Springboot入门：轻松搭建你的第一个Spring Boot应用-原创手记-慕课网

概述

Spring Boot入门教程介绍了如何快速搭建和开发Spring Boot应用，涵盖了从项目创建到运行测试的全过程。文章详细讲解了Spring Boot的自动配置、嵌入式服务器支持以及快速集成第三方库等功能。通过示例代码和配置文件，读者可以轻松上手并理解Spring Boot的基本使用方法。

Spring Boot简介

Spring Boot 是一个基于 Spring 框架的开源微框架，旨在简化新 Spring 应用的初始搭建以及开发过程。Spring Boot 通过提供一套默认配置，帮助开发者快速搭建起步项目，并且可以自动配置大部分默认设置，使得开发过程更加便捷。

什么是Spring Boot

Spring Boot 是由 Pivotal 团队提供的一个框架，其设计目的是简化新 Spring 应用的初始搭建以及开发过程。通过使用 Spring Boot，你可以用更少的配置来创建独立的、生产级别的基于 Spring 的应用。Spring Boot 也支持使用嵌入式的 Web 服务器，如 Jetty 和 Tomcat，使得开发和部署变得更加简单。

Spring Boot的优势

Spring Boot 通过以下优势来简化开发过程：

自动配置：Spring Boot 通过约定优于配置的方式，自动配置了许多常见的场景，如数据库连接、缓存、邮件发送等，从而减少了开发人员的配置工作量。
无需 XML 配置：Spring Boot 采用 Java 配置，不需要繁琐的 XML 配置文件。
响应式开发：支持响应式编程风格，使用 Spring WebFlux 进行响应式 Web 应用开发。
嵌入式服务器：Spring Boot 可以内嵌 Tomcat、Jetty、Undertow 服务器，可以立即执行和部署。
独立运行：可以打包为可独立运行的应用，无需部署到 WAR 文件，可以直接运行。
开箱即用：提供了一系列可开箱即用的功能，如健康检查、监控、安全等。
快速集成：支持快速集成各种第三方库，如 MyBatis、JPA、Redis、RabbitMQ、WebSocket 等。

Spring Boot的适用场景

Spring Boot 适用于希望快速搭建应用、减少配置、专注于业务逻辑开发的场景。例如：

快速原型开发：当需要快速搭建应用原型进行演示或测试时，Spring Boot 提供了简便的开发模式。
微服务开发：对于构建微服务架构的应用，Spring Boot 提供了良好的支持。
单体应用：对于传统的单体应用，Spring Boot 也能够简化配置，提高开发效率。
Rapid Application Development (RAD)：适用于快速应用程序开发场景，减少时间成本。
企业级应用：企业级应用开发过程中，利用 Spring Boot 可以快速搭建开发环境，提高开发效率。

快速搭建Spring Boot项目

使用Spring Initializr创建项目

Spring Initializr 是一个在线工具，用于快速生成 Spring Boot 项目的骨架。它提供了多种语言和依赖选择，可以生成 Maven 或 Gradle 项目结构。

要使用 Spring Initializr 创建一个新的 Spring Boot 项目，请按照以下步骤操作：

访问 Spring Initializr 网站：https://start.spring.io/
选择项目的基本信息（例如项目名称、语言、依赖版本等）。
添加所需的依赖（例如 Web、Thymeleaf、JPA 等）。
点击“Generate”按钮，生成项目代码。
下载生成的压缩包，解压后导入到 IDE 中（例如 IntelliJ IDEA 或 Eclipse）。

示例：假设我们创建一个简单的 Web 项目，选择 Maven 作为构建工具，引入 web 和 Thymeleaf 依赖，生成的目录结构如下：

my-spring-boot-app/
├── mvnw
├── mvnw.cmd
├── pom.xml
├── src
    ├── main
        ├── java
        │   └── com
        │       └── example
        │           └── myapp
        │               ├── Application.java
        │               └── controller
        │                   └── HelloController.java
        └── resources
            ├── application.properties
            └── static
                └── css
                    └── styles.css

项目结构解析

my-spring-boot-app：项目根目录
mvnw 和 mvnw.cmd：Maven 的可执行文件，用于简化构建命令。
pom.xml：Maven 的配置文件，包含项目的依赖信息。
src/main/java：Java 源代码目录。
- com.example.myapp.Application.java：项目的主入口类。
- com.example.myapp.controller.HelloController.java：一个简单的控制器类。
src/main/resources：项目资源文件目录。
- application.properties：应用配置文件。
- static：存放静态资源文件，如 css、js、html 等。
- templates：存放 Thymeleaf 模板文件。
- application.yml：可选的 YAML 格式的配置文件。

配置文件介绍

Spring Boot 使用 application.properties 或 application.yml 文件来保存配置信息。

示例配置文件 application.properties：

# 端口号
server.port=8080

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

# 静态资源路径
spring.resources.static-locations=classpath:/static/,classpath:/public/

# 日志配置
logging.level.root=INFO
logging.level.com.example.myapp=DEBUG

# 其他配置
spring.messages.basename=i18n/messages

第一个Spring Boot应用实例

创建Controller和Service

创建一个简单的 REST 控制器 (HelloController.java) 和一个服务 (HelloService.java)。

HelloController.java

package com.example.myapp.controller;

import com.example.myapp.service.HelloService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
@RequestMapping("/hello")
public class HelloController {

    @Autowired
    private HelloService helloService;

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

HelloService.java

package com.example.myapp.service;

import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class HelloService {

    public String sayHello() {
        return "Hello, Spring Boot!";
    }
}

运行并测试应用

运行应用：启动 Spring Boot 应用，可以在 IDE 中直接运行 Application 类的 main 方法，或者使用 Maven 命令 mvn spring-boot:run 运行。
测试应用：打开浏览器，访问 http://localhost:8080/hello/hello，应看到输出 Hello, Spring Boot!。

Application.java

package com.example.myapp;

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);
    }
}

日志和错误处理

日志配置

Spring Boot 的日志默认使用 Logback，可以通过修改 application.properties 中的配置来调整日志级别。

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

错误处理

Spring Boot 提供了全局异常处理机制，可以通过创建一个全局异常处理器来捕获并处理异常。

package com.example.myapp.exception;

import org.springframework.http.HttpStatus;
import org.springframework.http.ResponseEntity;
import org.springframework.web.bind.annotation.ControllerAdvice;
import org.springframework.web.bind.annotation.ExceptionHandler;

@ControllerAdvice
public class GlobalExceptionHandler {

    @ExceptionHandler(value = Exception.class)
    public ResponseEntity<String> handleException(Exception e) {
        return new ResponseEntity<>(e.getMessage(), HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR);
    }
}

Spring Boot常用注解和配置

@SpringBootApplication注解

@SpringBootApplication 是一个组合注解，它包含了以下三个注解：

@Configuration：标记该类是一个配置类。
@EnableAutoConfiguration：启用自动配置。
@ComponentScan：启用组件扫描。

示例：

package com.example.myapp;

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);
    }
}

@Configuration注解

@Configuration 注解用于标记一个类作为配置类，可以包含若干 @Bean 方法，用于声明和配置 Spring 应用中的组件。

示例：

package com.example.myapp.config;

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

@Configuration
public class AppConfig {

    @Bean
    public HelloWorldService helloWorldService() {
        return new HelloWorldService();
    }
}

配置文件中的常用属性

Spring Boot 支持使用 application.properties 或 application.yml 文件来配置应用的各种属性。

application.properties

# 数据库连接配置
spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/mydb
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=root
spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.jdbc.Driver

# 服务端口号
server.port=8080

# 其他配置
logging.level.root=INFO

application.yml

server:
  port: 8080

spring:
  datasource:
  url: jdbc:mysql://localhost:3306/mydb
  username: root
  password: root
  driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver

logging:
  level:
    root: INFO

数据库集成

添加数据库驱动依赖

在 pom.xml 中添加数据库驱动依赖，例如 MySQL 的依赖。

<dependencies>
    <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>

创建数据库连接

在 application.properties 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.driver-class-name=com.mysql.jdbc.Driver

实现简单的CRUD操作

创建一个简单的实体类 (User.java) 和对应的仓库接口 (UserRepository.java)。

User.java

package com.example.myapp.model;

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;

    // getters and setters
}

UserRepository.java

package com.example.myapp.repository;

import com.example.myapp.model.User;
import org.springframework.data.jpa.repository.JpaRepository;

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

创建一个服务类来实现 CRUD 操作 (UserService.java)。

UserService.java

package com.example.myapp.service;

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

import java.util.List;

@Service
public class UserService {

    @Autowired
    private UserRepository userRepository;

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

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

    public User getUserById(Long id) {
        return userRepository.findById(id).orElse(null);
    }

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

创建一个控制器来暴露 REST 接口 (UserController.java)。

UserController.java

package com.example.myapp.controller;

import com.example.myapp.model.User;
import com.example.myapp.service.UserService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;

import java.util.List;

@RestController
@RequestMapping("/users")
public class UserController {

    @Autowired
    private UserService userService;

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

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

    @GetMapping("/{id}")
    public User getUserById(@PathVariable Long id) {
        return userService.getUserById(id);
    }

    @DeleteMapping("/{id}")
    public void deleteUserById(@PathVariable Long id) {
        userService.deleteUserById(id);
    }
}

Spring Boot的扩展和优化

使用Thymeleaf模板引擎

Thymeleaf 是一个 Java 模板引擎，用于生成 XML、HTML 和纯文本内容。Spring Boot 中可以使用 Thymeleaf 作为视图解析器。

添加依赖：在 pom.xml 中添加 Thymeleaf 依赖。

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

创建模板文件：在 src/main/resources/templates 目录下创建一个 HTML 模板文件 index.html。

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

创建控制器：创建一个控制器来渲染模板。

package com.example.myapp.controller;

import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.ui.Model;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;

@Controller
public class ThymeleafController {

    @GetMapping("/")
    public String index(Model model) {
        model.addAttribute("name", "Spring Boot User");
        return "index";
    }
}

静态资源管理和自定义错误页面

静态资源管理

Spring Boot 会自动解析 src/main/resources/static 目录下的静态资源文件，例如 CSS、JavaScript 和图片等。

自定义错误页面

可以在 src/main/resources/templates 目录下创建 error.html 文件来定义自定义错误页面。

<!DOCTYPE html>
<html xmlns:th="http://www.thymeleaf.org">
<head>
    <title>Error Page</title>
</head>
<body>
    <h1>Oops, something went wrong!</h1>
    <p th:text="'Error Code: ' + ${status}"></p>
    <p th:text="'Error Message: ' + ${message}"></p>
</body>
</html>

在控制器中返回错误代码。

package com.example.myapp.controller;

import org.springframework.http.HttpStatus;
import org.springframework.http.ResponseEntity;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class ErrorController {

    @GetMapping("/error")
    public ResponseEntity<String> error() {
        return new ResponseEntity<>("Oops, something went wrong!", HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR);
    }
}

使用Spring Boot Actuator监控应用

Spring Boot Actuator 提供了一系列管理和监控应用的端点，可以查看应用的运行状态、健康检查、环境信息等。

添加依赖：在 pom.xml 中添加 Actuator 依赖。

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

访问 Actuator 端点：默认情况下，Actuator 端点位于 /actuator 下，可以通过访问 http://localhost:8080/actuator 来查看可用的端点。
常用端点：
- health：显示应用的健康状态。
- info：显示应用的环境信息。
- metrics：显示应用的度量信息。
- env：显示应用的环境变量。
自定义Actuator端点：可以通过 application.properties 或 application.yml 文件来配置 Actuator 的行为。

management.endpoints.web.exposure.include=health,info
management.endpoint.health.show-details=always

这些配置项可以让 health 和 info 端点暴露在 Web 端点，并且显示详细的健康信息。

远程监控：可以通过配置 Spring Boot Admin 或其他监控工具来远程监控 Spring Boot 应用的状态。

通过这些配置和改造，可以大大增强应用的可管理性和可观测性。