Spring Batch 的原理和作用

本文主要介绍"Spring Batch 的原理和作用"，希望能够解决您遇到有关问题，下面我们一起来看这篇 "Spring Batch 的原理和作用" 文章。

目录
  • 1.Spring Batch框架工作原理

  • 2.示例概述

  • 3. Maven配置

  • 4. Spring Boot 配置

  • 5. 创建实体模型

  • 6. 配置 Spring Batch Job

  • 7. 处理数据

  • 8.测试Spring Batch 示例

我将向您展示如何使用Spring Boot创建一个的Spring Batch的Hello World示例。

(循序渐进)

因此，如果您是Spring Batch的初学者，您一定会喜欢本指南。

准备好了吗?

如果您想了解更多关于Spring Batch的信息，请访问

Spring Batch教程页面。

1.Spring Batch框架工作原理

在深入研究代码之前，让我们先看看Spring Batch框架。它包含以下主要构建块:

Spring Batch 的原理和作用

一个Batch(批处理)过程由一个Job(作业)组成。这个实体封装了整个批处理过程。

一个Job(作业)可以由一个或多个Step(步骤)组成。在大多数情况下，一个步骤将读取数据(通过ItemReader)，处理数据(使用ItemProcessor)，然后写入数据(通过ItemWriter)。

JobLauncher处理启动一个Job(作业)。

最后，JobRepository存储关于配置和执行的Job(作业)的元数据。

为了演示Spring Batch是如何工作的，让我们构建一个简单的Hello World批处理作业。

在本例中，我们从person.csv文件中读取一个人的姓和名。从这些数据生成一个问候语。然后将此问候语写入greeting .txt文件。

2.示例概述

我们会使用以下工具/框架:

  • Spring Batch 4.1

  • Spring Boot 2.1

  • Maven 3.6

我们的项目目录结构如下:

Spring Batch 的原理和作用

3. Maven配置

我们使用Maven构建并运行示例。如果还没有，下载并安装Apache Maven。

让我们使用Spring Initializr来生成Maven项目。确保选择Batch作为依赖项。

Spring Batch 的原理和作用

单击Generate Project生成并下载Spring Boot项目模板。在项目的根目录中，您将发现一个pom.xml文件，它是Maven项目的XML配置文件。

为了避免必须管理不同Spring依赖项的版本兼容性，我们将从spring-boot-starter-parent 父POM继承默认配置。

生成的项目包含Spring Boo Starters管理着不同的Spring依赖项。

spring-boot-starter-batch导入Spring Boot和Spring Batch依赖项。

spring-boot-starter-test 包含用于测试Spring引导应用程序的依赖项。它导入了包括JUnit、Hamcrest和Mockito在内的库。

这个也有依赖性spring-batch-test。这个库包含一些帮助类，它们将帮助测试批处理作业。

在plugins部分，您将找到Spring Boot Maven插件:spring-boot-maven- plugin。它帮助我们构建一个单一的、可运行的uber-jar。这是执行和发布代码的一种方便方法。此外，插件允许您通过Maven命令启动示例。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
  xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
  xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
  <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

  <groupId>com.codenotfound</groupId>
  <artifactId>spring-batch-hello-world</artifactId>
  <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
  <packaging>jar</packaging>

  <name>spring-batch-hello-world</name>
  <description>Spring Batch Hello World Example</description>
  <url>https://codenotfound.com/spring-batch-example.html</url>

  <parent>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
    <version>2.1.5.RELEASE</version>
    <relativePath /> <!-- lookup parent from repository -->
  </parent>

  <properties>
    <java.version>11</java.version>
  </properties>

  <dependencies>
    <dependency>
      <groupId>org.springframework.boot</groupId>
      <artifactId>spring-boot-starter-batch</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>org.springframework.boot</groupId>
      <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
      <scope>test</scope>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>org.springframework.batch</groupId>
      <artifactId>spring-batch-test</artifactId>
      <scope>test</scope>
    </dependency>
  </dependencies>

  <build>
    <plugins>
      <plugin>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
      </plugin>
    </plugins>
  </build>

</project>

4. Spring Boot 配置

我们使用Spring Boot，目的是让一个Spring Batch应用程序可以“直接运行”。
首先创建一个SpringBatchApplication类。它包含main()方法，该方法使用Spring Boot的SpringApplication.run()启动应用程序。

注意
@SpringBootApplication是一个方便的注解，它添加了:@Configuration、@EnableAutoConfiguration和@ComponentScan。

有关Spring Boot的更多信息，请查看Spring Boot入门指南。

默认情况下，Spring Batch使用数据库存储已配置的批处理作业上的元数据。

在本例中，我们不直接使用数据库，而是使用基于内存映射的Map,运行Spring Batch。

spring-boot-starter-batch starter依赖于spring-boot-starter-jdbc，并将尝试实例化数据源。添加 exclude = {DataSourceAutoConfiguration.class}注解中添加@SpringBootApplication。这可以防止Spring Boot为数据库连接自动配置DataSource。

package com.codenotfound;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.jdbc.DataSourceAutoConfiguration;

@SpringBootApplication(exclude = {DataSourceAutoConfiguration.class})
public class SpringBatchApplication {

  public static void main(String[] args) {
    SpringApplication.run(SpringBatchApplication.class, args);
  }
}

5. 创建实体模型

在处理数据之前，通常希望将其映射到实体对象。

在我的示例中，输入数据存储在src/test/resources/csv/persons.csv文件中。

文件中的每一行都包含一个逗号分隔的姓和名。

John, Doe
Jane, Doe

我们将把这个数据映射到Person对象。这是一个包含姓和名的简单POJO。

package com.codenotfound.model;

public class Person {
  private String firstName;
  private String lastName;

  public Person() {
    // default constructor
  }

  public String getFirstName() {
    return firstName;
  }

  public void setFirstName(String firstName) {
    this.firstName = firstName;
  }

  public String getLastName() {
    return lastName;
  }

  public void setLastName(String lastName) {
    this.lastName = lastName;
  }

  @Override
  public String toString() {
    return firstName + " " + lastName;
  }
}

6. 配置 Spring Batch Job

我们首先创建一个BatchConfig类，它将配置Spring Batch。类顶部的@Configuration注解表明Spring可以使用该类作为bean定义的源。

我们添加了@EnableBatchProcessing注解，它支持所有所需Spring Batch特性。它还提供了设置批处理作业的基本配置。

通过添加这个注解会需要很多操作。下面是@EnableBatchProcessing创建的概述:

  • JobRepository (bean名称 "jobRepository")

  • JobLauncher (bean名称 "jobLauncher")

  • JobRegistry (bean名称 "jobRegistry")

  • JobExplorer (bean名称 "jobExplorer")

  • PlatformTransactionManager (bean名称 "transactionManager")

  • JobBuilderFactory (bean名称"jobBuilders")，它可以方便地防止您必须将作业存储库注入到每个Job(作业)中

  • StepBuilderFactory (bean名称 "stepBuilders")，以方便您避免将作业存储库和事务管理器注入到每个Step(步骤)中

为了使Spring Batch使用基于Map的JobRepository，我们需要扩展DefaultBatchConfigurer。重写setDataSource()方法以不设置DataSource。这将导致自动配置使用基于Map的JobRepository。

package com.codenotfound.batch;

import javax.sql.DataSource;
import org.springframework.batch.core.configuration.annotation.DefaultBatchConfigurer;
import org.springframework.batch.core.configuration.annotation.EnableBatchProcessing;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration@EnableBatchProcessingpublic class BatchConfig extends DefaultBatchConfigurer {

  @Override
  public void setDataSource(DataSource dataSource) {
    // initialize will use a Map based JobRepository (instead of database)
  }
}

现在让我们继续配置Hello World Spring Batch 作业。

创建一个HelloWorldJobConfig配置类，并用添加@Configuration注解。

在HelloWorldJobConfig Bean中，我们使用JobBuilderFactory来创建作业。我们传递Job(作业)的名称和需要运行的Step(步骤)。

注意
在helloWorlJob()Bean中,Spring将自动注入 jobBuilders 和 stepBuilders Beans。

在HelloWorldStepBean中定义了我们的步骤执行的不同项。我们使用StepBuilderFactory创建步骤。

首先，我们传入步骤的名称。使用chunk()，我们指定每个事务中处理的项的数量。Chunk还指定步骤的输入(Person)和输出(String)类型。然后，我们将ItemReader (reader)、ItemProcessor (processor)和ItemWriter (writer)添加到步骤中。

我们使用FlatFileItemReader读取person CSV文件。这个类提供了读取和解析CSV文件的基本功能。

有一个FlatFileItemReaderBuilder实现，它允许我们创建一个FlatFileItemReader。我们首先指定读取文件中每一行的结果是Person对象。然后，我们将使用name()方法为FlatFileItemReader添加一个名称，并指定需要读取的资源(在本例中是persons.csv文件)。

为了让FlatFileItemReader处理我们的文件，我们需要指定一些额外的信息。首先，我们定义文件中的数据是带分隔符的(默认为逗号作为分隔符)。

我们还指定了如何将一行中的每个字段映射到Person对象。这是使用names()来完成的，通过将名称与对象上的setter匹配，可以使Spring Batch映射字段。
在本文的例子中，一行的第一个字段将使用firstName setter进行映射。为了实现这一点，我们还需要指定targetType,即Person对象。

注意：

names(new String[] {"firstName", "lastName"})

PersonItemProcessor处理数据。它将一个Person转换成一个问候String。我们将在下面的一个单独的类中定义它。

一旦数据被处理，我们将把它写入一个文本文件。我们使用FlatFileItemWriter来完成这项任务。

我们使用FlatFileItemWriterBuilder实现来创建一个FlatFileItemWriter。我们为writer添加一个名称，并指定需要将数据写入其中的资源(在本例中是greeting.txt文件)。

FlatFileItemWriter需要知道如何将生成的输出转换成可以写入文件的单个字符串。在本例中，我们的输出已经是一个字符串，我们可以使用PassThroughLineAggregator。这是最基本的实现，它假定对象已经是一个字符串。

package com.codenotfound.batch;

import org.springframework.batch.core.Job;
import org.springframework.batch.core.Step;
import org.springframework.batch.core.configuration.annotation.JobBuilderFactory;
import org.springframework.batch.core.configuration.annotation.StepBuilderFactory;
import org.springframework.batch.item.file.FlatFileItemReader;
import org.springframework.batch.item.file.FlatFileItemWriter;
import org.springframework.batch.item.file.builder.FlatFileItemReaderBuilder;
import org.springframework.batch.item.file.builder.FlatFileItemWriterBuilder;
import org.springframework.batch.item.file.transform.PassThroughLineAggregator;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.core.io.ClassPathResource;
import org.springframework.core.io.FileSystemResource;
import com.codenotfound.model.Person;

@Configurationpublic class HelloWorldJobConfig {

  @Bean
  public Job helloWorlJob(JobBuilderFactory jobBuilders,
      StepBuilderFactory stepBuilders) {
    return jobBuilders.get("helloWorldJob")
        .start(helloWorldStep(stepBuilders)).build();
  }

  @Bean
  public Step helloWorldStep(StepBuilderFactory stepBuilders) {
    return stepBuilders.get("helloWorldStep")
        .<Person, String>chunk(10).reader(reader())
        .processor(processor()).writer(writer()).build();
  }

  @Bean
  public FlatFileItemReader<Person> reader() {
    return new FlatFileItemReaderBuilder<Person>()
        .name("personItemReader")
        .resource(new ClassPathResource("csv/persons.csv"))
        .delimited().names(new String[] {"firstName", "lastName"})
        .targetType(Person.class).build();
  }

  @Bean
  public PersonItemProcessor processor() {
    return new PersonItemProcessor();
  }

  @Bean
  public FlatFileItemWriter<String> writer() {
    return new FlatFileItemWriterBuilder<String>()
        .name("greetingItemWriter")
        .resource(new FileSystemResource(
            "target/test-outputs/greetings.txt"))
        .lineAggregator(new PassThroughLineAggregator<>()).build();
  }
}

7. 处理数据

在大多数情况下，您将希望在批处理作业期间应用一些数据处理。可以使用ItemProcessor来操作。

在我们的示例中，我们将Person对象转换为一个简单的问候语String

为此，我们创建一个实现ItemProcessor接口的PersonItemProcessor。我们实现了process()方法，它将人名和姓氏添加到字符串中。

调试的过程中，我们记录日志结果。

package com.codenotfound.batch;

import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.batch.item.ItemProcessor;
import com.codenotfound.model.Person;

public class PersonItemProcessor
    implements ItemProcessor<Person, String> {

  private static final Logger LOGGER =
      LoggerFactory.getLogger(PersonItemProcessor.class);

  @Override
  public String process(Person person) throws Exception {
    String greeting = "Hello " + person.getFirstName() + " "
        + person.getLastName() + "!";

    LOGGER.info("converting '{}' into '{}'", person, greeting);
    return greeting;
  }
}

8.测试Spring Batch 示例

为了测试本的例子，我们创建了一个基本的单元测试用例。它将运行批处理作业并检查是否成功完成。

我们使用@RunWith和@SpringBootTest测试注解告诉JUnit使用Spring的测试支持运行，并使用SpringBoot的支持引导。

Spring Batch附带一个JobLauncherTestUtils实用程序类，用于测试批处理作业。

我们首先创建一个内部BatchTestConfig类，将helloWorld作业添加到JobLauncherTestUtils bean中。然后使用此bean的launchJob()方法运行批处理作业。

如果执行的作业没有任何错误，则ExitCode的值为COMPLETED。

package com.codenotfound;

import static org.assertj.core.api.Assertions.assertThat;
import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.springframework.batch.core.Job;
import org.springframework.batch.core.JobExecution;
import org.springframework.batch.core.launch.NoSuchJobException;
import org.springframework.batch.test.JobLauncherTestUtils;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.context.annotation.Import;
import org.springframework.test.context.junit4.SpringRunner;
import com.codenotfound.batch.job.BatchConfig;
import com.codenotfound.batch.job.HelloWorldJobConfig;

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest(
    classes = {SpringBatchApplicationTests.BatchTestConfig.class})
public class SpringBatchApplicationTests {

  @Autowired
  private JobLauncherTestUtils jobLauncherTestUtils;

  @Test
  public void testHelloWorldJob() throws Exception {
    JobExecution jobExecution = jobLauncherTestUtils.launchJob();
    assertThat(jobExecution.getExitStatus().getExitCode())
        .isEqualTo("COMPLETED");
  }

  @Configuration
  @Import({BatchConfig.class, HelloWorldJobConfig.class})
  static class BatchTestConfig {

    @Autowired
    private Job helloWorlJob;

    @Bean
    JobLauncherTestUtils jobLauncherTestUtils()
        throws NoSuchJobException {
      JobLauncherTestUtils jobLauncherTestUtils =
          new JobLauncherTestUtils();
      jobLauncherTestUtils.setJob(helloWorlJob);

      return jobLauncherTestUtils;
    }
  }
}

要触发上述测试用例，请在项目根文件夹中打开命令提示符，并执行以下Maven命令:

mvn test

结果是构建成功，并在此期间执行批处理作业。

 .   ____          _            __ _ _
/\\ / ___'_ __ _ _(_)_ __  __ _ \ \ \ \
( ( )\___ | '_ | '_| | '_ \/ _` | \ \ \ \
\\/  ___)| |_)| | | | | || (_| |  ) ) ) )
 '  |____| .__|_| |_|_| |_\__, | / / / /
=========|_|==============|___/=/_/_/_/
:: Spring Boot ::        (v2.1.5.RELEASE)

2019-05-30 19:11:12.784  INFO 14588 --- [           main] c.c.SpringBatchApplicationTests          : Starting SpringBatchApplicationTests on DESKTOP-2RB3C1U with PID 14588 (started by Codenotfound in C:\Users\Codenotfound\repos\spring-batch\spring-batch-hello-world)
2019-05-30 19:11:12.785  INFO 14588 --- [           main] c.c.SpringBatchApplicationTests          : No active profile set, falling back to default profiles: default
2019-05-30 19:11:13.305  WARN 14588 --- [           main] o.s.b.c.c.a.DefaultBatchConfigurer       : No datasource was provided...using a Map based JobRepository
2019-05-30 19:11:13.306  WARN 14588 --- [           main] o.s.b.c.c.a.DefaultBatchConfigurer       : No transaction manager was provided, using a ResourcelessTransactionManager
2019-05-30 19:11:13.328  INFO 14588 --- [           main] o.s.b.c.l.support.SimpleJobLauncher      : No TaskExecutor has been set, defaulting to synchronous executor.
2019-05-30 19:11:13.350  INFO 14588 --- [           main] c.c.SpringBatchApplicationTests          : Started SpringBatchApplicationTests in 0.894 seconds (JVM running for 1.777)
2019-05-30 19:11:13.732  INFO 14588 --- [           main] o.s.b.c.l.support.SimpleJobLauncher      : Job: [SimpleJob: [name=helloWorldJob]] launched with the following parameters: [{random=459672}]
2019-05-30 19:11:13.759  INFO 14588 --- [           main] o.s.batch.core.job.SimpleStepHandler     : Executing step: [helloWorldStep]
2019-05-30 19:11:13.812  INFO 14588 --- [           main] c.c.batch.PersonItemProcessor            : converting 'John Doe' into 'Hello John Doe!'
2019-05-30 19:11:13.822  INFO 14588 --- [           main] c.c.batch.PersonItemProcessor            : converting 'Jane Doe' into 'Hello Jane Doe!'
2019-05-30 19:11:13.842  INFO 14588 --- [           main] o.s.b.c.l.support.SimpleJobLauncher      : Job: [SimpleJob: [name=helloWorldJob]] completed with the following parameters: [{random=459672}] and the following status: [COMPLETED]
[INFO] Tests run: 1, Failures: 0, Errors: 0, Skipped: 0, Time elapsed: 1.953 s - in com.codenotfound.SpringBatchApplicationTests
[INFO]
[INFO] Results:
[INFO]
[INFO] Tests run: 1, Failures: 0, Errors: 0, Skipped: 0
[INFO]
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] BUILD SUCCESS
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] Total time:  6.852 s
[INFO] Finished at: 2019-05-30T19:11:14+02:00
[INFO] ------------------------------------------------------------------------

您可以在target/test-output /greeting .txt文件中找到结果:

Hello John Doe!
Hello Jane Doe!

如果您想运行上面的代码示例，您可以在这里获得完整的源代码。

关于 "Spring Batch 的原理和作用" 就介绍到这。希望大家多多支持编程宝库。

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