Spring Boot基础知识

什么是 Spring Boot

Spring Boot 是一个用于构建独立的、基于 Spring 的生产级应用程序的框架。它简化了 Spring 应用的初始搭建以及开发过程，使得开发者能够快速地创建可以运行的应用程序，而无需进行大量的样板配置。
例如，在传统的 Spring 应用开发中，需要配置大量的 XML 文件或者 Java 配置类来定义各种 Bean，如数据源、事务管理器等。而 Spring Boot 通过自动配置（auto - configuration）功能，根据项目中添加的依赖自动配置这些组件，大大减少了配置的工作量。
核心特性

自动配置
Spring Boot 的自动配置是其核心特性之一。它会根据类路径下的依赖和一些预定义的条件来自动配置 Spring 应用。
比如，当在项目的pom.xml（Maven 项目）或者build.gradle（Gradle 项目）中添加了spring - webmvc依赖，Spring Boot 会自动配置一个 Spring MVC 应用，包括配置DispatcherServlet、视图解析器等组件。这些配置都是基于一系列的条件判断，如是否存在某个特定的类或者接口来触发相应的配置。
起步依赖（Starter Dependencies）
Spring Boot 提供了一系列的起步依赖，这些依赖是将一组相关的依赖打包在一起，方便开发者使用。
例如，spring - boot - starter - web包含了构建一个 Web 应用所需要的基本依赖，如 Spring MVC、Tomcat 等。当在项目中添加这个起步依赖后，就可以快速地开始构建 Web 应用，而不需要逐个添加spring - mvc、tomcat - embed - servlet等依赖。
嵌入式服务器支持
Spring Boot 支持嵌入式服务器，如 Tomcat、Jetty 和 Undertow。这些服务器可以直接嵌入到应用程序中，使得应用可以作为一个独立的可执行文件运行。
以 Tomcat 为例，在传统的 Web 应用开发中，需要将应用部署到外部的 Tomcat 服务器中。而在 Spring Boot 中，通过添加spring - boot - starter - web依赖，会自动嵌入 Tomcat 服务器。当启动应用时，Tomcat 会在应用内部启动，监听指定的端口（默认是 8080），处理 HTTP 请求。
项目结构

典型的 Spring Boot 项目结构包含src/main/java、src/main/resources和src/test/java等目录。
在src/main/java目录下，通常有一个主应用类（带有@SpringBootApplication注解），它是应用的入口点。例如：
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java

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   import org.springframework.boot.SpringBootApplication;
 
   @SpringBootApplication
   public class MyApplication {
       public static void main(String[] args) {
           SpringBootApplication.run(MyApplication.class, args);
       }
   }
在src/main/resources目录中，包含配置文件（如application.properties或application.yml），用于配置应用的各种属性，如服务器端口、数据库连接等。
src/test/java目录用于存放单元测试和集成测试的代码。
配置文件
Spring Boot 支持多种配置文件格式，如properties和yaml。
application.properties
这是一种传统的配置文件格式，以键值对的形式配置属性。例如，配置服务器端口：server.port = 8080；配置数据库连接：spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/mydb。
application.yml
这是一种更具可读性的配置文件格式，使用缩进表示层次结构。例如：
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yaml

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     server:
       port: 8080
     spring:
       datasource:
         url: jdbc:mysql://localhost:3306/mydb
配置文件中的属性可以通过@Value注解或者Environment接口在 Java 代码中获取和使用。例如：
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java

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   import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
   import org.springframework.stereotype.Component;
 
   @Component
   public class MyConfig {
       @Value("${server.port}")
       private int port;
 
       // 可以在这里使用port变量进行相关操作
   }
注解
@SpringBootApplication
这是一个组合注解，它包含了@SpringBootConfiguration、@EnableAutoConfiguration和@ComponentScan。
@SpringBootConfiguration表明这个类是一个配置类，可以用于定义 Bean 等配置操作。@EnableAutoConfiguration开启自动配置功能，@ComponentScan用于扫描组件，默认会扫描当前包及其子包下的@Component、@Service、@Repository、@Controller等注解标注的类。
@RestController
用于标注一个类，使其成为一个 RESTful 风格的控制器。它是@Controller和@ResponseBody的组合注解，意味着这个类中的方法返回值会直接作为 HTTP 响应的内容，而不是视图名称。例如：
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java

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   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, World!";
       }
   }
@Service
用于标注服务层的类，表示这是一个业务逻辑组件。例如，一个处理用户业务逻辑的类可以用@Service标注：
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java

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   import org.springframework.stereotype.Service;
 
   @Service
   public class UserService {
       // 业务逻辑方法
   }

以下是深入学习 Spring Boot 框架的一些建议：

一、掌握基础知识

1. 理解 Spring 基础
   • Spring Boot 是基于 Spring 构建的，所以要先熟悉 Spring 的核心概念，如控制反转（IoC）和依赖注入（DI）。了解如何通过 Spring 容器管理 Bean，以及 Bean 的生命周期。可以通过学习简单的 Spring 项目，如使用 XML 或 Java 配置来定义 Bean，来加深对这些概念的理解。
   • 例如，在传统 Spring 中，使用 XML 配置一个简单的数据源 Bean：

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xml

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• 或者使用 Java 配置类：

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java

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   import org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource;
   import org.springframework.context.annotation.Bean;
   import org.springframework.context.annotation.Configuration;

   @Configuration
   public class DataSourceConfig {
       @Bean
       public BasicDataSource dataSource() {
           BasicDataSource dataSource = new BasicDataSource();
           dataSource.setDriverClassName("com.mysql.jdbc.Driver");
           dataSource.setUrl("jdbc:mysql://localhost:3306/mydb");
           dataSource.setUsername("root");
           dataSource.setPassword("password");
           return dataSource;
       }
   }

1. 学习 Spring Boot 核心概念

   • 深入理解自动配置（Auto - Configuration）。查看 Spring Boot 的自动配置类，了解它们是如何根据类路径中的依赖和条件来自动配置应用的。
   • 例如，在spring - boot - autoconfigure模块中，可以找到DataSourceAutoConfiguration类。这个类在满足一定条件（如存在相关的数据源依赖）时，会自动配置数据源。它使用了@ConditionalOnClass、@ConditionalOnMissingBean等注解来确定是否需要进行配置。
   • 掌握起步依赖（Starter Dependencies）。研究每个起步依赖包含的具体内容，以及它们是如何协同工作的。比如spring - boot - starter - web包含了 Spring MVC、嵌入式服务器（如 Tomcat）等组件，学习如何通过添加不同的起步依赖来构建不同类型的应用，如 Web 应用、数据访问应用等。

2. 熟悉项目结构和配置文件

   • 仔细研究 Spring Boot 项目的标准结构，包括src/main/java、src/main/resources和src/test/java等目录的用途。
   • 对于配置文件（application.properties或application.yml），要深入理解如何配置各种属性，如服务器端口、数据库连接、日志级别等。学会如何通过@Value注解和Environment接口在代码中获取和使用配置文件中的属性。例如：

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   import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
   import org.springframework.stereotype.Component;

   @Component
   public class MyConfig {
       @Value("${server.port}")
       private int port;

       public int getPort() {
           return port;
       }
   }

二、实践项目开发

1. 构建简单应用
   • 从简单的 Web 应用开始，如创建一个 RESTful API。使用spring - boot - starter - web构建一个可以返回简单数据的接口。例如，创建一个控制器类：

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java

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   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, World!";
       }
   }

• 逐渐增加应用的复杂度，比如添加数据库访问。可以使用spring - boot - starter - data - jpa来实现与数据库的交互。定义实体类、数据访问接口（继承JpaRepository）和服务层类，然后在控制器中调用服务层方法来获取和处理数据。

1. 参考开源项目

   • 寻找一些优秀的 Spring Boot 开源项目进行学习。例如，可以研究 Spring Cloud 项目中的各个微服务组件，它们大量使用了 Spring Boot。通过阅读这些开源项目的代码，可以学习到如何构建大型的、分布式的 Spring Boot 应用，包括服务发现、配置管理、熔断器等高级功能。
   • 还可以查看一些小型的开源 Web 应用或工具项目，了解它们在实际应用中是如何组织代码、处理业务逻辑和进行配置的。

2. 解决实际问题

   • 参与实际的项目开发或者自己设定一些实际场景的问题来解决。例如，如何在 Spring Boot 应用中实现多数据源的配置和访问，或者如何进行安全认证和授权。通过解决这些实际问题，可以深入了解 Spring Boot 的各种功能和特性，并且学会如何在复杂的场景中灵活运用它们。

三、深入研究相关技术和工具

1. 数据库访问技术
   • 学习与 Spring Boot 结合使用的数据库访问技术，如 JPA（Java Persistence API）和 MyBatis。对于 JPA，深入理解实体关系映射（ORM）的概念，如何通过 JPA 实现数据的增删改查操作。例如，通过JpaRepository接口可以很方便地进行基本的数据库操作：

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java

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   import org.springframework.data.jpa.repository.JpaRepository;

   public interface UserRepository extends JpaRepository {
       // 可以在这里定义自定义的查询方法，如根据姓名查找用户
       User findByName(String name);
   }

• 如果使用 MyBatis，学习如何在 Spring Boot 中集成 MyBatis，包括配置 MyBatis 的映射文件、SQL 语句编写等。

1. 测试框架
   • 掌握 Spring Boot 应用的测试方法，包括单元测试和集成测试。学习使用 JUnit 和 Mockito 等测试工具。对于单元测试，编写测试用例来验证控制器、服务层和数据访问层等各个组件的功能。例如，使用 JUnit 测试控制器方法：

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   import org.junit.jupiter.api.Test;
   import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
   import org.springframework.boot.test.autoconfigure.web.servlet.WebMvcTest;
   import org.springframework.test.web.servlet.MockMvc;
   import static org.springframework.test.web.servlet.request.MockMvcRequestBuilders.get;
   import static org.springframework.test.web.servlet.result.MockMvcResultMatchers.content;
   import static org.springframework.test.web.servlet.result.MockMvcResultMatchers.status;

   @WebMvcTest(HelloController.class)
   public class HelloControllerTest {
       @Autowired
       private MockMvc mockMvc;

       @Test
       public void testSayHello() throws Exception {
           mockMvc.perform(get("/hello"))
                  .andExpect(status().isOk())
                  .andExpect(content().string("Hello, World!"));
       }
   }

• 对于集成测试，测试整个应用或者多个组件之间的交互，如测试数据库访问和业务逻辑的集成。

1. 监控和管理工具
   • 了解 Spring Boot Actuator，它提供了一系列的端点（endpoints）用于监控和管理应用。学习如何配置和使用这些端点，如查看应用的健康状态、获取应用的配置信息等。例如，通过访问/actuator/health端点可以查看应用的健康状况，通过/actuator/metrics端点可以获取应用的各种性能指标。
   • 还可以学习如何与外部的监控工具（如 Prometheus）集成，实现对 Spring Boot 应用的更全面的监控。