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Spring BootでRESTfull Webサービスを作成する

RESTful Web サービス

Spring Bootでは簡単にRESTful Webサービスを作成することができます。 RESTとは「REpresentational State Transfer」の略で、クライアントとサーバー間でデータをやりとりするアプリケーションを構築するためのアーキテクチャスタイルの一つです。

REST APIではデータベースなどで管理している情報の中からクライアントに提供する情報を「リソース」として抽出します。 これをResource Oriented Architectureといいます。

  • Web上のリソースとして公開する
  • URIでリソースを識別する
  • HTTPメソッドによってリソースを操作する
  • JSON,XMLなどの適切なフォーマットを使用する
  • 適切なHTTPステータスコードを使用する
  • ステートレスなクライアント/サーバ間の通信を行う
  • 関連のあるリソースへリンクさせる

Spring BootでRestControllerを作成する

まず、デフォルトのDemoApplicationに @SpringBootApplicationアノテーションがあることを確認しましょう。 @SpringBootApplicationアノテーションを付与したクラスのパッケージ配下がコンポーネントスキャンの対象になります。

では、以下のようなサンプルクラスを作成してみます。

package com.example;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMethod;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import con.example.tw.RestaurantBean;

@RestController
@RequestMapping("log")
public class RestaurantController {
    final List<RestaurantBean> restaurantList = new ArrayList<RestaurantBean>();
        
    @RequestMapping(method = RequestMethod.GET)
    public List<RestaurantBean> getRestaurants() {
        RestaurantBean bean = new RestaurantBean();
        bean.setTagName("sampleTag");
        bean.setTabelogUrl("https://www.google.com");
        bean.setUserName("takashi");
        bean.setTweet("this is nice restaurant!");
        restaurantList.add(bean);
        return restaurantList;
    }
    
    
}

これで、localhost:8080/logにリクエストを投げると、以下のようなJSONが返ってきます。

[{"tweet":"this is nice restaurant!","userName":"takashi","tagName":"sampleTag","tabelogUrl":"https://www.google.com"}]

Spring Bootで作成したjarを8080以外のポートを指定して起動する

前回の記事ではSpring Bootで実行可能jarを作成する手順を紹介しました。 次は、作成したjarを起動させてみましょう。

jarはポータビリティが高いため、別環境でも動かせます。 その際、8080ポートだとJBosstomcatなどと競合することがあるでしょう。

それを回避するには、ポート指定で起動させます。

以下のコマンドでOKです。

$ java -jar target/demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar --server.port=8888

Spring Bootで実行可能jarを作成する

実行可能jarを作成する

Spring Bootでは実行可能なjarを作成できます。 これはwarファイルをWebアプリケーションサーバにデプロイするといった面倒な作業を省き、java -jarでWebアプリが起動できることを意味します。

実行可能jarの作り方は簡単です。 以下のコマンドを実行するだけです。

./mvnw clean package

以下のようなエラーが出たときはコンパイルのバージョンが異なっています。

$ ./mvnw clean package
Exception in thread "main" java.lang.UnsupportedClassVersionError: org/apache/maven/wrapper/MavenWrapperMain : Unsupported major.minor version 51.0
    at java.lang.ClassLoader.defineClass1(Native Method)
    at java.lang.ClassLoader.defineClassCond(ClassLoader.java:637)
    at java.lang.ClassLoader.defineClass(ClassLoader.java:621)
    at java.security.SecureClassLoader.defineClass(SecureClassLoader.java:141)
    at java.net.URLClassLoader.defineClass(URLClassLoader.java:283)
    at java.net.URLClassLoader.access$000(URLClassLoader.java:58)
    at java.net.URLClassLoader$1.run(URLClassLoader.java:197)
    at java.security.AccessController.doPrivileged(Native Method)
    at java.net.URLClassLoader.findClass(URLClassLoader.java:190)
    at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:306)
    at sun.misc.Launcher$AppClassLoader.loadClass(Launcher.java:301)
    at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:247)

Javaの対応表は以下の通り。

J2SE 8 = 52,
J2SE 7 = 51,
J2SE 6.0 = 50,
J2SE 5.0 = 49,
JDK 1.4 = 48,
JDK 1.3 = 47,
JDK 1.2 = 46,
JDK 1.1 = 45

以下の記事が参考になります。   http://qiita.com/iwag@github/items/3f749010f0981195e2ba

java -versionで1.7以上を指定しても、mavenが見ているJavaが1.6だとエラーが出ます。 maven実行前にJAVA_HOMEを指定する必要があります。

$ JAVA_HOME=`/usr/libexec/java_home -v 1.8` ./mvnw clean package

これでjarを作成することができました。

[INFO] --- spring-boot-maven-plugin:1.4.3.RELEASE:repackage (default) @ demo ---
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] BUILD SUCCESS
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] Total time: 18.982 s
[INFO] Finished at: 2017-01-02T11:59:45+09:00
[INFO] Final Memory: 29M/267M
[INFO] ------------------------------------------------------------------------

targetディレクトリ以下にjarができています。

Spring Bootを使い始めるためのチュートリアル

Spring Bootは2013年に開発が始まり、2014年4月にバージョン1.0がリリースされました。 Spring Bootを使えば最初からさまざまな機能を利用することができます。

アプリケーションサーバにデプロイするという面倒な作業を省き、mainメソッドを実行するだけでWebアプリを実行できます。

Spring Bootを始める

まずは以下のURLに移動します。 https://start.spring.io/

次に、DependenciesのSearch for dependenciesで「Web」を入力してEnterを押します。

そしてGenerate Projectをクリックします。

ダウンロードされたプロジェクトを解凍して、Spring Tool Suiteに取り込みます。

Spring Tool Suiteでは、

File -> Import -> Existing Maven Projectsを選択し、Nextを押下。

先ほど解凍したフォルダを選択します。

取り込んだプロジェクトを実行するだけで、Webアプリケーションが起動します。

DemoApplication.javaをいじってみる

ダウンロードしたdemoを実行しても、初期状態のままではブラウザに何も表示されません。

Whitelabel Error Page

This application has no explicit mapping for /error, so you are seeing this as a fallback.

Sun Jan 01 20:47:47 JST 2017
There was an unexpected error (type=Not Found, status=404).
No message available

こんな感じのメッセージが出るだけです。

なぜなら、Controllerがないからです。 HTTP GETを受け取るようにしましょう。

package com.example;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@SpringBootApplication
@RestController
public class DemoApplication {

    @RequestMapping("/")
    String hello() {
        return "Hello Spring Boot!";
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(DemoApplication.class, args);
    }
}

Javaを修正した後に、localhost:8080にアクセスしてみます。

すると、

「Hello Spring Boot!」

と表示されます。

Spring Bootでテストコードを書く

Spring Initializerで生成したプロジェクトには、デフォルトでテストコードが含まれています。 たとえば、以下のようなコードを書いて、実行すると、上のコードをテストしてくれます。

package com.example;

import static org.hamcrest.CoreMatchers.is;
import static org.junit.Assert.assertThat;

import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.springframework.boot.context.embedded.LocalServerPort;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest.WebEnvironment;
import org.springframework.test.context.junit4.SpringRunner;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest(webEnvironment = WebEnvironment.RANDOM_PORT)
public class DemoApplicationTests {

    RestTemplate restTemplate = new RestTemplate();

    @LocalServerPort
    int port;
    
    @Test
    public void contextLoads() {
        assertThat(restTemplate.getForObject("http://localhost:" + port, String.class), is("Hello Spring Boot!"));
    }
    
}

Web開発環境を準備する

必要なツール

  • Node.js
  • Gulp

Gulpがやってくれること

GulpはSassやJSの圧縮などの作業を行ってくれる「タスクランナー」と呼ばれるツールのことです。 タスクランナーにはGulpの他に、GruntやBroccoliなどがあります。

Gulpがやってくれる作業は以下のようなものです。

  • ファイル保存時の自動コンパイル
  • ファイル保存時のブラウザの自動リロード
  • コンパイルされたファイルのdistフォルダへの出力

package.json

package.jsonというファイルにはnodeでインストールできるモジュールが入っています。

{
  "name": "src",
  "version": "1.0.0",
  "description": "",
  "main": "gulpfile.js",
  "scripts": {
    "test": "echo \"Error: no test specified\" && exit 1"
  },
  "author": "",
  "license": "ISC",
  "devDependencies": {
    "browser-sync": "^2.11.1",
    "gulp": "^3.9.0",
    "gulp-autoprefixer": "^3.1.0",
    "gulp-changed": "^1.3.0",
    "gulp-concat": "^2.6.0",
    "gulp-csso": "^1.0.1",
    "gulp-imagemin": "^2.4.0",
    "gulp-load-plugins": "^1.2.0",
    "gulp-rename": "^1.2.2",
    "gulp-sass": "^2.1.1",
    "gulp-sourcemaps": "^1.6.0",
    "gulp-uglify": "^1.5.1",
    "gulp-watch": "^4.3.9"
  }
}

gulpfile.js

Gulpの動作はgulpfile.jsに定義されています。

基本となるgulpfile.jsは以下のようなものです。

var gulp          = require('gulp');
var $             = require('gulp-load-plugins')();
var browserSync   = require('browser-sync');


var paths = {
  "htmlSrc" : "./*.html",
  "scssSrc" : "./src/scss/**/*.scss",
  "jsSrc"   : "./src/js/*.js",
  "jsLib"   : "./src/js/lib/*.js",
  "imgSrc"  : "./src/images/**",
  "rootDir" : "./dist/",
  "imgDir"  : "./dist/images/",
  "jsDir"  : "./dist/js/"
}


gulp.task('bs', function() {
  browserSync.init({
    server: {
      baseDir: "./"
    },
    notify  : true,
    xip     : false
  });
});

gulp.task('scss', function() {
  return gulp.src(paths.scssSrc)
    .pipe($.sourcemaps.init())
      .pipe($.sass()).on('error', $.sass.logError)
      .pipe($.autoprefixer({
        browsers: ['last 2 versions']
      }))
    .pipe($.sourcemaps.write())
    .pipe(gulp.dest(paths.rootDir + 'css'))
    .pipe($.rename({
      suffix: '.min'
    }))
    .pipe($.csso())
    .pipe(gulp.dest(paths.rootDir + 'css'))
    .pipe(browserSync.reload({
      stream: true,
      once  : true
    }));
});

gulp.task('bs-reload', function() {
   browserSync.reload();
});

gulp.task('image', function() {
  return gulp.src(paths.imgSrc)
    .pipe($.changed(paths.imgDir))
    .pipe($.imagemin({
      optimizationLevel: 3
    }))
    .pipe(gulp.dest(paths.imgDir));
});

gulp.task('js', function() {
  return gulp.src([paths.jsLib, paths.jsSrc])
    .pipe($.uglify({preserveComments: 'license'}))
    .pipe($.concat('main.min.js', {newLine: '\n'})
    )
    .pipe(gulp.dest(paths.jsDir));
});

gulp.task('default', ['image', 'js', 'bs', 'scss', 'bs-reload'], function() {
  $.watch([paths.htmlSrc],function(e) {
    gulp.start("bs-reload")
  });
  $.watch([paths.scssSrc],function(e) {
    gulp.start("scss")
  });
  $.watch([paths.imgSrc],function(e) {
    gulp.start("image")
  });
  $.watch([paths.jsSrc],function(e) {
    gulp.start("js")
  });
});

このgulpfile.jsがあるディレクトリで、gulpを実行すると、gulpfile.jsの内容が実行されます。

Spring BootでBasic認証を導入するpom.xml定義

Spring Bootで Basic認証を導入するのは非常に簡単でした。

pom.xmlに以下の定義を追加します。

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-security</artifactId>
</dependency>

なんとこれだけで、basic認証が実現できます。

f:id:sho322:20161218061434p:plain

パスワードは起動時のログに設定されますが、明示的に指定するにはapplication.propertiesに記載します。

security.user.name=demo
security.user.password=demo
security.basic.enabled=false

security.basic.enabledはデフォルトで有効になるBasic認証を有効にするか無効にするかを設定します。 基本はtrueですが、falseにするとBasic認証を向こうにすることができます。

Spring Bootでデータベースにアクセスしてみる。

Spring BootではSpring JDBCが簡単に使えます。 DBアクセスが必要なアプリケーションも非常に簡単に作ることができます。 正直、拍子抜けするくらいに。

pom.xmlに以下を追記します。

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-jdbc</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>com.h2database</groupId>
    <artifactId>h2</artifactId>
    <scope>runtime</scope>
</dependency>

次に、DBのデータを突っ込むBeanクラスを作りましょう。

package com.example;

import java.io.Serializable;

public class Message implements Serializable {
    private String text;

    public String getText() {
        return text;
    }

    public void setText(String text) {
        this.text = text;
    }
    
}

そして、JDBCとの接続クラスを作ります。

package com.example;

import java.util.List;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestBody;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMethod;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
@RequestMapping("messages")
public class MessageController {
    
    @Autowired
    JdbcTemplate jdbcTemplate;
    
    final List<Message> messages = new CopyOnWriteArrayList<>();
    
    @RequestMapping(method = RequestMethod.GET)
    public List<Message> getMessages() {
        return jdbcTemplate.query("SELECT text FROM messages ORDER BY id", (rs, i) -> {
            Message m = new Message();
            m.setText(rs.getString("text"));
            return m;
        });
    }
    
    @RequestMapping(method = RequestMethod.POST)
    public Message postMessages(@RequestBody Message message) {
        jdbcTemplate.update("INSERT INTO messages(text) VALUES (?)",message.getText());
        return message;
    }
    
}

これでソースの準備は完了です。

Spring Bootはデフォルトの挙動として、クラスパス直下にschema.sqlが存在すると、起動時にSQOファイルを実行します。 /src/main/resources以下にdbというソースフォルダを作りましょう。

普通のフォルダではなく、ソースフォルダを作ります。 そのdbソースフォルダの下に、schema.sqlファイルを作成します。

schema.sql

CREATE TABLE messages (
    id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    text VARCHAR(255)
);

同じdbフォルダに、data.sqlを作ります。
http://docs.spring.io/spring-boot/docs/current/reference/html/howto-database-initialization.html

公式ドキュメントによると、起動時にdata.sqlに定義されているデータを挿入してくれます。

data.sql

INSERT INTO MESSAGES (text) VALUES('sample');

これでJavaを実行します。

http://localhost:8080/messages

にリクエストを飛ばすと、

json [{"text":"sample"}]

というJSONが返ってきます。