Spring Boot 动态热更新 HTTPS 证书的实现与原理
在实际生产环境中，HTTPS 证书定期更新是非常常见的需求。传统方式通常要求重启服务来加载新证书，但在一些高可用系统中，重启服务会造成连接中断和短暂不可用。本篇文章将介绍如何在 Spring Boot 项目中，实现 不重启服务的情况下热更新 SSL 证书 的完整方案。
一、原理说明
Spring Boot 默认使用 TomcatServletWebServerFactory 嵌入式 Tomcat 来启动 Web 服务。Tomcat 在初始化阶段会将 HTTPS 的证书信息加载到其 Connector 中。然而，Tomcat 实际上支持在运行时关闭并重新启动某个 Connector，因此我们可以：
1.缓存 Tomcat 实例和当前 HTTPS Connector；
2.当证书文件发生变化时，关闭旧的 Connector；
3.创建一个新的 Connector，加载新的证书；
4.添加到 Tomcat 实例中并启动。
整个过程无需重启 Spring Boot 应用，仅重建了 Tomcat 的 HTTPS 通道。
二、实现步骤
步骤 1：监听 Tomcat 实例并缓存 HTTPS Connector
我们通过监听 WebServerInitializedEvent 事件，在 Spring Boot 启动完成后获取 TomcatWebServer 实例，并缓存 HTTPS Connector 以便后续替换。
import org.apache.catalina.connector.Connector;
import org.apache.catalina.startup.Tomcat;
import org.apache.tomcat.util.net.SSLHostConfig;
import org.apache.tomcat.util.net.SSLHostConfigCertificate;
import org.springframework.boot.web.context.WebServerInitializedEvent;
import org.springframework.boot.web.embedded.tomcat.TomcatWebServer;
import org.springframework.context.ApplicationListener;
import org.springframework.stereotype.Component;@Component
public class DynamicSslReloader implements ApplicationListener<WebServerInitializedEvent> {private TomcatWebServer tomcatWebServer;private Connector httpsConnector;private final String keystorePath = "/your/path/to/keystore.p12";private final String keystorePassword = "changeit";@Overridepublic void onApplicationEvent(WebServerInitializedEvent event) {if (event.getWebServer() instanceof TomcatWebServer) {this.tomcatWebServer = (TomcatWebServer) event.getWebServer();// 获取 HTTPS Connector（假设只有一个）for (Connector connector : tomcatWebServer.getTomcat().getService().findConnectors()) {if ("https".equalsIgnoreCase(connector.getScheme())) {this.httpsConnector = connector;break;}}}}public void reloadSslContext() {if (tomcatWebServer == null || httpsConnector == null) {System.err.println("Tomcat 未初始化完成，无法重新加载证书");return;}try {// 暂停并移除旧 ConnectorhttpsConnector.pause();httpsConnector.stop();tomcatWebServer.getTomcat().getService().removeConnector(httpsConnector);// 创建新的 HTTPS ConnectorConnector newConnector = createHttpsConnector();tomcatWebServer.getTomcat().getService().addConnector(newConnector);newConnector.start();// 替换当前 Connector 引用this.httpsConnector = newConnector;System.out.println("SSL 证书热更新完成");} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}private Connector createHttpsConnector() {Connector connector = new Connector("org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol");connector.setScheme("https");connector.setPort(8443); // 请根据实际端口设置connector.setSecure(true);SSLHostConfig sslHostConfig = new SSLHostConfig();sslHostConfig.setCertificatesKeystoreFile(keystorePath);sslHostConfig.setCertificatesKeystorePassword(keystorePassword);sslHostConfig.setCertificatesKeystoreType("PKCS12");sslHostConfig.setProtocols("TLSv1.2,TLSv1.3");SSLHostConfigCertificate cert = new SSLHostConfigCertificate(sslHostConfig, SSLHostConfigCertificate.Type.UNDEFINED);sslHostConfig.addCertificate(cert);connector.addSslHostConfig(sslHostConfig);return connector;}
}步骤 2：定时检测证书文件是否更新
使用 Spring 的定时任务，每隔一定时间检查证书文件是否有更新。如果发现文件被替换或修改，则调用 reloadSslContext 方法热更新证书。
import org.springframework.scheduling.annotation.Scheduled;
import org.springframework.stereotype.Component;import java.io.File;@Component
public class CertMonitor {private final DynamicSslReloader sslReloader;private long lastModified = 0;private final String certPath = "/your/path/to/keystore.p12";public CertMonitor(DynamicSslReloader sslReloader) {this.sslReloader = sslReloader;}@Scheduled(fixedDelay = 60 * 1000) // 每 1 分钟检查一次public void check() {File file = new File(certPath);if (file.exists() && file.lastModified() > lastModified) {lastModified = file.lastModified();sslReloader.reloadSslContext();}}
}步骤 3：启用定时任务调度
在 Spring Boot 启动类上添加 @EnableScheduling 注解以启用定时任务：
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.scheduling.annotation.EnableScheduling;@SpringBootApplication
@EnableScheduling
public class SslHotReloadApp {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(SslHotReloadApp.class, args);}
}三、注意事项
1.证书格式支持：上述代码使用 PKCS12 格式证书（.p12），也可替换为 JKS 格式；
2.权限问题：确保 Java 进程有权限访问新的证书文件；
3.只支持 Tomcat：适用于 Spring Boot 默认的 Tomcat，如果是 Jetty/Undertow，需要另行实现；
4.端口监听一致性：建议新建 Connector 的端口与旧的一致，否则可能导致监听端口冲突或失效；
5.生产环境建议双证书切换机制，例如蓝绿部署或双文件对比。
6.项目第一次部署时，还是需要一个在配置文件中配置好的ssl证书，和我们热更新的证书路径不一样，这样保证在首次部署时，不会出现证书不存在的问题，后续我们上传到我们代码中指定的路径，可以更新ssl证书，也可以封装自己的上传逻辑，直接通过项目中的上传接口手动上传
server:ssl:key-store: classpath:ssl/tomcat.pfxkey-store-password: 123456key-store-type: PKCS12#key-alias: ssl#enabled: true四、总结
通过监听 WebServerInitializedEvent 获取 Tomcat 实例，并在运行时替换 HTTPS Connector，可以实现在 Spring Boot 中动态热更新 SSL 证书的能力。这种方式避免了系统重启，对于在线系统、微服务网关等具有重要意义。