SpringBoot3资料：新手入门教程与实践指南

本文全面介绍了SpringBoot3资料，包括其核心概念、新特性、下载安装方法以及如何创建和部署一个简单的SpringBoot3项目。文章还详细讲解了SpringBoot3的配置文件管理、Web开发实践以及数据库集成等关键内容。

SpringBoot3的核心概念

Spring Boot 是一个基于 Spring 框架的简化开发框架，旨在提供一套快速开发的应用程序框架。Spring Boot 3.0 版本在2022年11月发布，带来了许多新的特性和改进，使得开发者能够更加高效地构建独立的、生产级别的 Spring 应用程序。

Spring Boot 3.0 的核心概念包括：

• 自动配置：Spring Boot 通过对应用进行自动配置来简化开发过程，例如自动配置一个 Web 服务器、数据库连接、缓存等。
• 起步依赖：Spring Boot 通过起步依赖简化了项目依赖的管理。开发人员只需在项目的 pom.xml 或 build.gradle 文件中添加相应的起步依赖，Spring Boot 就会自动添加所有必要的依赖项。
• 命令行接口：Spring Boot 提供了一个命令行接口（CLI），允许直接运行和测试 Spring Boot 应用程序，从而简化开发流程。
• 嵌入式服务器：Spring Boot 通常与嵌入式服务器（如 Tomcat、Jetty 或 Undertow）一起使用，使得应用程序可以在同一 JVM 中运行。
• Actuator：Actuator 是 Spring Boot 的一个组件，提供了丰富的生产环境监控功能。它允许监控应用程序的运行状态，包括各种指标、健康检查和诊断信息等。
• 内置的健康检查和监控：Actuator 提供了许多内置的健康检查端点，可以用于监控应用程序的运行状态。常见的健康检查端点包括 health、info、metrics、trace 等。

SpringBoot3相较于前一版本的改进

Spring Boot 3.0 版本相对于之前的版本（如 Spring Boot 2.x）有许多重要的改进和新特性：

• Java 17 支持：Spring Boot 3.0 与 Java 17 兼容，使得 Java 17 版本的特性可以直接在 Spring Boot 应用程序中使用。
• 模块化依赖：为了提高启动速度和减少应用程序的大小，Spring Boot 3.0 对依赖进行了细粒度的模块化拆分。例如，Spring Boot 依赖中的许多组件被拆分为多个独立的模块。
• Spring框架更新：Spring Boot 3.0 依赖于最新的 Spring 框架版本，包括 Spring Framework 5.3 以及 Spring Data 和 Spring Security 的最新版本。
• 增强的性能：通过改进启动过程和优化内部实现，Spring Boot 3.0 提供了更快的启动速度。这种改进使得应用程序启动更加迅速，提高了开发和测试的效率。
• 对新语言的支持：Spring Boot 3.0 引入了对 Kotlin 的更广泛支持，使得 Kotlin 语言可以无缝地集成到 Spring Boot 应用程序中。
• 新的监控和诊断功能：Actuator 在 Spring Boot 3.0 中引入了更多的监控和诊断功能。这些功能可以通过 REST API 或 HTTP 端点访问，使得开发人员可以更方便地监控应用程序的运行状态。
• HTTP/2和HTTP/3支持：Spring Boot 3.0 提供了对 HTTP/2 和 HTTP/3 协议的支持。这些协议提供了更好的网络性能和安全性，使得应用程序可以更好地服务于现代网络环境。

如何下载并安装SpringBoot3

要下载并安装 Spring Boot 3.0，可以按照以下步骤进行操作：

1. 下载Spring Boot CLI（命令行接口）

   • 访问 Spring Boot 的官方网站 https://spring.io/
   • 导航到 "Downloads" 页面
   • 选择 "Spring Boot CLI" 并下载适用于你的操作系统的版本
   • 解压下载的文件，并将 Spring Boot CLI 的 bin 目录添加到系统的 PATH 环境变量中
2. 使用构建工具创建项目
   • 如果使用 Maven，可以在命令行中执行以下命令来创建一个新的 Spring Boot 应用程序：

     mvn io.spring:initializr-maven-plugin:0.6.3:run \
     -DgroupId=com.example -DartifactId=hello-spring-boot -Dversion=3.0.0 -Ddependencies=web

   • 如果使用 Gradle，可以在命令行中执行以下命令来创建一个新的 Spring Boot 应用程序：

     ./gradlew init \
     --type java-application --language java --test-framework junit --profile spring-boot

创建第一个SpringBoot3项目

准备开发环境

为了创建第一个 Spring Boot 3.0 项目，需要确保开发环境已正确配置。以下是所需环境的配置步骤：

1. 安装Java

   • 首先，确保已经安装了 Java 开发工具包（JDK）。推荐使用 Java 17 或更高版本。
   • 可以从 Oracle 官方网站下载并安装 JDK：https://www.oracle.com/java/technologies/javase-jdk17-downloads.html
   • 或者使用 OpenJDK：https://openjdk.java.net/install/

2. 安装构建工具

   • Maven 或 Gradle 是最常用的构建工具。确保已经安装了 Maven 或 Gradle。
   • Maven 可以从 https://maven.apache.org/ 下载。
   • Gradle 可以从 https://gradle.org/ 下载。
3. 安装IDE
   • 推荐使用 IntelliJ IDEA 或 Eclipse，这两个 IDE 都有很好的支持 Spring Boot 的插件。
   • 可以从 https://www.jetbrains.com/idea/ 或 https://www.eclipse.org/downloads/ 下载。

初始化SpringBoot3项目

使用 Spring Initializr 网站或构建工具来初始化 Spring Boot 项目。

1. 使用Spring Initializr网址创建项目

   • 打开浏览器并访问 https://start.spring.io/
   • 选择 “Maven” 或 “Gradle” 作为构建工具
   • 选择项目语言为 Java
   • 输入项目的基本信息，如：Group ID（比如 com.example），Artifact ID（比如 hello-spring-boot），依赖（比如 web）

2. 使用IDE创建项目

   • 在 IntelliJ IDEA 中，选择 "File" -> "New" -> "Spring Initializr Project"
   • 在 Eclipse 中，选择 "File" -> "New" -> "Spring Starter Project"
   • 选择相应的项目配置，如依赖、语言、版本等

3. 使用构建工具创建项目

   • 使用 Maven 创建项目：

     mvn io.spring:initializr-maven-plugin:0.6.3:run \
     -DgroupId=com.example -DartifactId=hello-spring-boot -Dversion=3.0.0 -Ddependencies=web

   • 使用 Gradle 创建项目：

     ./gradlew init \
     --type java-application --language java --test-framework junit --profile spring-boot

4. 项目结构
   • 项目结构通常包含以下目录：
     • src/main/java：Java 源代码
     • src/main/resources：资源文件，如配置文件和静态资源
     • src/test/java：测试代码
     • pom.xml 或 build.gradle：构建配置文件

运行第一个SpringBoot3应用程序

要运行第一个 Spring Boot 应用程序，可以执行以下步骤：

1. 编写主类

   • 创建一个 Java 类（例如 HelloApplication.java），并将 @SpringBootApplication 注解应用到该类上：

     package com.example.hello;
     
     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 HelloApplication {
      public static void main(String[] args) {
          SpringApplication.run(HelloApplication.class, args);
      }
     
      @RestController
      public static class HelloWorldController {
          @GetMapping("/")
          public String helloWorld() {
              return "Hello, World!";
          }
      }
     }

2. 配置启动类

   • 在 src/main/java/com/example/hello/HelloApplication.java 文件中，添加 main 方法以启动应用程序：

     import org.springframework.boot.SpringApplication;
     import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
     
     @SpringBootApplication
     public class HelloApplication {
      public static void main(String[] args) {
          SpringApplication.run(HelloApplication.class, args);
      }
     }

3. 运行应用程序

   • 使用 Maven：

     mvn spring-boot:run

   • 使用 Gradle：

     ./gradlew bootRun

   • 使用 IDE：可以通过 IDE 的运行配置来启动应用程序
4. 测试应用程序
   • 打开浏览器并访问 http://localhost:8080/
   • 确保看到 "Hello, World!" 的响应

SpringBoot3常用配置详解

配置文件解析（application.properties和application.yml）

Spring Boot 使用 application.properties 或 application.yml 文件来配置应用程序。以下是配置文件的基本结构和示例：

1. application.properties

   • 这是传统的属性文件格式，使用键值对来配置应用程序的属性。

   • 示例：

     # 应用程序基本信息
     spring.application.name=hello-spring-boot
     
     # 数据源配置
     spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/mydb
     spring.datasource.username=root
     spring.datasource.password=root
     
     # JPA 配置
     spring.jpa.hibernate.ddl-auto=update
     spring.jpa.show-sql=true
     
     # 日志配置
     logging.level.root=INFO
     logging.file.name=app.log

2. application.yml

   • YAML 是一种数据序列化语言，相比属性文件更加灵活。

   • 示例：

     spring:
     application:
      name: hello-spring-boot
     datasource:
      url: jdbc:mysql://localhost:3306/mydb
      username: root
      password: root
     jpa:
      hibernate:
        ddl-auto: update
      show-sql: true
     
     logging:
     level:
      root: INFO
     file:
      name: app.log

配置文件的外部化

Spring Boot 支持将配置文件外部化，这样可以更灵活地管理配置。外部化配置可以通过以下几种方式实现：

1. 环境变量

   • 通过环境变量来配置属性：

     export SPRING_DATASOURCE_URL=jdbc:mysql://localhost:3306/mydb
     export SPRING_DATASOURCE_USERNAME=root
     export SPRING_DATASOURCE_PASSWORD=root

2. 命令行参数

   • 在运行应用程序时通过命令行参数指定属性：

     java -jar hello-spring-boot.jar --spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/mydb

3. 命令行属性文件

   • 可以使用 --spring.config.location 参数来指定配置文件的路径：

     java -jar hello-spring-boot.jar --spring.config.location=classpath:/config/,file:./config/

4. 配置文件优先级
   • Spring Boot 按照一定的优先级加载配置文件：
     • @ConfigurationProperties 注解中的属性优先级最高
     • 程序员自定义的配置文件（如 application.properties）次之
     • 系统属性（如环境变量和命令行参数）再次之
     • 默认属性（如 spring.main.banner-mode=none）最低

常见配置项示例

以下是一些常见的配置项示例：

1. 日志配置

   • logging.level.root=INFO：设置根日志级别为 INFO
   • logging.file.name=app.log：定义日志输出文件的路径

2. 数据源配置

   • spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/mydb：数据库连接 URL
   • spring.datasource.username=root：数据库用户名
   • spring.datasource.password=root：数据库密码

3. JPA 配置

   • spring.jpa.hibernate.ddl-auto=update：指定 Hibernate 的 DDL 模式（update，create，create-drop）
   • spring.jpa.show-sql=true：是否在控制台显示生成的 SQL 语句
4. Web 服务器配置
   • server.port=8080：设置 Web 服务器的端口
   • server.servlet.context-path=/api：定义 Servlet 上下文路径
   • server.tomcat.access.log-enabled=true：启用访问日志

SpringBoot3常见Web开发实践

创建RESTful服务

创建 RESTful 服务是 Spring Boot 应用程序中最常见的任务之一。以下是创建一个简单的 RESTful 服务的示例：

1. 创建一个 REST 控制器

   • 创建一个 Java 类，使用 @RestController 注解标记为 REST 控制器：

     package com.example.hello;
     
     import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
     import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
     import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
     
     @RestController
     @RequestMapping("/api")
     public class HelloController {
      @GetMapping("/hello")
      public String hello() {
          return "Hello, Restful!";
      }
     }

2. 运行应用程序并测试 REST 服务
   • 启动应用程序
   • 打开浏览器并访问 http://localhost:8080/api/hello
   • 确保看到 "Hello, Restful!" 的响应

使用Thymeleaf模板引擎

Thymeleaf 是一个流行的 Java 模板引擎，用于生成 HTML 文档。以下是如何在 Spring Boot 应用程序中使用 Thymeleaf 的示例：

1. 添加 Thymeleaf 依赖

   • 在 pom.xml 或 build.gradle 文件中添加 Thymeleaf 依赖：

     <!-- Maven -->
     <dependency>
     <groupId>org.springframework.boot</groupId>
     <artifactId>spring-boot-starter-thymeleaf</artifactId>
     </dependency>

     或者

     // Gradle
     implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-thymeleaf'

2. 创建一个 Thymeleaf 模板

   • 在 src/main/resources/templates 目录下创建一个 HTML 文件，例如 hello.html
   • 示例模板：

     <!DOCTYPE html>
     <html xmlns:th="http://www.thymeleaf.org">
     <head>
      <title>Hello, Thymeleaf!</title>
     </head>
     <body>
      <h1>Hello, Thymeleaf!</h1>
      <p th:text="'Hello, ' + ${name}">Hello, World!</p>
     </body>
     </html>

3. 创建一个控制器来渲染模板

   • 创建一个控制器来渲染模板：

     package com.example.hello;
     
     import org.springframework.stereotype.Controller;
     import org.springframework.ui.Model;
     import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
     
     @Controller
     public class HelloController {
      @GetMapping("/hello")
      public String hello(Model model) {
          model.addAttribute("name", "World");
          return "hello";
      }
     }

4. 测试模板渲染
   • 启动应用程序
   • 打开浏览器并访问 http://localhost:8080/hello
   • 确保看到 "Hello, Thymeleaf!" 和 "Hello, World!" 的内容

静态资源的管理

Spring Boot 默认提供了一套静态资源的处理机制，可以轻松地管理和提供静态资源。

1. 静态资源目录结构

   • 在 src/main/resources/static 目录下创建一个 css 文件夹，并添加一个样式文件，例如 style.css
   • 示例 style.css 文件：

     body {
      background-color: lightblue;
      font-family: Arial, sans-serif;
     }
     h1 {
      color: navy;
      text-align: center;
     }

2. 访问静态资源

   • 在 HTML 模板中引用静态资源，例如 hello.html 文件：

     <!DOCTYPE html>
     <html xmlns:th="http://www.thymeleaf.org">
     <head>
      <title>Hello, Thymeleaf!</title>
      <link rel="stylesheet" th:href="@{/css/style.css}" href="/css/style.css">
     </head>
     <body>
      <h1>Hello, Thymeleaf!</h1>
      <p th:text="'Hello, ' + ${name}">Hello, World!</p>
     </body>
     </html>

3. 测试静态资源的访问
   • 启动应用程序
   • 打开浏览器并访问 http://localhost:8080/hello
   • 确保页面背景颜色为浅蓝色，文字颜色为深蓝色

SpringBoot3与数据库的集成

连接数据库（如MySQL和PostgreSQL）

在 Spring Boot 中连接数据库通常需要一些配置步骤，包括依赖项的添加和配置文件的设置。

1. 添加数据库连接依赖

   • 对于 MySQL，可以在 pom.xml 或 build.gradle 文件中添加 MySQL 驱动依赖：

     <!-- Maven -->
     <dependency>
      <groupId>mysql</groupId>
      <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
     </dependency>

     或者

     // Gradle
     implementation 'mysql:mysql-connector-java'

   • 对于 PostgreSQL，可以在 pom.xml 或 build.gradle 文件中添加 PostgreSQL 驱动依赖：

     <!-- Maven -->
     <dependency>
      <groupId>org.postgresql</groupId>
      <artifactId>postgresql</artifactId>
     </dependency>

     或者

     // Gradle
     implementation 'org.postgresql:postgresql'

2. 配置数据源

   • 在 application.properties 或 application.yml 文件中配置数据源属性：

     # MySQL 数据源配置
     spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/mydb
     spring.datasource.username=root
     spring.datasource.password=root
     spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.cj.jdbc.Driver

     或者

     # PostgreSQL 数据源配置
     spring:
     datasource:
      url: jdbc:postgresql://localhost:5432/mydb
      username: postgres
      password: postgres
      driver-class-name: org.postgresql.Driver

3. 运行数据库迁移
   • 使用 Spring Boot 的 spring.jpa.hibernate.ddl-auto 属性来控制数据库迁移行为：
     • update：更新现有的数据库结构以匹配实体类的结构
     • create：每次应用启动时都会创建一个新的数据库
     • create-drop：每次应用启动时创建一个新的数据库，在应用关闭时删除该数据库
     • validate：验证现有的数据库结构以匹配实体类的结构，但不进行任何修改

使用JPA进行数据操作

Spring Boot 使用 JPA（Java Persistence API）来执行数据操作。以下是使用 JPA 进行数据操作的示例：

1. 创建一个实体类

   • 创建一个 Java 类，使用 @Entity 注解标记为实体类：

     package com.example.hello;
     
     import javax.persistence.Entity;
     import javax.persistence.GeneratedValue;
     import javax.persistence.GenerationType;
     import javax.persistence.Id;
     
     @Entity
     public class User {
      @Id
      @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
      private Long id;
      private String name;
      private String email;
     
      // Getter 和 Setter 方法
      public Long getId() {
          return id;
      }
     
      public void setId(Long id) {
          this.id = id;
      }
     
      public String getName() {
          return name;
      }
     
      public void setName(String name) {
          this.name = name;
      }
     
      public String getEmail() {
          return email;
      }
     
      public void setEmail(String email) {
          this.email = email;
      }
     }

2. 创建一个仓库接口

   • 创建一个接口，继承自 JpaRepository：

     package com.example.hello;
     
     import org.springframework.data.jpa.repository.JpaRepository;
     import org.springframework.stereotype.Repository;
     
     @Repository
     public interface UserRepository extends JpaRepository<User, Long> {
     }

3. 创建一个服务类

   • 创建一个服务类来处理业务逻辑：

     package com.example.hello;
     
     import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
     import org.springframework.stereotype.Service;
     
     @Service
     public class UserService {
      @Autowired
      private UserRepository userRepository;
     
      public User saveUser(User user) {
          return userRepository.save(user);
      }
     
      public User getUserById(Long id) {
          return userRepository.findById(id).orElse(null);
      }
     }

4. 创建一个控制器

   • 创建一个控制器来处理 HTTP 请求：

     package com.example.hello;
     
     import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
     import org.springframework.web.bind.annotation.*;
     
     @RestController
     public class UserController {
      @Autowired
      private UserService userService;
     
      @PostMapping("/users")
      public User createUser(@RequestBody User user) {
          return userService.saveUser(user);
      }
     
      @GetMapping("/users/{id}")
      public User getUser(@PathVariable Long id) {
          return userService.getUserById(id);
      }
     }

实现简单的CRUD操作

1. 创建实体类

   • 在上一个示例中，已经创建了一个 User 实体类。
   • 该实体类定义了 id、name 和 email 字段，并提供了相应的 getter 和 setter 方法。

2. 创建仓库接口

   • 在上一个示例中，已经创建了一个 UserRepository 接口，继承自 JpaRepository，并定义了基本的 CRUD 操作。

3. 创建服务类

   • 在上一个示例中，已经创建了一个 UserService 服务类，用于处理业务逻辑。

4. 创建控制器

   • 在上一个示例中，已经创建了一个 UserController 控制器，用于处理 HTTP 请求。
5. 测试 CRUD 操作
   • 启动应用程序
   • 使用 Postman 或其他工具测试 CRUD 操作：
     • POST 请求以创建用户：http://localhost:8080/users
     • GET 请求以获取用户：http://localhost:8080/users/1

SpringBoot3项目的打包与部署

打包SpringBoot应用程序

在 Spring Boot 应用程序开发完成后，可以将应用程序打包成一个可执行的 JAR 文件，以便于部署和发布。

1. 打包步骤

   • 使用 Maven 或 Gradle 打包应用程序：

     mvn clean package

     或者

     ./gradlew clean build

   • 打包后的 JAR 文件通常位于 target 或 build/libs 目录下
2. 执行 JAR 文件
   • 使用命令行运行打包好的 JAR 文件：

     java -jar target/hello-spring-boot.jar

部署到本地服务器

将 Spring Boot 应用程序部署到本地服务器通常涉及将应用程序部署到一个支持 Java 的应用服务器（如 Tomcat）。

1. 部署到Tomcat

   • 将打包好的 JAR 文件复制到 Tomcat 的 webapps 目录
   • 启动 Tomcat 服务器
   • 打开浏览器并访问部署的应用程序
2. 使用Docker部署
   • 创建一个 Dockerfile 文件：

     FROM openjdk:17-jdk-alpine
     COPY target/hello-spring-boot.jar app.jar
     EXPOSE 8080
     CMD ["java", "-jar", "app.jar"]

   • 构建 Docker 镜像：

     docker build -t hello-spring-boot:latest .

   • 运行 Docker 容器：

     docker run -p 8080:8080 -d hello-spring-boot:latest

部署到云端（如Docker和Kubernetes）

将 Spring Boot 应用程序部署到云平台（如 Docker 和 Kubernetes）通常需要创建 Docker 镜像并使用 Kubernetes 部署这些镜像。

1. 创建Dockerfile

   • 在项目根目录下创建一个 Dockerfile 文件：

     FROM openjdk:17-jdk-alpine
     COPY target/hello-spring-boot.jar app.jar
     EXPOSE 8080
     CMD ["java", "-jar", "app.jar"]

2. 构建Docker镜像

   • 执行以下命令构建 Docker 镜像：

     docker build -t hello-spring-boot:latest .

3. 创建Kubernetes部署文件

   • 在项目根目录下创建一个 deployment.yaml 文件：

     apiVersion: apps/v1
     kind: Deployment
     metadata:
     name: hello-spring-boot
     spec:
     replicas: 1
     selector:
      matchLabels:
        app: hello-spring-boot
     template:
      metadata:
        labels:
          app: hello-spring-boot
      spec:
        containers:
        - name: hello-spring-boot
          image: hello-spring-boot:latest
          ports:
          - containerPort: 8080
     ---
     apiVersion: v1
     kind: Service
     metadata:
     name: hello-spring-boot
     spec:
     selector:
      app: hello-spring-boot
     ports:
     - name: "8080-tcp"
      protocol: TCP
      port: 8080
      targetPort: 8080
     type: LoadBalancer

4. 部署到Kubernetes
   • 使用 kubectl 工具部署到 Kubernetes：

     kubectl apply -f deployment.yaml