Spring Boot：从入门到实践的全面指南(1)

1. Spring Boot简介及特性

1.1 简介：什么是Spring Boot

Spring Boot 是一个基于 Spring 框架的开源项目，它的主要设计目标是使开发者能够快速启动和部署 Spring 应用程序。Spring Boot 对 Spring 平台和第三方库采用了"习惯优于配置"的理念，减少了开发人员对配置的需求。

1.2 特性：Spring Boot的优势与特点

Spring Boot具备以下特性，使得应用程序开发过程更为简单和快速：

独立运行：Spring Boot应用程序可以作为一个独立的JAR包运行，这让Java应用程序的发布和部署变得非常简单。

嵌入式Servlet容器：你不再需要部署WAR文件，因为Spring Boot可以使用内嵌的Tomcat、Jetty或Undertow来运行你的Web应用程序。

自动配置：Spring Boot可以自动为你的项目进行各种配置，减少了手工编写配置的工作量。

无需代码生成和XML配置：Spring Boot采用Java配置，避免了繁琐的XML配置文件，也无需通过代码生成工具生成项目基础框架代码。

1.3 四大核心：Spring Boot的核心组成

Spring Boot的四大核心组件：

自动配置：Spring Boot会自动配置你的Spring应用程序，基于你添加的jar依赖，Spring Boot会做出合理的默认配置。

起步依赖：Spring Boot提供了一种新的依赖解决方案 - 起步依赖（Starters），它将常用的库聚合在一起，提供给开发者，避免了版本冲突和引入大量依赖的麻烦。

命令行界面：这是Spring Boot的可选特性，借助Spring Boot CLI，你可以使用Groovy编写Spring应用程序。

Actuator：Actuator提供了生产级的功能，帮助监视和管理Spring Boot应用程序，如健康检查、审计、统计和HTTP追踪等。

以上就是Spring Boot的简介和主要特性，接下来我们将通过实际的案例，进一步探讨Spring Boot的使用。

2. Spring Boot入门案例

2.1 Spring Boot项目创建

在你的IDEA界面，选择 “File” -> “New” -> “Module”。然后在弹出的窗口中选择 “Spring Initializr”。通过Spring Initializr工具进行创建，选择你需要的构建工具(Maven/Gradle)，语言(Java/Kotlin/Groovy)及Java JDK。

选择的Spring Boot版本并添加所需的Spring Boot起步依赖，比如Web、JPA、Security等。

3.SpringBoot项目结构：

在一个典型的Spring Boot项目中，通常会遵循一种标准的项目结构，以便组织和管理代码。下面是一个常见的Spring Boot项目结构示例：

- src
  - main
    - java
      - com.example.project
        - controller          // 控制器层，处理请求和响应
        - service             // 服务层，处理业务逻辑
        - repository          // 数据访问层，与数据库交互
        - model               // 数据模型层，定义实体类和数据传输对象
        - exception           // 异常处理
        - config              // 配置类，包括Spring配置和其他配置
        - Application.java    // 项目启动入口
    - resources
      - static               // 静态资源，如CSS、JavaScript等
      - templates            // 视图模板，如Thymeleaf、Freemarker等
      - application.properties  // 项目配置文件
  - test
    - java                   // 测试代码
      - com.example.project
        - controller
        - service
        - repository
        - model
        - ApplicationTests.java  // 单元测试入口
- pom.xml                    // Maven项目配置文件

上述项目结构的说明如下：

src/main/java：Java源代码文件夹，包含了项目的主要代码。

com.example.project：项目的根包名，根据实际情况进行命名。

controller：控制器层，负责处理请求和响应。

service：服务层，处理业务逻辑。

repository：数据访问层，与数据库交互。

model：数据模型层，定义实体类和数据传输对象。

exception：异常处理，用于处理自定义的异常。

config：配置类，包括Spring配置和其他配置。

Application.java：项目的启动入口，包含main方法。

src/main/resources：资源文件夹，包含了配置文件和静态资源。

static：静态资源文件夹，存放图片、CSS、JavaScript等文件。

templates：视图模板文件夹，存放 Web 页面的模板文件，如Thymeleaf、Freemarker等。

application.properties：项目的配置文件，如 服务端口、数据库配置、日志配置等。

src/test/java：测试代码文件夹，包含了单元测试和集成测试的代码。

com.example.project：项目测试代码的根包名，与主代码包结构相同。

controller：控制器层的测试代码。

service：服务层的测试代码。

repository：数据访问层的测试代码。

model：数据模型层的测试代码。

ApplicationTests.java：项目的单元测试入口。

pom.xml：Maven项目配置文件，包含了项目的依赖管理和构建配置。

2.2 创建一个Spring MVC的Spring Boot Controller

在Spring Boot中，我们通常使用Controller来处理HTTP请求。这些Controller类通常会包含一个或多个公开的方法，这些方法会被映射到特定的HTTP请求。现在，让我们来创建一个简单的Spring MVC Controller。

首先，我们需要创建一个新的Java类。在Spring Boot中，Controller通常会被放在一个名为controller的包中。因此，我们可以创建一个名为GreetingController的新类，路径为src/main/java/com/example/demo/controller/GreetingController.java。

然后，我们需要为这个类添加@Controller注解，以告诉Spring这是一个Controller类。同时，我们还需要为这个类添加一个或多个公开的方法，这些方法会被映射到特定的HTTP请求。例如，我们可以添加一个greeting方法，它会被映射到/greeting的GET请求：

package com.example.demo.controller;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
@Controller
public class GreetingController {
    @GetMapping("/greeting")
    public String greeting() {
        return "Hello, Spring Boot!";
    }
}

在上面的代码中，@GetMapping注解告诉Spring当一个GET请求被发送到/greeting时，应该调用greeting方法。greeting方法返回的字符串（在这个例子中是"Hello, Spring Boot!"）将会被用作HTTP响应的主体。

2.3 深入理解Spring Boot Controller的工作机制

首先，我们需要理解的是，Spring Boot应用程序在启动时，会自动扫描所有的Java类，并查找包含特定注解的类。在我们的例子中，GreetingController类被@Controller注解修饰，因此，Spring Boot会把它识别为一个Controller，并把它加入到Spring的应用上下文中。

其次，每一个公开的方法都可以被映射到一个或多个HTTP请求。在我们的例子中，greeting方法被@GetMapping注解修饰，这意味着它会响应所有发送到/greeting的GET请求。当一个匹配的请求被接收时，Spring MVC会自动调用这个方法，并把方法的返回值作为HTTP响应的主体。在我们的例子中，greeting方法返回的是"Hello, Spring Boot!"，因此，当我们访问http://localhost:8080/greeting时，我们会看到这个字符串。

最后，我们需要理解的是，Spring MVC的工作方式极大地简化了Web应用程序的开发。在传统的Java Web应用程序中，我们需要手动解析HTTP请求，并根据请求的内容生成HTTP响应。而在Spring MVC中，这一切都被自动化了。我们只需要定义Controller和方法，然后用注解来描述它们应该如何响应HTTP请求，剩下的工作就交给Spring MVC来处理了。

2.4 Spring Boot核心配置文件解析

在Spring Boot应用中，大部分的配置信息都存储在application.properties或application.yml文件中。这些配置文件通常位于src/main/resources目录下，Spring Boot会在启动时自动加载这些配置文件。现在，我们就来详细解析一下这些配置文件的格式。

2.4.1 application.properties

application.properties是最常用的配置文件格式，它采用“键=值”的格式来存储配置信息。例如


server.port=8081
spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost/test
spring.datasource.username=dbuser
spring.datasource.password=dbpass

在上面的配置文件中，server.port配置了应用程序的运行端口，而spring.datasource.*配置了数据源的连接信息。

2.4.2 application.yml

另一种常用的配置文件格式是application.yml，它采用YAML（YAML Ain’t Markup Language）语言来描述配置信息。YAML的语法更加简洁，更适合描述复杂的数据结构。例如，上面的配置信息在application.yml中可以写成

server:
  port: 8081
spring:
  datasource:
    url: jdbc:mysql://localhost/test
    username: dbuser
    password: dbpass

2.4.3 自定义配置

除了Spring Boot内置的配置项之外，我们还可以在application.properties或application.yml中添加自定义的配置项。例如，我们可以添加一个app.message的配置项：

app.message=Hello, Spring Boot!

然后，我们可以在任意一个Spring Bean中注入这个配置项：

@Value("${app.message}")
private String message;

在在上面的代码中，@Value注解告诉Spring要把app.message的值注入到message变量中。