Spring Boot学习：入门到实践教程-原创手记-慕课网

概述

本文全面介绍了Spring Boot学习的相关内容，包括Spring Boot的核心特点、开发环境搭建、项目创建以及常用配置和功能开发。文章还详细讲解了Spring Boot应用的打包和部署方法，帮助开发者快速上手并掌握Spring Boot开发技能。在Spring Boot学习过程中，你将了解从环境搭建到项目开发的全流程，轻松掌握Spring Boot的各项高级功能。

Spring Boot简介

什么是Spring Boot

Spring Boot是Spring框架的一个模块，旨在简化Spring应用的创建、配置和部署。它提供了一种新的方式来快速构建独立的、生产级别的基于Spring的应用程序。Spring Boot的核心目标是简化配置，使开发者可以快速上手开发，而不需要深入了解复杂的配置细节。

Spring Boot的主要特点

自动化配置：Spring Boot可以通过自动配置来简化应用开发。它会根据类路径中的依赖库自动配置Spring。
开箱即用：Spring Boot内置了对常见场景的支持，例如Web应用、数据访问、安全、邮件发送等，开发者可以直接使用而无需额外配置。
独立运行：Spring Boot应用可以被打包成独立的JAR文件，包含所有依赖，可以直接运行，无需额外的容器或服务器。
嵌入式容器：Spring Boot通常与嵌入式Servlet容器（如Tomcat、Jetty、Undertow）结合使用，简化了部署过程。
健康检查：提供了内置的健康检查功能，可以方便地监控应用的状态。
外部化配置：支持外部化配置，允许在运行时更改配置，而无需重新编译代码。

Spring Boot开发环境搭建

安装Java开发环境

安装Java JDK：
- 访问Oracle Java SE Downloads或OpenJDK下载并安装相应版本的Java JDK。
- 确保安装的Java版本兼容Spring Boot版本，常用的Java版本包括Java 8、Java 11、Java 17等。
配置环境变量：
- 设置JAVA_HOME指向你安装的Java JDK目录。
- 将%JAVA_HOME%\bin添加到PATH环境变量中。

# Windows 系统示例
set JAVA_HOME=C:\Program Files\Java\jdk-11
set PATH=%JAVA_HOME%\bin;%PATH%

# Linux 系统示例
export JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/java-11-openjdk
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH

安装IntelliJ IDEA或Eclipse

安装IntelliJ IDEA：
- 访问JetBrains IntelliJ IDEA官网下载并安装IntelliJ IDEA。
- 安装完成后启动IntelliJ IDEA，选择合适的主题和插件。
- 在IDEA中配置Spring Boot版本，确保IDE与项目版本一致。
安装Eclipse：
- 访问Eclipse官网下载并安装Eclipse。
- 安装完成后启动Eclipse，进入Eclipse Marketplace，安装Spring Tools插件。

下载并配置Spring Boot Starter

使用Spring Initializr生成项目：
- 访问Spring Initializr官网。
- 选择项目类型（如Maven项目、Gradle项目），选择Java版本，选择Spring Boot版本，选择应用的基本依赖（如Web、JPA等）。
- 点击“Generate”按钮下载项目压缩包。
配置Spring Boot Starter项目：
- 解压缩下载的项目压缩包。
- 使用IDE（如IntelliJ IDEA或Eclipse）打开解压缩后的项目。
- 运行mvn clean install或gradle clean build命令进行构建。

创建第一个Spring Boot应用

使用Spring Initializr生成项目

访问Spring Initializr：
- 访问Spring Initializr官网。
- 选择项目类型（Maven项目），选择Java版本（如Java 11），选择Spring Boot版本（如2.5.5）。
- 添加所需依赖（如Web、Actuator、Thymeleaf等）。
- 点击“Generate”按钮下载项目压缩包。
解压项目：
- 将下载的文件解压到本地目录。
导入项目：
- 使用IntelliJ IDEA或Eclipse导入解压后的项目。

项目结构解析

项目目录结构：
- src/main/java：存放Java源代码。
- src/main/resources：存放配置文件和静态资源。
- src/test/java：存放测试代码。
- pom.xml（Maven项目）或build.gradle（Gradle项目）：项目构建配置文件。
- src/main/resources/application.properties或application.yml：应用配置文件。

my-spring-boot-app/
├── src
│   ├── main
│   │   ├── java
│   │   │   └── com
│   │   │       └── example
│   │   │           └── myapp
│   │   │               ├── MyApplication.java
│   │   │               └── controller
│   │   │                   └── HelloController.java
│   │   └── resources
│   │       ├── application.properties
│   │       └── static
│   │           └── index.html
│   └── test
│       └── java
│           └── com
│               └── example
│                   └── myapp
│                       └── MyApplicationTests.java
├── pom.xml
└── .gitignore

运行第一个Spring Boot应用

运行应用：
- 通过IDE运行MyApplication类中的main方法启动应用。
- 使用命令行运行：mvn spring-boot:run（Maven）或./gradlew bootRun（Gradle）。
访问应用：
- 应用启动后默认监听8080端口。
- 访问http://localhost:8080查看应用运行状态。

// MyApplication.java
package com.example.myapp;

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

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

// HelloController.java
package com.example.myapp.controller;

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

@RestController
public class HelloController {
    @GetMapping("/")
    public String hello() {
        return "Hello World!";
    }
}

Spring Boot常用注解与配置

@SpringBootApplication注解详解

@SpringBootApplication是Spring Boot中最重要的注解之一，它组合了多个注解的功能：

@Configuration：标记类为Spring配置类。
@EnableAutoConfiguration：标记类为自动配置类。
@ComponentScan：标记类用于组件扫描，指定扫描包路径。

package com.example.myapp;

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

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

@Controller, @Service, @Repository, @Component注解使用

这些注解用于定义不同类型的组件：

@Controller：用于标记控制器类。
@Service：用于标记服务类。
@Repository：用于标记数据访问类。
@Component：通用注解，标记任何Spring组件。

// HelloController.java
package com.example.myapp.controller;

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

@RestController
public class HelloController {
    @GetMapping("/")
    public String hello() {
        return "Hello World!";
    }
}

// UserService.java
package com.example.myapp.service;

import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class UserService {
}

// UserRepository.java
package com.example.myapp.repository;

import org.springframework.stereotype.Repository;

@Repository
public class UserRepository {
}

// MyComponent.java
package com.example.myapp;

import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
public class MyComponent {
}

application.properties和application.yml配置文件

这些配置文件用于定义应用的各种属性，如数据库连接信息、端口号等。

application.properties：
- 使用键值对格式定义配置。

# application.properties
server.port=8080
spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/mydb
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=root

application.yml：
- 使用YAML格式定义配置。

# application.yml
server:
  port: 8080
spring:
  datasource:
  url: jdbc:mysql://localhost:3306/mydb
  username: root
  password: root

Spring Boot基础功能开发

RESTful API开发

开发RESTful API需要使用@RestController和@RequestMapping注解。

// UserController.java
package com.example.myapp.controller;

import org.springframework.web.bind.annotation.*;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

@RestController
public class UserController {
    private List<User> users = new ArrayList<>();

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

    @PostMapping("/users")
    public User addUser(@RequestBody User user) {
        users.add(user);
        return user;
    }
}

class User {
    private String name;
    private int age;

    public User(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    // Getters and setters
}

数据库连接与操作

使用Spring Data JPA进行数据库连接和操作。

添加依赖：
- 在pom.xml或build.gradle中添加Spring Data JPA依赖。

<!-- pom.xml 示例 -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId>
</dependency>

// build.gradle 示例
implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-data-jpa'

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

# application.properties
spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/mydb
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=root
spring.jpa.hibernate.ddl-auto=update

# application.yml
spring:
  datasource:
  url: jdbc:mysql://localhost:3306/mydb
  username: root
  password: root
jpa:
  hibernate:
    ddl-auto: update

创建实体类：
- 创建Java实体类，使用@Entity注解。

// 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.AUTO)
    private Long id;
    private String name;
    private int age;

    // Getters and setters
}

创建Repository接口：
- 创建接口继承JpaRepository。

// 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> {
}

使用Repository接口：
- 在服务类中使用Repository接口进行数据库操作。

// 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;

@Service
public class UserService {
    @Autowired
    private UserRepository userRepository;

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

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

文件上传和下载

文件上传和下载通常涉及文件存储和访问。

配置文件存储：
- 在application.properties或application.yml中配置文件存储路径。

# application.properties
spring.servlet.multipart.location=upload/

# application.yml
spring:
  servlet:
  multipart:
    location: upload/

文件上传：
- 使用@RequestParam和@PostMapping处理文件上传请求。

// FileController.java
package com.example.myapp.controller;

import org.springframework.web.bind.annotation.*;
import org.springframework.web.multipart.MultipartFile;

import java.io.IOException;
import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Path;
import java.nio.file.Paths;

@RestController
public class FileController {
    private static final String UPLOAD_DIR = "upload/";

    @PostMapping("/upload")
    public String uploadFile(@RequestParam("file") MultipartFile file) throws IOException {
        Path uploadPath = Paths.get(UPLOAD_DIR);

        // Create directory if not exists
        if (!Files.exists(uploadPath)) {
            Files.createDirectories(uploadPath);
        }

        // Save the file to upload directory
        try {
            Files.write(Paths.get(UPLOAD_DIR + file.getOriginalFilename()), file.getBytes());
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException("Failed to save file", e);
        }

        return "File saved successfully";
    }
}

文件下载：
- 使用@GetMapping处理文件下载请求。

// FileController.java (continued)
@GetMapping("/download/{filename}")
public void downloadFile(@PathVariable String filename, HttpServletResponse response) throws IOException {
    Path downloadPath = Paths.get(UPLOAD_DIR + filename);

    response.setContentType("application/octet-stream");
    response.setHeader("Content-Disposition", "attachment; filename=\"" + filename + "\"");

    Files.copy(downloadPath, response.getOutputStream());
    response.flushBuffer();
}

Spring Boot项目打包与部署

使用Maven或Gradle打包项目

使用Maven打包：

mvn clean package

这将生成target目录下的my-spring-boot-app.jar文件。

使用Gradle打包：

./gradlew clean build

这将生成build/libs目录下的my-spring-boot-app.jar文件。

将Spring Boot应用部署到Tomcat或任意应用服务器

创建WAR包：
- 修改pom.xml或build.gradle配置打包为WAR包。

<!-- pom.xml 示例 -->
<packaging>war</packaging>

<build>
    <finalName>my-spring-boot-app</finalName>
    <plugins>
        <plugin>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
        </plugin>
        <plugin>
            <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
            <artifactId>maven-war-plugin</artifactId>
            <version>3.2.2</version>
            <configuration>
                <failOnMissingWebXml>false</failOnMissingWebXml>
            </configuration>
        </plugin>
    </plugins>
</build>

// build.gradle 示例
plugins {
    id 'org.springframework.boot' version '2.5.5'
    id 'io.spring.dependency-management' version '1.0.11.RELEASE'
    id 'war'
}

war {
    baseName = 'my-spring-boot-app'
    version = '1.0.0'
}

部署到Tomcat：
- 将生成的WAR文件复制到Tomcat的webapps目录下，启动Tomcat服务器。

# 复制WAR文件到Tomcat
cp my-spring-boot-app-1.0.0.war /path/to/tomcat/webapps/

启动Tomcat服务器：

# 启动Tomcat
/path/to/tomcat/bin/startup.sh

访问http://localhost:8080/my-spring-boot-app查看应用运行状态。

部署到云平台（如阿里云、AWS等）

部署到阿里云：
- 使用阿里云控制台创建ECS实例，安装Java和Tomcat。
- 将应用打包成WAR或JAR文件上传到ECS实例。
- 配置Tomcat部署应用。

# 部署WAR文件到Tomcat
cp my-spring-boot-app-1.0.0.war /opt/tomcat/webapps/

部署到AWS：
- 使用AWS控制台创建EC2实例，安装Java和Tomcat。
- 将应用打包成WAR或JAR文件上传到EC2实例。
- 配置Tomcat部署应用。


# 部署WAR文件到Tomcat
cp my-spring-boot-app-1.0.0.war /opt/tomcat/webapps/
``

通过以上步骤可以将Spring Boot应用部署到云平台，确保应用可以稳定运行。