从 Spring Boot 2.x 到 3.5.x + JDK21:一次完整的生产环境迁移实战

从 Spring Boot 2.x 到 3.5.x + JDK21:一次完整的生产环境迁移实战

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升级背景

在私有化部署过程中,客户使用安全扫描工具检测到大量安全漏洞,主要集中在:

  • 框架版本过低:Spring Boot 2.1.6.RELEASE(发布于 2019 年)
  • JDK 版本过旧:JDK 8(缺乏最新安全补丁)
  • 第三方依赖:多个依赖存在已知 CVE 漏洞

基于安全合规和长期维护的考虑,决定进行大版本升级。

  • 当前版本:Spring Boot 2.1.6.RELEASE + JDK 8
  • 目标版本Spring Boot 3.5.4 + JDK 21 LTS

升级目标与核心变化

主要变化

类别 变化内容 迁移方式
命名空间 javax.* → jakarta.* 自动化迁移
JDK 版本 Java 8 → Java 21 LTS 自动化迁移 + 手动调整
第三方依赖 大量依赖需要升级 手动处理
API 文档 Swagger 2.x → SpringDoc OpenAPI 3.x 配置调整
安全配置 WebSecurityConfigurerAdapter 废弃 重写配置类

为什么选择自动化迁移?
前两项(命名空间和 JDK 版本)涉及的代码改动量极大,手动修改容易出错且效率低下。

OpenRewrite 作为业界成熟的自动化重构工具,可以完成大部分繁琐工作。

完整升级步骤

第一阶段:准备工作(JDK 8 环境)

代码分支管理

# 确保主分支代码为最新 git checkout dev git pull origin dev   # 创建升级专用分支 git checkout -b upgrade/springboot3-jdk21 

引入 OpenRewrite Maven 插件

什么是 OpenRewrite?

OpenRewrite 是一个自动化代码重构和迁移工具,专为 Java 生态系统设计。

核心优势

  1. 精确安全:在 AST(抽象语法树)层面操作,不会破坏代码结构
  2. 批量处理:一次性处理整个代码库
  3. 可预览:使用 rewrite:dryRun 查看变更预览
  4. 可定制:支持声明式(YAML)或编程式自定义规则

工作原理

OpenRewrite 通过解析源代码生成无损语法树(LST),在 AST 层面进行精确转换,完整保留:

  • 原始格式和缩进
  • 所有注释
  • 代码风格

配置方式

pom.xml<plugins> 节点下添加:

<plugin>         <groupId>org.openrewrite.maven</groupId>         <artifactId>rewrite-maven-plugin</artifactId>         <version>6.15.0</version>         <configuration>             <exportDatatables>true</exportDatatables>             <activeRecipes>                 <!-- 升级到 Java 21 -->                 <recipe>org.openrewrite.java.migrate.UpgradeToJava21</recipe>                 <!-- JUnit 4 to 5 -->                 <recipe>org.openrewrite.java.spring.boot2.SpringBoot2JUnit4to5Migration</recipe>                 <!-- Spring Boot 3.4(插件暂不支持 3.5,升级后手动改) -->                 <recipe>org.openrewrite.java.spring.boot3.UpgradeSpringBoot_3_4</recipe>             </activeRecipes>         </configuration>         <dependencies>             <dependency>                 <groupId>org.openrewrite.recipe</groupId>                 <artifactId>rewrite-migrate-java</artifactId>                 <version>3.14.1</version>                 <scope>runtime</scope>             </dependency>             <dependency>                 <groupId>org.openrewrite.recipe</groupId>                 <artifactId>rewrite-spring</artifactId>                 <version>6.11.1</version>             </dependency>         </dependencies>     </plugin> 

配方(Recipe)说明

  • UpgradeSpringBoot_3_4 :升级至 Spring Boot 3.4.x(插件暂不支持 3.5,升级后手动修改版本号即可)
  • UpgradeToJava21 : 升级至 JDK 21(Spring Boot 配方仅升级到 JDK 17,需额外添加此配方)
  • SpringBoot2JUnit4to5Migration :升级测试框架,避免自动化测试报错

提示:你也可以编写自定义配方来处理项目特定的迁移需求。

执行自动化迁移

mvn rewrite:run 

或者在 IDEA 中通过 Maven 面板执行:

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执行时间: 几分钟到几十分钟不等,取决于项目规模。

可能遇到的问题:

  1. 如果某些类包含特殊代码导致报错,可以先注释掉,待升级完成后再处理
  2. 执行完成后可以删除该插件(也可以保留,以便后续增量升级)

OpenRewrite 自动完成的变更

执行完成后,主要变化包括:

依赖升级

  • pom.xml 中的依赖版本自动升级
  • Spring Boot 版本升级到 3.4.x(手动改为 3.5.4)

包名变更

  • javax.servlet.* → jakarta.servlet.*
  • javax.persistence.* → jakarta.persistence.*
  • javax.validation.* → jakarta.validation.*

API 文档迁移

  • Swagger 2.x → SpringDoc OpenAPI 3.x

JDK 新特性应用

  • Text Blocks:多行字符串的优雅处理
// 自动转换为 String json = """  {  "name": "user",  "age": 18  }  """; 
  • instanceof 模式匹配:简化类型判断和转换
if (obj instanceof String s) { 	 System.out.println(s.toUpperCase()); } 
  • String.formatted(): 替代 String.format()
"Hello, %s!".formatted(name); 
  • 集合增强: getFirst() 替代 get(0)
  • @Serial 注解:标记序列化相关字段

第三方库升级

  • Apache HttpClient
  • Apache Commons 系列
  • 其他常用工具库

增量合并场景处理

场景: 执行 Rewrite 后,旧分支又有代码提交,合并时出现大量 javax 包名和 Swagger 注解冲突。

解决方案:使用 IntelliJ IDEA 自带的 Refactor 功能(本质也是基于 OpenRewrite)

操作步骤:

  1. 打开 IDEA,选择 Refactor → Migrate Packages and Classes
  2. 选择迁移规则(javax → jakarta)
  3. 预览变更并执行

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第二阶段:环境切换(JDK 21 环境)

重要分界线:以下操作需在 JDK 21 环境下进行。


6. 修改 IDEA 项目配置

修改 SDK 和 Language Level(快捷键:Ctrl + Alt + Shift + S):

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修改 Modules 的 Language Level:

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修改 Java Compiler(快捷键:Ctrl + Alt + S):

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核心问题与解决方案

问题一:Hibernate DDL Auto 的陷阱

严重警告:在完成以下配置前,切勿启动项目!否则可能导致数据库结构被错误修改。


问题背景

新旧版本 Hibernate 的行为差异:

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为什么要禁用?

在生产环境中使用 spring.jpa.hibernate.ddl-auto=update 存在严重风险:

  1. 数据安全风险:自动更新可能导致意外的数据丢失或结构变更
  2. 性能问题:启动时全表检查会显著增加应用启动时间
  3. 版本控制缺失:无法追踪数据库变更历史,不利于团队协作和回滚
  4. 升级后风险更高:Hibernate 6.x 的校验更严格,误操作概率增加

解决方案

方案一:配置优先级控制(推荐)

在 CI/CD 启动脚本中设置 VM 参数:

java -jar app.jar -Dspring.jpa.hibernate.ddl-auto=none 

优先级:VM 参数 > 配置中心(Apollo/Nacos) > application.properties

方案二:使用专业的数据库版本管理工具

推荐使用 FlywayLiquibase 管理数据库脚本:

<dependency>    <groupId>org.flywaydb</groupId>    <artifactId>flyway-core</artifactId> </dependency> 

方案三:结构对比工具

  • Navicat:提供结构同步功能
  • DataGrip:IntelliJ 系产品,支持数据库结构对比

问题二:Spring Security 配置迁移

核心变化

  • WebSecurityConfigurerAdapter 已废弃
  • 推荐使用 Lambda DSL 配置方式
  • 配置方式从继承改为 Bean 注册

迁移示例

旧版配置(Spring Security 5.x):

@Configuration @EnableWebSecurity public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {     @Override     protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {         http                 .csrf().disable()                 .sessionManagement()                 .sessionCreationPolicy(SessionCreationPolicy.STATELESS)                 .and()                 .authorizeRequests()                 .antMatchers("/api/public/**").permitAll()                 .anyRequest().authenticated();     } } 

新版配置(Spring Security 6.x):

@Configuration @EnableWebSecurity public class SecurityConfig {     private final TokenProvider tokenProvider;     public SecurityConfig(TokenProvider tokenProvider) {         this.tokenProvider = tokenProvider;     }     @Bean     public SecurityFilterChain filterChain(HttpSecurity http) throws Exception {         http                 .csrf(AbstractHttpConfigurer::disable)                 .sessionManagement(sessionManagement -> sessionManagement                         .sessionCreationPolicy(SessionCreationPolicy.STATELESS))                 .authorizeHttpRequests(authorizeRequests -> authorizeRequests                         // 允许所有 OPTIONS 请求                         .requestMatchers(OPTIONS, "**").permitAll()                         .requestMatchers(                                 "/swagger-ui/**",                                 "/v3/api-docs/**",                                 "/swagger-resources/**",                                 "/images/**",                                 "/webjars/**").permitAll()                         .anyRequest().authenticated())                 .addFilterBefore(new JWTFilter(tokenProvider), UsernamePasswordAuthenticationFilter.class);         return http.build();     } } 

RequestMatcher 调整注意事项

  1. 新增 SpringDoc 路径(必须)
/swagger-ui/**  /v3/api-docs/** 

修正通配符写法

❌ 错误: //**/*.js ✅ 正确: /**/*.js  否则会抛出 PatternParseException  

问题三:SpringDoc OpenAPI 配置

Swagger → SpringDoc 迁移

	<!-- 移除旧的 Swagger 依赖 -->     <!--     <dependency>      <groupId>io.springfox</groupId>      <artifactId>springfox-swagger2</artifactId>     </dependency>     -->     <!-- 添加新的 SpringDoc 依赖 -->     <dependency>         <groupId>org.springdoc</groupId>         <artifactId>springdoc-openapi-starter-webmvc-ui</artifactId>         <version>2.3.0</version>     </dependency> 

配置示例

@Configuration @OpenAPIDefinition public class SwaggerConfig {     @Bean     public OpenAPI openAPI() {         OpenAPI openAPI = new OpenAPI();         openAPI.info(new Info().title("API 文档").version("1.0"));         // 配置 Authorization 登录鉴权         Map<String, SecurityScheme> map = Map.of("Authorization",                 new SecurityScheme()                         .type(SecurityScheme.Type.APIKEY)                         .in(SecurityScheme.In.HEADER)                         .name("Authorization"));         openAPI.components(new Components().securitySchemes(map));         map.keySet().forEach(key -> openAPI.addSecurityItem(new SecurityRequirement().addList(key)));         return openAPI;     } } 

注解对应关系

Swagger 2.x SpringDoc OpenAPI 3.x
@Api @Tag
@ApiOperation @Operation
@ApiParam @Parameter
@ApiModel @Schema
@ApiModelProperty @Schema

访问地址变更

原 Swagger UI 地址: http://localhost:8080/swagger-ui.html
新 SpringDoc 地址: http://localhost:8080/swagger-ui/index.html从 Spring Boot 2.x 到 3.5.x + JDK21:一次完整的生产环境迁移实战

问题四:依赖冲突与安全漏洞修复

检测工具

使用 IDEA 自带的依赖分析工具:

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必须升级的依赖(存在高危漏洞)

推荐使用 OWASP Dependency-CheckSnyk 扫描:

mvn dependency-check:check 

解决依赖冲突的技巧

问题:Maven 依赖解析采用"最短路径优先"和"第一声明优先"原则,可能导致旧版本覆盖新版本。

解决方案:显式声明期望的版本

<dependencies>     <!-- 显式声明 Spring Framework 版本,避免被传递依赖覆盖 -->     <dependency>         <groupId>org.springframework</groupId>         <artifactId>spring-core</artifactId>         <version>6.1.3</version>     </dependency> </dependencies> 

快速检测技巧

在 IDEA 的 Maven 依赖树中搜索 RELEASE ,Spring 新版本已不使用 RELEASE 后缀,搜索到的基本都是旧版本。

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问题五:URL 尾斜杠匹配策略变更

行为变化

版本 行为
Spring Boot 2.x /api/user/get 和 /api/user/get/ 视为同一接口
Spring Boot 3.x /api/user/get 和 /api/user/get/ 视为不同接口

常见导致尾斜杠的情况

  • Case 1:类注解带尾斜杠
@RequestMapping("/api/user/") public class UserController {  @PostMapping("login") // 实际路径:/api/user/login } 

Case 2:空字符串映射

@RequestMapping("/api/user") public class UserController {  @PostMapping("") // 实际路径:/api/user/(带尾斜杠!) } 

Case 3:根路径映射

@PostMapping("/") // 实际路径:/(带尾斜杠) 


**** 检查方式

  1. IDEA Endpoints 工具窗口:查看所有端点
  2. SpringDoc UI:访问 Swagger 页面检查

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临时解决方案(不推荐长期使用)

import org.springframework.context.annotation.Configuration; import org.springframework.web.servlet.config.annotation.PathMatchConfigurer; import org.springframework.web.servlet.config.annotation.WebMvcConfigurer;  @Configuration public class WebConfiguration implements WebMvcConfigurer {     @Override     public void configurePathMatch(PathMatchConfigurer configurer) {                 // 设 置 为  true 以 忽 略 尾 斜 杠 , 恢 复 旧 版 本 行 为         configurer.setUseTrailingSlashMatch(true);     } } 

注意__: ·setUseTrailingSlashMatch 在 Spring 6.x 后已标记为废弃,后续版本将删除。建议逐步修正所有端点,去除尾斜杠。

根本解决方案

  1. 修正所有 Controller 的路径映射
  2. 通知前端团队同步修改调用路径
  3. 如果有硬编码的 URL,全局搜索并修正
  4. 使用测试确保前后端调用正常

问题六:Apache POI / EasyExcel 升级

背景

Apache POI 旧版本(< 5.0)存在多个 CVE 安全漏洞,必须升级。

推荐方案

对于新项目:直接使用 FastExcel

<dependency>      <groupId>cn.idev.excel</groupId>      <artifactId>fastexcel</artifactId>      <version>1.0.0</version> </dependency> 

对于使用 EasyExcel 的旧项目

<dependency>      <groupId>com.alibaba</groupId>      <artifactId>easyexcel</artifactId>      <version>4.0.3</version> </dependency> 

说明:EasyExcel 已不再维护,FastExcel 是社区维护的替代方案,API 基本兼容。

迁移注意事项

EasyExcel 跨大版本升级(2.x → 4.x)API 变化较大,主要改动:

1. 监听器接口方法签名调整

2. 部分工具类包路径变更

3. 自定义转换器需要适配新接口

建议参考官方迁移文档:EasyExcel官方文档 - 基于Java的Excel处理工具 | Easy Excel 官网

问题七:JDK 模块化限制(--add-opens)

问题现象

某些依赖库使用反射访问 JDK 内部 API,在 JDK 9+ 模块化系统下会报错:

InaccessibleObjectException: Unable to make field accessible: module java.base does not "opens java.net" to unnamed module 

解决方案

在 IDEA 运行配置中添加 VM 参数:

开启 VM 参数配置(默认隐藏):

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解决方案

在 IDEA 运行配置中添加 VM 参数:

开启 VM 参数配置(默认隐藏):

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常见需要开放的模块

--add-opens java.base/java.lang=ALL-UNNAMED --add-opens java.base/java.util=ALL-UNNAMED --add-opens java.base/java.lang.reflect=ALL-UNNAMED  --add-opens java.base/sun.nio.ch=ALL-UNNAMED 

问题八:过期配置属性警告

问题现象

启动时出现警告:

Property 'spring.xxx.yyy' is deprecated 

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解决方案:

  1. 查看 Spring Boot 官方迁移文档

  2. 使用 IDEA 的智能提示查看替代属性

  3. 修改配置文件( 常见过期属性:application.yml 或配置中心)

常见过期属性:

过期属性 替代属性
spring.datasource.type 自动推断,无需配置
spring.jpa.properties.hibernate.temp.use_jdbc_metadata_defaults 已移除
management.metrics.export.prometheus.enabled management.prometheus.metrics.export.enabled

完整测试清单

升级完成后,务必进行全面的回归测试:

  • Spring Security:认证、授权是否正常
  • SpringDoc:API 文档是否可访问( /swagger-ui/index.html
  • 数据库操作:JPA/MyBatis 是否正常工作
  • 缓存:Redis/Caffeine 等缓存是否生效
  • 消息队列:RabbitMQ/Kafka 等是否正常
  • 定时任务:Scheduled/Quartz 是否按预期执行
  • 文件上传/下载:文件 IO 操作是否正常
  • 业务功能:核心业务流程是否正常(重点关注有代码改动的地方)
  • 性能测试:对比升级前后的性能指标

升级感悟

框架层面的变化趋势

通过这次升级,我观察到现代框架的一些发展趋势:

  1. 校验更严格
  • Spring 不再容忍 URL 尾斜杠的模糊匹配
  • 循环依赖检测更严格(默认禁止)
  • Hibernate 对实体状态的校验更精确
  1. 安全性优先
  • 默认配置更保守
  • 废弃不安全的 API
  • 强制升级修复已知漏洞
  1. 现代化 API
  • Lambda DSL 配置风格
  • 函数式编程支持
  • 更简洁的 API 设计

依赖选择建议

基于这次升级经验,对于第三方库的选择建议:

优先选择

国际主流项目(Apache、Spring 生态等)

有完善文档和测试的项目

活跃维护且社区规模大的项目

语义化版本管理清晰的项目

谨慎选择

⚠️ 缺乏自动化测试的项目

⚠️ 长期未更新的项目

⚠️ API 设计不稳定、频繁 Breaking Change 的项目

⚠️ 文档不全、维护团队不稳定的项目

自动化迁移的价值

OpenRewrite 等自动化工具在大版本升级中的价值无可替代:

  • 减少 90% 以上的机械性改动
  • 避免手工替换导致的遗漏
  • 保持代码风格和注释
  • 降低升级风险

建议在日常开发中也关注此类工具,提升团队整体效率。

本文首发于 [尚硅谷编程联盟],转载请注明出处。

最后:

“在这个最后的篇章中,我要表达我对每一位读者的感激之情。你们的关注和回复是我创作的动力源泉,我从你们身上吸取了无尽的灵感与勇气。我会将你们的鼓励留在心底,继续在其他的领域奋斗。感谢你们,我们总会在某个时刻再次相遇。”

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