Spring Boot项目开发教程：从零开始的简单入门指南-原创手记-慕课网

本文提供了详细的Spring Boot项目开发教程，涵盖了从开发环境搭建到创建REST API应用的全过程。内容包括自动配置、依赖管理、数据库操作以及应用配置和自定义等核心概念和实践。通过本教程，开发者可以快速掌握Spring Boot的基本用法和高级特性。

Spring Boot简介

Spring Boot是什么

Spring Boot是由Pivotal团队提供的开源框架，旨在简化Spring应用的初始配置和开发过程。它基于Spring框架，提供了大量的自动配置功能，可以极大地减少开发过程中的配置工作，使得开发者能够快速构建独立的、生产级别的应用。

Spring Boot的特点和优势

Spring Boot的核心特点包括以下几点：

自动配置：Spring Boot能够自动完成一些常见的配置，比如数据库连接、视图解析器等，开发者无需手动配置这些基础设置。
起步依赖：Spring Boot通过引入“起步依赖”（Starter）的概念，简化了依赖管理。开发者只需要在项目中添加相应的起步依赖，就能自动引入大量的依赖包，避免了手动添加每个依赖的繁琐过程。
内嵌Servlet容器：Spring Boot默认集成了一些内嵌的Servlet容器（如Tomcat、Jetty等），这样开发者可以直接使用这些容器运行应用，而无需单独安装和配置一个Servlet容器。
全面的生产就绪特性：Spring Boot提供了Actuator组件，使得开发者能够方便地监控、管理和维护应用。此外，它还内置了诸如健康检查、审计、安全等生产级别的功能。
无代码生成要求：Spring Boot不强制要求使用代码生成工具来生成样板代码，而是通过约定优于配置的原则，自动处理常见的配置任务。
可插拔的性能分析工具：Spring Boot支持与各种性能分析工具的集成，如Micrometer、StatsD等，允许开发者轻松地监控和分析应用的性能。

Spring Boot的适用场景

Spring Boot适用于以下场景：

新应用程序开发：使用Spring Boot可以快速地开发起新的应用程序，特别是对于那些需要频繁部署、测试的应用程序。
微服务架构：在微服务架构中，Spring Boot能够帮助开发人员快速搭建每个独立的服务，并且可以很容易地插件化地对服务进行扩展。
RESTful Web服务：Spring Boot非常适合用来构建RESTful Web服务，这是因为它内置了Spring MVC和Spring WebFlux等模块，使开发者能够快速构建Web应用。
快速原型开发：Spring Boot非常适合快速原型开发，因为它提供了大量的自动配置和起步依赖，使得开发者可以快速地搭建原型，并进行测试。
企业级应用：对于企业级应用来说，Spring Boot可以提供一系列企业级的功能支持，例如安全、审计、健康检查等，从而满足企业级应用的需求。

开发环境搭建

安装Java开发环境

要开始使用Spring Boot开发应用，首先需要安装Java开发环境。以下是安装步骤：

下载Java版本：从Oracle官网或其他可信赖的源获取Java开发工具包（JDK）的安装包。对于开发而言，建议使用最新版的Java 17或更高版本。
安装JDK：按照安装向导完成JDK的安装过程。安装完成后，请确保Java已正确安装，并且环境变量已配置好。
验证安装：打开命令行工具（如Windows的CMD或macOS的Terminal），输入命令java -version，可以查看已安装的Java版本。输入javac -version，可以查看已安装的Java编译器版本。

java -version
javac -version

安装IntelliJ IDEA或Eclipse

安装IDE以编写和管理Spring Boot项目。以下是安装步骤：

下载并安装IntelliJ IDEA：访问JetBrains官网下载并安装IntelliJ IDEA。选择合适的版本（社区版或专业版）。
下载并安装Eclipse：访问Eclipse官网下载并安装Eclipse，选择Eclipse IDE for Enterprise Java Developers。

构建第一个Spring Boot项目

基于已安装的开发环境，接下来创建一个简单的Spring Boot项目。

使用IntelliJ IDEA创建项目

打开IntelliJ IDEA，选择File -> New -> Project。
在弹出的窗口中，选择Spring Initializr并点击Next。
输入项目名称（如my-first-spring-boot-app），选择项目位置，然后点击Next。
在Language选项中选择Java，在Spring Boot版本选项中选择合适的版本。
在Dependencies部分添加Spring Web依赖，然后点击Finish。
IntelliJ IDEA将自动构建项目，并配置好Maven或Gradle构建工具。

使用Eclipse创建项目

打开Eclipse，选择File -> New -> Spring Starter Project。
输入项目名称（如my-first-spring-boot-app），选择项目位置，然后点击Next。
在Spring Boot Release部分选择合适的版本。
在Project SDK部分选择已安装的Java SDK版本。
在Dependencies部分添加Spring Web依赖，然后点击Finish。
Eclipse将自动构建项目，并配置好Maven或Gradle构建工具。

检查项目结构

创建项目后，可以看到项目结构如下所示：

my-first-spring-boot-app
│   pom.xml
│   src
│   └───main
│       ├───java
│       │   └───com
│       │       └───example
│       │           └───myfirstspringbootapp
│       │               │   Application.java
│       │               └───controller
│       │                   └───HelloController.java
│       └───resources
│           └───application.properties

pom.xml：Maven项目的配置文件，定义了项目的依赖和构建配置。
Application.java：主程序入口类，包含main方法。
HelloController.java：第一个控制器类，用于处理路径为/hello的HTTP请求。
application.properties：应用配置文件，用于定义应用的各种属性。

运行项目

在IntelliJ IDEA中，可以使用快捷键Ctrl+R或点击Run 'Application.main()'来运行项目。在Eclipse中，可以使用快捷键Ctrl+R或右键点击Application.java，选择Run As -> Java Application。

应用启动后，可以在浏览器中访问http://localhost:8080/hello，可以看到返回的问候信息。

Spring Boot核心概念与组件

Spring Boot自动配置

Spring Boot使用@EnableAutoConfiguration注解来自动配置应用。该注解会自动查找应用中的类，根据这些类的特性进行配置。例如，如果Spring Boot检测到应用中存在DataSource类，它会自动配置数据库连接。

示例代码

在Application.java中，可以看到自动配置的代码：

package com.example.myfirstspringbootapp;

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);
    }
}

@SpringBootApplication注解是@Configuration、@EnableAutoConfiguration和@ComponentScan的组合，用于简化Spring Boot项目的配置。

Spring Boot Starter依赖管理

Spring Boot通过引入“起步依赖”（Starter）的概念，简化了依赖管理。Spring Boot维护了一个起步依赖的列表，这些依赖包含了特定场景所需的所有依赖。

示例代码

在pom.xml中，可以看到一个示例：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>

这里spring-boot-starter-web是一个起步依赖，包含了构建Web应用所需的所有依赖。

Spring Boot Actuator监控和管理

Spring Boot Actuator提供了生产级别的监控和管理特性。通过引入spring-boot-starter-actuator依赖，可以启用各种端点，如健康检查、审计、环境信息等。

示例代码

在pom.xml中引入spring-boot-starter-actuator依赖：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>

启用Actuator后，可以在http://localhost:8080/actuator访问各种端点。例如，http://localhost:8080/actuator/health可以查看应用的健康状态。

实战：创建一个简单的REST API应用

创建REST控制器

REST控制器是处理HTTP请求的类。在Spring Boot中，使用@RestController注解来标识控制器类。

示例代码

在src/main/java/com/example/myfirstspringbootapp/controller目录下，创建一个名为HelloController.java的文件，并添加以下代码：

package com.example.myfirstspringbootapp.controller;

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

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

上述代码定义了一个简单的REST控制器，监听/hello路径，并返回字符串Hello, Spring Boot!。

使用Spring Data JPA进行数据库操作

Spring Data JPA简化了JPA的使用，提供了CRUD操作的简化接口。通过引入spring-boot-starter-data-jpa依赖，可以使用JPA进行数据库操作。

示例代码

在pom.xml中添加spring-boot-starter-data-jpa依赖：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId>
</dependency>

在src/main/resources目录下创建application.properties或application.yml文件，配置数据库连接：

spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/mydatabase
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=root
spring.jpa.hibernate.ddl-auto=update
spring.jpa.show-sql=true

在src/main/java目录下创建一个名为User.java的实体类，使用@Entity注解来标识：

package com.example.myfirstspringbootapp.domain;

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;

    // 省略getter和setter方法
}

在控制器中添加数据库操作：

package com.example.myfirstspringbootapp.controller;

import com.example.myfirstspringbootapp.domain.User;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.repository.CrudRepository;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;

import java.util.List;

@RestController
public class UserController {
    @Autowired
    private UserRepository userRepository;

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

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

在src/main/java目录下创建一个名为UserRepository.java的接口，继承CrudRepository接口：

package com.example.myfirstspringbootapp.repository;

import com.example.myfirstspringbootapp.domain.User;
import org.springframework.data.jpa.repository.JpaRepository;

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

测试REST API

使用Postman或其他工具来测试创建的REST API。

测试GET请求：访问http://localhost:8080/users，应该能看到所有用户的信息。
测试POST请求：访问http://localhost:8080/users，发送一个POST请求，请求体中包含一个用户信息，例如：

{
    "name": "John Doe",
    "email": "john.doe@example.com"
}

应该能看到新建的用户被添加到数据库中。

配置和自定义

应用配置文件（application.properties/application.yml）

Spring Boot使用配置文件来定义应用的各种属性。配置文件可以是application.properties或application.yml。

示例代码

在src/main/resources目录下创建application.properties文件，并添加以下配置：

# 日志级别
logging.level.root=INFO

# 数据库连接
spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/mydatabase
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=root

# JPA配置
spring.jpa.hibernate.ddl-auto=update
spring.jpa.show-sql=true

或者使用application.yml格式：

logging:
  level:
    root: INFO

spring:
  datasource:
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/mydatabase
    username: root
    password: root
  jpa:
    hibernate:
      ddl-auto: update
    show-sql: true

通过这些配置，可以自定义应用的各种行为，例如设置日志级别、数据库连接信息等。

自定义Spring Boot配置

可以创建自定义的配置类来覆盖或扩展Spring Boot的默认配置。

示例代码

在src/main/java/com/example/myfirstspringbootapp目录下创建一个名为CustomConfig.java的类，并使用@Configuration注解来标识：

package com.example.myfirstspringbootapp;

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration
public class CustomConfig {
    @Bean
    public String customMessage() {
        return "Hello, Custom Config!";
    }
}

在控制器中使用这个自定义配置：

package com.example.myfirstspringbootapp.controller;

import com.example.myfirstspringbootapp.CustomConfig;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class CustomController {
    @Autowired
    private CustomConfig customConfig;

    @GetMapping("/custom")
    public String getCustomMessage() {
        return customConfig.customMessage();
    }
}

可以通过访问http://localhost:8080/custom来测试自定义配置的效果。

扩展Spring Boot

除了使用默认的配置选项外，还可以通过扩展Spring Boot来添加自定义的功能。例如，可以创建自定义的starter，或者通过@Bean注解来定义自定义的组件。

示例代码

在CustomConfig.java中定义一个自定义的starter：

package com.example.myfirstspringbootapp;

import org.springframework.boot.context.properties.ConfigurationProperties;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration
public class CustomStarter {
    @Bean
    public CustomProperties customProperties() {
        return new CustomProperties();
    }
}

class CustomProperties {
    private String message;

    public String getMessage() {
        return message;
    }

    public void setMessage(String message) {
        this.message = message;
    }
}

在application.properties或application.yml中启用自定义的starter：

custom.message=Hello, Custom Starter!

或者使用application.yml格式：

custom:
  message: Hello, Custom Starter!

在控制器中使用自定义的starter：

package com.example.myfirstspringbootapp.controller;

import com.example.myfirstspringbootapp.CustomProperties;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class CustomStarterController {
    @Autowired
    private CustomProperties customProperties;

    @GetMapping("/custom-starter")
    public String getCustomMessage() {
        return customProperties.getMessage();
    }
}

可以通过访问http://localhost:8080/custom-starter来测试自定义starter的效果。

总结

通过上述教程，希望读者能够掌握Spring Boot的基本概念和开发流程。Spring Boot提供了一系列强大的功能和工具，使得开发独立的、生产级别的应用变得简单快捷。从环境搭建到应用的创建、配置和自定义，Spring Boot提供了丰富的资源和支持，使得开发者能够专注于业务逻辑的实现，而不是复杂的配置和基础设施的搭建。