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Spring Boot教程：从入门到实践

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SpringBoot

概述

Spring Boot教程涵盖了从环境搭建到项目开发的全过程，包括依赖管理、自动配置、数据库集成以及日志和配置管理等内容，帮助开发者快速启动和运行一个Spring Boot项目。

Spring Boot简介

Spring Boot是什么

Spring Boot 是一个基于 Spring 框架的简化配置工具，它允许你快速搭建独立的、生产级别的 Spring 应用。由 Pivotal 团队提供，Spring Boot 的设计旨在简化 Spring 应用的初始搭建及开发过程。通过提供大量的默认配置，Spring Boot 可以帮助开发者快速启动项目，减少配置文件的编写工作。

Spring Boot的优势

快速启动：Spring Boot 提供了默认配置，使得开发者可以快速搭建应用，无需编写大量配置文件。
依赖管理：Spring Boot 自动管理依赖关系，自动将所需依赖添加到项目中。
嵌入式容器：支持内嵌 Tomcat、Jetty 或者 Undertow，无需部署到外部的 Web 服务器。
自动配置：根据添加的 jar 依赖包自动配置，简化了配置步骤，提高了开发效率。
命令行接口：Spring Boot 提供了一个内置的命令行界面（CLI）。

Spring Boot的核心概念

自动配置：Spring Boot 会根据添加的依赖包自动配置 Bean，简化了配置文件的编写。
starter 依赖：每个 starter 依赖都包含了一系列其他的依赖，通过引入一个 starter 依赖，可以轻松地引入多个依赖。
外部化配置：Spring Boot 允许将配置信息从代码中分离出来，通过配置文件（如 application.properties 或 application.yml）进行管理。
Actuator 端点：提供了应用状态的监控和管理功能。

环境搭建

开发工具准备

开发 Spring Boot 应用需要准备以下工具：

Java 开发工具：推荐使用 IntelliJ IDEA 或 Eclipse。
Java 开发环境：JDK 8 或更高版本。
本地搭建环境：需要安装 Maven 或 Gradle 作为构建工具。
数据库管理工具：如 MySQL、PostgreSQL 等数据库，可以使用 Navicat、phpMyAdmin 或其他数据库管理软件。

创建Spring Boot项目

可以通过 Spring Initializr 网站（https://start.spring.io/）创建 Spring Boot 项目。按照以下步骤操作：

选择项目类型：Spring Boot Project。
选择语言：Java。
选择依赖管理：Spring Boot 3.0.0 或更高版本。
选择构建工具：Maven 或 Gradle。
选择项目打包方式：Jar 或 War。
输入其他信息：如项目名、包名等。
点击 Generate，下载生成的压缩包。
解压文件，使用 IDE 打开项目。

配置本地环境

在项目的 pom.xml 或 build.gradle 文件中配置依赖：

使用 Maven 配置

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>mysql</groupId>
        <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
    </dependency>
</dependencies>
<build>
    <plugins>
        <plugin>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
        </plugin>
    </plugins>
</build>

使用 Gradle 配置

dependencies {
    implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-web'
    implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-data-jpa'
    runtimeOnly 'mysql:mysql-connector-java'
}
plugins {
    id 'org.springframework.boot'
}

第一个Spring Boot应用

创建控制器

创建一个简单的控制器来响应 HTTP 请求。

在 src/main/java 目录下创建一个包，例如 com.example.demo.controller。
在包内创建一个控制器类 HelloController。

package com.example.demo.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, World!";
    }
}

运行和测试应用

在 src/main/java 目录下创建一个主类 DemoApplication。

package com.example.demo;

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

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

运行 DemoApplication 类，启动应用。默认情况下，Spring Boot 应用会在 8080 端口上运行。
打开浏览器，访问 http://localhost:8080/hello，可以看到输出 "Hello, World!"。

Spring Boot常用注解详解

@SpringBootApplication

@SpringBootApplication 是一个组合注解，等同于以下三个注解：

@Configuration：表示当前类是一个配置类，可以包含配置信息。
@EnableAutoConfiguration：启用 Spring Boot 的自动配置功能。
@ComponentScan：指定扫描的包路径，自动识别和注册组件。

package com.example.demo;

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

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

@Controller、@Service、@Repository、@Component

这些注解用于定义 Spring 组件，每个注解的功能略有不同：

@Controller：用于处理 HTTP 请求，通常用于定义 Web 控制器。
@Service：用于定义业务逻辑服务。
@Repository：用于数据访问层（如 DAO 层）。
@Component：通用的组件注解，适用于不需要特别指定类型的一般组件。

package com.example.demo.service;

import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class MyService {
    public String sayHello() {
        return "Hello, Service!";
    }
}

@RestController、@RequestMapping

@RestController：等同于 @Controller 和 @ResponseBody 的组合，用于构建 RESTful 风格的 Web 服务。
@RequestMapping：用于映射 HTTP 请求到控制器的方法。

package com.example.demo.controller;

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

import com.example.demo.service.MyService;

@RestController
@RequestMapping("/api")
public class MyController {
    private final MyService service;

    public MyController(MyService service) {
        this.service = service;
    }

    @GetMapping("/hello")
    public String hello() {
        return service.sayHello();
    }
}

数据库集成与使用

添加数据库依赖

在 pom.xml 或 build.gradle 文件中添加数据库依赖。例如，添加 MySQL 依赖：

使用 Maven

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

使用 Gradle

implementation 'mysql:mysql- #+#连接器'

配置数据库连接

在 application.properties 或 application.yml 文件中配置数据库连接信息。

使用 properties 文件

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
spring.jpa.hibernate.ddl-auto=update

使用 YAML 文件

spring:
  datasource:
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/mydb
    username: root
    password: root
    driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
jpa:
  hibernate:
    ddl-auto: update

使用JPA进行数据库操作

创建实体类。
创建 Repository 接口。
创建 Service 层和 Controller 层。

实体类

package com.example.demo.entity;

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
}

Repository 接口

package com.example.demo.repository;

import com.example.demo.entity.User;
import org.springframework.data.jpa.repository.JpaRepository;

public interface UserRepository extends JpaRepository<User, Long> {
}

Service 层

package com.example.demo.service;

import com.example.demo.entity.User;
import com.example.demo.repository.UserRepository;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;

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

@Service
public class UserService {
    private final UserRepository userRepository;

    @Autowired
    public UserService(UserRepository userRepository) {
        this.userRepository = userRepository;
    }

    public List<User> findAllUsers() {
        return userRepository.findAll();
    }

    public Optional<User> findUserById(Long id) {
        return userRepository.findById(id);
    }

    public User saveUser(User user) {
        return userRepository.save(user);
    }

    public void deleteUser(Long id) {
        userRepository.deleteById(id);
    }
}

Controller 层

package com.example.demo.controller;

import com.example.demo.entity.User;
import com.example.demo.service.UserService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestBody;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import java.util.List;

@RestController
public class UserController {
    private final UserService userService;

    @Autowired
    public UserController(UserService userService) {
        this.userService = userService;
    }

    @GetMapping("/users")
    public List<User> getAllUsers() {
        return userService.findAllUsers();
    }

    @PostMapping("/users")
    public User createUser(@RequestBody User user) {
        return userService.saveUser(user);
    }
}

日志和配置管理

使用Spring Boot的默认日志配置

Spring Boot 默认使用 Logback 作为日志框架，并且配置了默认的日志级别。可以在 application.properties 或 application.yml 文件中自定义日志级别。

使用 properties 文件

logging.level.root=INFO
logging.level.com.example=DEBUG

使用 YAML 文件

logging:
  level:
    root: INFO
    com.example: DEBUG

自定义日志配置

可以创建自定义的日志配置文件 logback-spring.xml，具体配置如下：

<configuration>
    <appender name="STDOUT" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender">
        <encoder>
            <pattern>%d{HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level %logger{36} - %msg%n</pattern>
        </encoder>
    </appender>

    <root level="info">
        <appender-ref ref="STDOUT" />
    </root>

    <logger name="com.example" level="debug" />
</configuration>

外部化配置

外部化配置允许将配置信息从代码中分离出来，可以通过环境变量、命令行参数、配置文件等方式进行配置。

使用环境变量

可以通过环境变量设置配置值，例如：

export SPRING_DATASOURCE_URL=jdbc:mysql://localhost:3306/mydb

使用命令行参数

可以在启动应用时通过命令行参数传递配置值，例如：

java -jar target/demo.jar --spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/mydb

使用配置文件

可以使用 application.properties 或 application.yml 文件指定配置值。例如：

spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/mydb

或

spring:
  datasource:
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/mydb

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