線程；資源消耗太大了
    // 用虛擬線程的話，可能只需要幾個 JVM 線程就能搞定；這就是差距
    public CompletableFuture<User> fetchUserAsync(Long id) {
        // 虛擬線程會自動管理，不需要手動創建線程池；Spring Boot 4 都幫你搞定了
        return CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            // 模擬資料庫查詢，這裡會掛起虛擬線程，不佔用操作系統線程
            // 虛擬線程掛起時，JVM 線程可以去執行其他虛擬線程，利用率賊高
            return userRepository.findById(id);
        });
    }
}

4、雲原生的深度融合

Spring Boot4 在雲原生的場景下也是下了很大的功夫，特別是與Kubernetes的集成，支持了Kubernetes探針、自動伸縮、服務網格等都進行了適配。

# application.yml 中配置 Kubernetes 探針
spring:
  application:
    name: my-app
  kubernetes:
    probes:
      liveness:
        enabled: true  # 啟用存活探針
        path: /actuator/health/liveness  # 探針路徑
      readiness:
        enabled: true  # 啟用就緒探針
        path: /actuator/health/readiness

5、GraalVM原生鏡像支持

Spring Boot 4 對GraalVM原生鏡像的支持更加的完善。對於原生鏡像來講能夠大幅度的提升啟動的速度，減少了內存的佔用，特別是在雲原生場景中，在容器化部署的時候非常有用，啟動快、內存省，真的就是為雲原生量身定做的功能。

// 使用 GraalVM 編譯原生鏡像的配置
// 在 pom.xml 或者 build.gradle 中配置
// Maven 配置示例：
// <plugin>
//     <groupId>org.springframework.boot</groupId>
//     <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
//     <configuration>
//         <image>
//             <builder>paketobuildpacks/builder:base</builder>
//         </image>
//     </configuration>
// </plugin>

6、自動模塊推導

JDK 9中引入了模塊系統（JPMS）這個模塊一直是後續版本的痛點，在很多的第三方庫沒有module-info.java；

但是在Spring Boot 4中則是引入了自動模塊推導功能，能自動為這些庫生成模塊描述，解決90% 的模塊化兼容問題。

這功能確實實用，以前搞模塊化得一個個手動配置，現在自動搞定，省事多了。

7、分層編譯優化

Spring Boot 4 支持分層JAR操作，開發者可以將應用拆解為依賴層、資源層和業務層；

通過這種方式在容器鏡像中，可以做到依賴層的復用，這樣的話鏡像體積能減少 50%。

這功能對 Docker 鏡像優化特別有用，依賴層基本不變，只有業務層變化時才需要重新構建，構建速度也快了不少。

// 分層 JAR 的結構
// 依賴層：第三方庫，變化頻率低，可以復用
// 資源層：靜態資源，變化頻率中等
// 業務層：業務代碼，變化頻率高
// 這樣構建 Docker 鏡像時，只有業務層變化才需要重新構建

8、Jackson 3 支持

在Spring Boot 4中對Jackson 3進行了全面的支持，這也是為啥要指定最低版本的JDK的原因之一。通過對Jaskson3的全面支持提升了序列化的性能，同時還支持了一些新的數據格式，比如 CBOR；

在IoT場景中對於數據處理的需求較敏感的場景中特別有用，因為CBOR格式比JSON更緊湊，傳輸效率更高。

// Jackson 3 的新特性使用示例
@RestController
public class DataController {
    @Autowired
    private ObjectMapper objectMapper;  // Spring Boot 4 自動配置的是 Jackson 3
    @GetMapping("/data")
    public String getData() throws JsonProcessingException {
        // Jackson 3 的序列化性能比 Jackson 2 提升了 20% 左右
        return objectMapper.writeValueAsString(data);
    }
}

9、測試框架增強

在Spring Boot 4中還引入了RestTestClient，通過這個客戶端可以使得REST API的測試更加方便；同時對測試模塊也進行了升級，例如JUnit Jupiter 6.0，使得測試功能更加強大。

在這之前測試REST API得用MockMvc，寫起來比較麻煩，現在通過RestTestClient測試則是比較簡單了代碼減少了一半。

// RestTestClient 的使用示例
@SpringBootTest
class UserControllerTest {
    @Autowired
    private RestTestClient restTestClient;  // 自動注入測試客戶端
    @Test
    void testGetUser() {
        // 測試 GET 請求，比 MockMvc 用起來簡單
        restTestClient.get()
            .uri("/api/users/1")
            .exchange()
            .expectStatus().isOk()
            .expectBody(User.class)
            .value(user -> assertEquals("張三", user.getName()));
    }
}

10、Spring AI 模塊集成

在AI時代，Spring Boot 4中直接內置了Spring AI模塊，我們可以方便地集成 AI 能力，比如調用大語言模型、向量資料庫等；

// Spring AI 的使用示例
@Service
public class AIService {
    @Autowired
    private ChatClient chatClient;  // AI 聊天客戶端
    public String chat(String prompt) {
        // 調用 AI 模型，返迴響應
        return chatClient.call(prompt);
    }
}

升級注意事項

如果你要對自己的項目從Spring Boot 3升級到Spring Boot 4，需要注意下面幾點內容：

• JDK 版本必須升級：最低 Java 17，推薦 Java 21
• 依賴版本更新：很多第三方依賴可能需要升級到兼容 Spring Boot 4 的版本；這個比較麻煩，得一個個檢查
• 配置屬性變化：有些配置屬性可能被廢棄或改名，建議使用 spring-boot-properties-migrator 來檢查
• API 變化：部分 API 可能有變化，需要檢查代碼兼容性

所以對於升級的事情來講，還是需要在測試環境中穩定測試之後再上生產。

<!-- 添加屬性遷移工具，幫助檢查廢棄的屬性 -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-properties-migrator</artifactId>
    <scope>runtime</scope>
</dependency>

性能提升

Spring Boot 4 在性能方面有不少提升：

• 啟動速度：使用 GraalVM 原生鏡像，啟動速度能提升 10 倍以上；
• 內存佔用：原生鏡像的內存佔用能減少 50% 以上；
• 並發性能：虛擬線程支持百萬級並發，比傳統線程池強太多；
• 序列化性能：Jackson 3 的序列化性能提升 20% 左右；

性能提升這塊確實給力，特別是原生鏡像和虛擬線程，這兩個特性加起來，性能提升不是一星半點的。

總結

Spring Boot 4 這次更新確實挺大的，從 JDK 版本要求到核心功能都有變化；如果需要升級，建議做好心理準備。可能得改不少代碼。但是升級帶來的性能提升和功能增強，還是挺值得的。

特別是虛擬線程和 GraalVM 原生鏡像這兩個特性，對性能提升幫助很大；如果你在做高並發應用或者雲原生應用，Spring Boot 4 絕對值得一試。

好了，今天就聊到這；下一篇咱詳細說說怎麼從 Spring Boot 3 升級到 4，包括具體的遷移步驟和注意事項。