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Springboot入門教程：快速搭建你的第一個Web應用

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SpringBoot

概述

Spring Boot 是一个基于 Spring 平台的框架，旨在简化新应用的搭建和开发过程。它通过自动配置和减少配置文件的工作量来提高开发效率。本文详细介绍了 Spring Boot 的优势、开发环境搭建、项目创建以及核心概念和简单应用的开发步骤。

Spring Boot 简介

什么是 Spring Boot

Spring Boot 是由 Pivotal 团队提供的基于 Spring 平台，以 Apache License 2.0 协议开源的框架。Spring Boot 旨在简化新 Spring 应用的初始搭建以及开发过程，通过自动配置和减少配置文件的工作量，使得开发人员能够将更多精力放在应用程序的开发和业务逻辑上。

Spring Boot 的优势

快速上手：Spring Boot 提供了无需配置大量 XML，只需要简单的配置即可构建一个独立的、生产级别的应用。
自动配置：Spring Boot 通过自动配置应用程序，使配置变得简单。
独立运行：Spring Boot 应用程序可以被打包为独立的 jar 或者 war 文件，在任意 Java 环境中运行。
内置开发服务器：Spring Boot 内置了开发时使用的嵌入式 Tomcat、Jetty 或者 Undertow，无需配置。
宽泛适用的场景支持：Spring Boot 适用于 Web 应用、批处理应用等。
集成测试支持：Spring Boot 自带 Spring Test 支持测试。
热部署测试：使用 Spring Boot DevTools 库可以实现热部署。

开发环境搭建

开发 Spring Boot 应用程序首先需要搭建合适的开发环境：

Java 环境：需要安装 Java Development Kit (JDK)，建议使用 1.8 或更高版本。
IDE 工具：推荐使用 IntelliJ IDEA 或者 Eclipse 等工具。
Maven 或 Gradle：依赖管理工具。
数据库：可选择 MySQL、PostgreSQL 或其他数据库。
Git：用于版本控制。

Java 环境配置

下载 JDK：从 Oracle 官网下载 JDK。
安装 JDK：安装时请记住安装路径。
配置环境变量：在环境变量中配置 JAVA_HOME、JRE_HOME 和 PATH。

export JAVA_HOME=/path/to/jdk
export JRE_HOME=${JAVA_HOME}/jre
export PATH=${JAVA_HOME}/bin:${PATH}

IDE 配置

下载 IntelliJ IDEA：从官方网站下载社区版或专业版。
安装 IntelliJ IDEA，并配置好 JDK 路径。
在 IntelliJ IDEA 中配置 Maven 插件。

<build>
    <plugins>
        <plugin>
            <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
            <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
            <version>3.8.1</version>
            <configuration>
                <source>1.8</source>
                <target>1.8</target>
            </configuration>
        </plugin>
    </plugins>
</build>

Maven 配置

下载 Maven：从 Maven 官方网站下载。
安装 Maven，配置环境变量。

export MAVEN_HOME=/path/to/maven
export PATH=${MAVEN_HOME}/bin:${PATH}

创建 Maven 项目：使用 mvn archetype:generate 命令来创建项目。

mvn archetype:generate -DgroupId=com.example -DartifactId=springbootdemo -DarchetypeArtifactId=maven-archetype-quickstart -DinteractiveMode=false

数据库配置

下载并安装 MySQL：从 MySQL 官方下载 MySQL Server。
配置数据库连接。

<dependency>
    <groupId>mysql</groupId>
    <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
    <version>8.0.23</version>
</dependency>

快速创建 Spring Boot 项目

使用 Spring Initializr 创建项目

Spring Initializr 提供了快速创建 Spring Boot 项目的功能，可以快速创建一个简单的 Spring Boot 应用程序。

访问 Spring Initializr 官网：https://start.spring.io/
选择项目类型和依赖。
下载生成的项目。

wget https://start.spring.io/starter.zip --no-check-certificate
unzip starter.zip

导入到 IDE 中。

导入 Spring Boot 项目到 IDE

解压缩文件后，打开 IntelliJ IDEA，选择 File -> Open，选择项目目录。
在打开的项目窗口中，可以看到项目结构，包括 src/main/java 和 src/main/resources。
在项目窗口中，右键点击项目，选择 Maven -> Reload Project。
配置运行环境，在项目根目录添加 pom.xml 文件。

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <groupId>com.example</groupId>
    <artifactId>springbootdemo</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <packaging>jar</packaging>
    <name>springbootdemo</name>
    <description>Demo project for Spring Boot</description>
    <properties>
        <java.version>1.8</java.version>
    </properties>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>
    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
</project>

Spring Boot 核心概念

自动配置

Spring Boot 通过 @EnableAutoConfiguration 注解来实现自动配置，它会根据类路径中的依赖自动配置常见场景。

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

Starter 依赖

Spring Boot 提供了一组 Starter 依赖，每个 Starter 依赖都预先配置了其他依赖，简化了依赖管理。

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

配置文件

Spring Boot 支持多种配置文件格式，如 application.properties 或 application.yml。

spring.application.name=springbootdemo
server.port=8080

开发第一个简单的 Web 应用

创建 Controller

Controller 用于处理 HTTP 请求，返回 HTTP 响应。

package com.example.demo;

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

@RestController
public class HelloController {

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

使用 Thymeleaf 模板引擎

Thymeleaf 是一个 Java 模板引擎，可以用于生成 HTML、XML、JavaScript 和纯文本。

添加 Thymeleaf 依赖。

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

创建 HTML 模板。

<!DOCTYPE html>
<html xmlns:th="http://www.thymeleaf.org">
<head>
    <title>Home</title>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">
    <link rel="stylesheet" >
</head>
<body>
<div class="container">
    <h1>Welcome to Spring Boot</h1>
</div>
</body>
</html>

创建 Controller 处理模板。

@GetMapping("/")
public String home() {
    return "home"; // 对应 home.html
}

运行并测试应用

使用 IntelliJ IDEA 运行项目，打开浏览器访问 http://localhost:8080/ 和 http://localhost:8080/hello。

简单的控制器测试示例（使用JUnit）

package com.example.demo;

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 shouldReturnDefaultMessage() throws Exception {
        mockMvc.perform(get("/hello"))
                .andExpect(status().isOk())
                .andExpect(content().string(containsString("Hello, World!")));
    }
}

数据访问

使用 JPA 和 Hibernate 连接数据库

JPA (Java Persistence API) 提供了访问、持久化和管理实体对象的框架。

添加 JPA 依赖。

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

配置数据库连接。

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

创建实体类和 Repository 接口

创建实体类。

package com.example.demo.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;

    public Long getId() {
        return id;
    }

    public void setId(Long id) {
        this.id = id;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getEmail() {
        return email;
    }

    public void setEmail(String email) {
        this.email = email;
    }
}

创建 Repository 接口。

package com.example.demo.repository;

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

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

数据库迁移与管理

Flyway 是一个数据库迁移工具，可以用于管理数据库版本。

添加 Flyway 依赖。

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

配置 Flyway 在 application.properties 中。

spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/springbootdemo
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=root
spring.jpa.hibernate.ddl-auto=update
spring.flyway.enabled=true
spring.flyway.locations=classpath:/db/migration

创建数据库迁移脚本。
在 src/main/resources/db/migration 目录中创建 V1__init.sql 文件，内容如下：

CREATE TABLE `user` (
    `id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
    `name` varchar(255) DEFAULT NULL,
    `email` varchar(255) DEFAULT NULL,
    PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

部署与运行 Spring Boot 应用

打包与发布

使用 Maven 打包。

mvn clean package

生成的 jar 文件可以在 target 文件夹中找到。

在 Tomcat 或 Jetty 上运行

手动运行。

java -jar target/springbootdemo-0.0.1-SNAPSHOT.jar

在 Tomcat 或 Jetty 上运行。

mvn tomcat7:run

部署到云平台

使用 Docker 打包。

docker build -t springbootdemo .

使用 Docker 部署。

docker run -p 8080:8080 springbootdemo

使用云平台部署。

kubectl create deployment springbootdemo --image=springbootdemo
kubectl expose deployment springbootdemo --type=LoadBalancer --port=8080

总结

通过本文，你已经了解了 Spring Boot 的基本概念和使用方法。Spring Boot 简化了开发流程，使得开发人员能够专注于业务实现。希望本文对你有所帮助，建议在实践中多加练习，掌握更多技能。

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