Spring Boot学习：从零开始的全栈教程

Spring Boot学习指南引领开发者快速构建高效、独立的Spring应用，简化配置，提供自动化功能和快速启动能力，适用于微服务架构，通过教程快速入门并深入了解其优点与适用场景，包括创建项目、配置启动类、实现基础应用开发、数据访问和微服务实践，最后强调其在云环境中的部署与优化策略。

Spring Boot 是 JetBrains 开发的一款免费开源框架，主要用于简化基于 Spring 的应用开发。它提供了一系列用于快速构建完整、独立的、生产级的基于 Spring 的应用的配置。Spring Boot 的核心理念是“约定重于配置”，它通过自动配置和启动器来减少开发者需要编写的配置代码，从而加速应用开发流程。

• 自动化配置：Spring Boot 提供了自动配置功能，使得开发者无需手动配置 Spring 的大部分组件，从而降低了配置难度。
• 快速启动：构建的应用可以快速启动，极大地提高了开发效率。
• 独立运行：Spring Boot 应用可以作为独立的 JAR 文件或 WAR 包运行，无需额外的服务器，适合本地开发和小型应用。
• 易于部署：它可以部署到任何标准的 Java 应用服务器或容器中，如 Tomcat、Jetty、Undertow 等。
• 社区支持：Spring Boot 有着庞大的用户社区和丰富的资源，遇到问题时很容易找到解决方案。

Spring Boot 适用于需要快速构建、易于部署、功能丰富的 Spring 应用场景，尤其适合微服务架构的构建。

安装Spring Boot

1. 确保已安装 Java Development Kit (JDK) 8 或更高版本。
2. 使用 Maven 或 Gradle 构建工具。

创建第一个Spring Boot项目

1. 使用Maven：

   • 创建一个名为 spring-boot-start 的新目录，在 pom.xml 文件中添加以下内容：

     <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">
     <!-- 更多配置信息... -->
     <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
     </dependencies>
     </project>

   • 运行项目：在命令行中执行 mvn spring-boot:run，应用将自动启动。
2. 使用Gradle：
   • 创建一个名为 spring-boot-start 的新目录，并在 build.gradle 文件中添加以下内容：

     plugins {
     id 'org.springframework.boot' version '2.4.0'
     id 'java'
     }

   • 运行项目：在命令行中执行 ./gradlew bootRun，应用将自动启动。

配置启动类

创建一个名为 Application.java 的文件：

package com.example.spring_boot_start;

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

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

创建Servlet和Controller

创建一个名为 HelloController.java 的文件：

package com.example.spring_boot_start.controller;

import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class HelloController {
    @GetMapping("/hello")
    public String hello() {
        return "Hello from Spring Boot!";
    }
}

使用注解进行路由映射

在 Application.java 中增加以下代码：

package com.example.spring_boot_start;

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

@SpringBootApplication
public class Application {
    @RestController
    public static class HelloController {
        @GetMapping("/hello")
        public String hello() {
            return "Hello from Spring Boot!";
        }
    }

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

实现基本的业务逻辑

在 HelloController.java 中添加更多方法：

package com.example.spring_boot_start.controller;

import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class HelloController {
    @GetMapping("/hello")
    public String hello() {
        return "Hello from Spring Boot!";
    }

    @GetMapping("/greeting/{name}")
    public String greeting(@PathVariable String name) {
        return "Hello, " + name + "!";
    }
}

介绍JPA和Spring Data JPA

JPA（Java Persistence API）是用于存储和管理对象关系数据库的 API。Spring Data JPA 是 Spring Data 的一个子项目，它提供了对 JPA 的高层次抽象，使得使用 JPA 简单且一致。

配置数据库连接

在 application.properties 文件中配置数据库连接信息：

spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/mydb
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=root
spring.datasource.type=com.mysql.cj.jdbc.MysqlDataSource
spring.jpa.hibernate.ddl-auto=update
spring.jpa.show-sql=true

实现CRUD操作

创建一个名为 PersonRepository.java 的文件：

package com.example.spring_boot_start.repository;

import com.example.spring_boot_start.entity.Person;
import org.springframework.data.jpa.repository.JpaRepository;
import org.springframework.stereotype.Repository;

@Repository
public interface PersonRepository extends JpaRepository<Person, Long> {
}

创建一个实体类 Person.java：

package com.example.spring_boot_start.entity;

import javax.persistence.Entity;
import javax.persistence.GeneratedValue;
import javax.persistence.GenerationType;
import javax.persistence.Id;

@Entity
public class Person {
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.AUTO)
    private Long id;
    private String name;

    // 构造函数、getter和setter
}

创建一个服务类 PersonService.java：

package com.example.spring_boot_start.service;

import com.example.spring_boot_start.entity.Person;
import com.example.spring_boot_start.repository.PersonRepository;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;

import java.util.List;

@Service
public class PersonService {
    private final PersonRepository personRepository;

    @Autowired
    public PersonService(PersonRepository personRepository) {
        this.personRepository = personRepository;
    }

    public List<Person> getAllPersons() {
        return personRepository.findAll();
    }

    public Person getPersonById(Long id) {
        return personRepository.findById(id).orElse(null);
    }

    public Person savePerson(Person person) {
        return personRepository.save(person);
    }

    public void deletePersonById(Long id) {
        personRepository.deleteById(id);
    }
}

创建一个控制层：

package com.example.spring_boot_start.controller;

import com.example.spring_boot_start.entity.Person;
import com.example.spring_boot_start.service.PersonService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;

import java.util.List;

@RestController
public class HelloController {
    private final PersonService personService;

    @Autowired
    public HelloController(PersonService personService) {
        this.personService = personService;
    }

    @GetMapping("/persons")
    public List<Person> getPersons() {
        return personService.getAllPersons();
    }

    @GetMapping("/persons/{id}")
    public Person getPerson(@PathVariable Long id) {
        return personService.getPersonById(id);
    }

    @PostMapping("/persons")
    public Person createPerson(@RequestBody Person person) {
        return personService.savePerson(person);
    }

    @DeleteMapping("/persons/{id}")
    public void deletePerson(@PathVariable Long id) {
        personService.deletePersonById(id);
    }
}

介绍Eureka和Spring Cloud

Eureka 是 Netflix 开发的一个服务发现和注册的工具，可以帮助服务定位其他服务。Spring Cloud 是一套用于快速构建云原生应用程序的工具集，其中包含了 Eureka 的实现。

集成Eureka实现服务注册与发现

首先，添加依赖：

<!-- Eureka Client -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
</dependency>

创建 application-eureka-client.properties 文件：

spring.application.name=my-eureka-client
eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://localhost:8761/eureka/

配置 application.properties：

eureka.client.register-with-eureka=false
eureka.client.fetch-registry=true

创建 EurekaClientApplication.java：

package com.example.spring_cloud_eureka;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.client.discovery.EnableDiscoveryClient;

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
public class EurekaClientApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(EurekaClientApplication.class, args);
    }
}

开发一个完整的Spring Boot微服务应用示例

构建一个简单的微服务应用，用于管理图书信息。应用包含四个端点：列出图书列表、查看单本图书、添加新图书和删除图书。

创建实体类 Book.java

package com.example.spring_book_service.entity;

import javax.persistence.Entity;
import javax.persistence.GeneratedValue;
import javax.persistence.GenerationType;
import javax.persistence.Id;

@Entity
public class Book {
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.AUTO)
    private Long id;
    private String title;
    private String author;

    // 构造函数、getter和setter
}

数据访问层 BookRepository.java

package com.example.spring_book_service.repository;

import com.example.spring_book_service.entity.Book;
import org.springframework.data.jpa.repository.JpaRepository;
import org.springframework.stereotype.Repository;

@Repository
public interface BookRepository extends JpaRepository<Book, Long> {
}

服务层 BookService.java

package com.example.spring_book_service.service;

import com.example.spring_book_service.entity.Book;
import com.example.spring_book_service.repository.BookRepository;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;

import java.util.List;
import java.util.Optional;

@Service
public class BookService {
    private final BookRepository bookRepository;

    @Autowired
    public BookService(BookRepository bookRepository) {
        this.bookRepository = bookRepository;
    }

    public List<Book> getAllBooks() {
        return bookRepository.findAll();
    }

    public Optional<Book> getBookById(Long id) {
        return bookRepository.findById(id);
    }

    public Book createBook(Book book) {
        return bookRepository.save(book);
    }

    public void deleteBookById(Long id) {
        bookRepository.deleteById(id);
    }
}

控制层 BooksController.java

package com.example.spring_book_service.controller;

import com.example.spring_book_service.entity.Book;
import com.example.spring_book_service.service.BookService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;

import java.util.List;

@RestController
@RequestMapping("/books")
public class BooksController {
    private final BookService bookService;

    @Autowired
    public BooksController(BookService bookService) {
        this.bookService = bookService;
    }

    @GetMapping("/")
    public List<Book> getAllBooks() {
        return bookService.getAllBooks();
    }

    @GetMapping("/{id}")
    public Book getBook(@PathVariable Long id) {
        return bookService.getBookById(id).orElse(null);
    }

    @PostMapping("/")
    public Book createBook(@RequestBody Book book) {
        return bookService.createBook(book);
    }

    @DeleteMapping("/{id}")
    public void deleteBook(@PathVariable Long id) {
        bookService.deleteBookById(id);
    }
}

演示如何部署应用到生产环境

1. 容器化：使用 Docker 封装应用，简化部署和管理。
2. 云服务：部署到云平台如 AWS、Google Cloud 或者 Azure。
3. 负载均衡：使用 Nginx 或 HAProxy 进行负载均衡。
4. 持续集成/持续部署：集成 Jenkins、GitLab CI 或其他 CI/CD 工具。

总结学习经验与常见问题解答

• 性能优化：关注线程管理、数据库查询优化。
• 错误处理：了解如何使用 @ControllerAdvice 进行全局异常处理。
• 测试：使用单元测试、集成测试和端到端测试确保代码质量。
• 安全性：关注数据加密、身份验证和授权机制的实现。

Spring Boot 提供了强大的工具集和自动配置功能，使得开发者能够快速构建高质量的应用。希望通过上述内容，你能够深入理解 Spring Boot 的核心概念和实践应用。