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Java全棧項目實戰：從入門到初級應用教程

標簽：

Java

概述

本文介绍了Java全栈项目实战的各个方面，包括开发环境搭建、前后端技术栈使用、数据库操作以及项目部署等。通过详细讲解Spring Boot、MyBatis和Vue.js等技术，帮助读者快速掌握Java全栈项目的开发流程。文章还涵盖了从基础语法到高级应用的全面内容，旨在帮助初学者和进阶开发者提升技能。希望读者能够通过本教程顺利进行Java全栈项目实战。

Java全栈项目实战：从入门到初级应用教程

Java全栈开发简介

什么是全栈开发

全栈开发是指能够全面掌握各类开发技能，包括前端开发、后端开发、数据库操作等。全栈开发人员能够独立完成一个项目的前端界面设计、后端逻辑实现、数据库搭建和维护等任务，提高了开发效率和项目交付质量。

Java全栈开发的优势

技术栈统一：使用Java进行全栈开发可以统一前后端开发语言，减少开发环境切换的时间，提高开发效率。
强大的生态系统：Java拥有丰富的框架和库支持，如Spring Boot、MyBatis等，帮助开发者快速构建和维护应用。
跨平台性：Java的“一次编写，到处运行”特性非常适合全栈开发，使得代码可以在不同的操作系统上运行，增加了应用的灵活性。
安全性：Java提供了强大的安全特性，如沙箱机制、类加载器等，有助于构建安全的应用。

Java全栈开发常用的技术栈

后端框架：Spring Boot，MyBatis等。
前端框架：Vue.js。
数据库：MySQL。
部署工具：Docker、Kubernetes。

Java后端开发基础

Java开发环境搭建

安装Java环境

下载并安装JDK。
设置环境变量：JAVA_HOME和PATH。
验证安装：在命令行中运行 java -version 和 javac -version。

$ java -version
openjdk version "1.8.0_262"
OpenJDK Runtime Environment (build 1.8.0_262-b10)
OpenJDK 64-Bit Server VM (build 25.262-b10, mixed mode)

安装IDE

Eclipse
IntelliJ IDEA
NetBeans

Java基础语法

变量与类型

基本数据类型：int, double, boolean, char等。
引用类型：String, ArrayList, HashMap等。

public class Variables {
    public static void main(String[] args) {
        int age = 25;
        double salary = 3000.50;
        boolean isEmployed = true;
        char grade = 'A';

        String name = "John Doe";
        ArrayList<Integer> numbers = new ArrayList<>();
        HashMap<String, Integer> map = new HashMap<>();

        System.out.println("Age: " + age);
        System.out.println("Salary: " + salary);
        System.out.println("Employed: " + isEmployed);
        System.out.println("Grade: " + grade);
    }
}

控制流程

条件语句：if, else if, else。
循环语句：for, while, do-while。

public class ControlFlow {
    public static void main(String[] args) {
        int number = 3;

        if (number > 0) {
            System.out.println(number + " is positive.");
        } else if (number < 0) {
            System.out.println(number + " is negative.");
        } else {
            System.out.println(number + " is zero.");
        }

        for (int i = 1; i <= 5; i++) {
            System.out.println("Count: " + i);
        }

        int count = 1;
        while (count <= 5) {
            System.out.println("Count: " + count);
            count++;
        }
    }
}

方法与函数

类与对象

定义类
创建对象

public class Person {
    private String name;
    private int age;

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

    public String getName() {
        return name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

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

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public void introduce() {
        System.out.println("Hello, my name is " + name + " and I am " + age + " years old.");
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person("John Doe", 25);
        person.introduce();
    }
}

Java面向对象编程

类与接口

定义类
定义接口

public interface Animal {
    void makeSound();
}

public class Dog implements Animal {
    public void makeSound() {
        System.out.println("Woof!");
    }
}

public class Cat implements Animal {
    public void makeSound() {
        System.out.println("Meow!");
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Animal dog = new Dog();
        dog.makeSound();
        Animal cat = new Cat();
        cat.makeSound();
    }
}

继承与多态

继承
多态

public class Animal {
    public void makeSound() {
        System.out.println("Animal sound");
    }
}

public class Dog extends Animal {
    @Override
    public void makeSound() {
        System.out.println("Woof!");
    }
}

public class Cat extends Animal {
    @Override
    public void makeSound() {
        System.out.println("Meow!");
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Animal dog = new Dog();
        dog.makeSound();
        Animal cat = new Cat();
        cat.makeSound();
    }
}

构造器与初始化块

public class Person {
    private String name;
    private int age;

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

    public Person() {
        this.name = "Unknown";
        this.age = 0;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }

    {
        System.out.println("Instance initialization block");
    }

    public static void main(String[] args) {
        Person person1 = new Person("John Doe", 25);
        System.out.println(person1);
        Person person2 = new Person();
        System.out.println(person2);
    }
}

Java后端框架实战

Spring Boot入门

创建Spring Boot项目

使用Spring Initializr创建项目。
选择所需依赖，如Web, Thymeleaf等。
运行Spring Boot应用。

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);
    }
}

RESTful API设计

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

import java.util.Arrays;
import java.util.List;

@RestController
public class MyController {
    @GetMapping("/api")
    public List<String> getApi() {
        return Arrays.asList("Hello", "World");
    }
}

MyBatis基础使用

配置MyBatis

添加依赖。
配置MyBatis。

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-data-mybatis</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
        <artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
        <version>2.1.3</version>
    </dependency>
</dependencies>

spring:
  mybatis:
    configuration:
      cache-enabled: false
      lazy-loading-enabled: false
      multiple-result-sets-enabled: true
      use-generated-keys: true
      use-column-labels: true
      jdbc-type-for-null: OTHER

创建Mapper

CREATE TABLE users (
    id INT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(255),
    email VARCHAR(255)
);

public interface UserMapper {
    List<User> selectAllUsers();
}

使用Mapper

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import java.util.List;

@RestController
public class UserController {
    @Autowired
    private UserMapper userMapper;

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

RESTful API设计

设计原则

资源识别：使用URL识别资源。
HTTP动词：使用HTTP动词定义资源操作。
状态码：使用HTTP状态码表示操作结果。
超媒体作为应用状态引擎：使用链接在资源之间导航。

实现RESTful API

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

import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;
import java.util.stream.Stream;

@RestController
public class MyController {
    @GetMapping("/api")
    public List<String> getApi() {
        return Stream.of("Hello", "World").collect(Collectors.toList());
    }

    @PostMapping("/api")
    public String createApi(@RequestBody String data) {
        // Create API logic
        return "Created: " + data;
    }

    @PutMapping("/api/{id}")
    public String updateApi(@PathVariable int id, @RequestBody String data) {
        // Update API logic
        return "Updated: " + data;
    }

    @DeleteMapping("/api/{id}")
    public String deleteApi(@PathVariable int id) {
        // Delete API logic
        return "Deleted: " + id;
    }
}

数据库操作与管理

MySQL数据库基础

安装MySQL

下载并安装MySQL。
创建数据库和表。

CREATE DATABASE mydatabase;
USE mydatabase;

CREATE TABLE users (
    id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(255),
    email VARCHAR(255)
);

连接数据库

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.SQLException;

public class DatabaseConnection {
    public static void main(String[] args) {
        String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/mydatabase";
        String username = "root";
        String password = "password";

        try {
            Connection connection = DriverManager.getConnection(url, username, password);
            System.out.println("Connected to database.");
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

数据库设计规范

规范化：减少数据冗余。
索引：提高查询效率。
约束：确保数据一致性。

-- 添加唯一约束
ALTER TABLE users ADD CONSTRAINT unique_email UNIQUE (email);

-- 添加索引
CREATE INDEX idx_name ON users (name);

JPA与数据库操作

JPA配置

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

spring:
 jpa:
    show-sql: true
    hibernate:
        ddl-auto: update

定义实体

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
}

使用JPA

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
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);
    }

    @PutMapping("/users/{id}")
    public User updateUser(@PathVariable Long id, @RequestBody User user) {
        return userRepository.save(user);
    }

    @DeleteMapping("/users/{id}")
    public void deleteUser(@PathVariable Long id) {
        userRepository.deleteById(id);
    }
}

前端技术初步

HTML/CSS基础

HTML结构

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>My Website</title>
    <link rel="stylesheet" href="styles.css">
</head>
<body>
    <header>
        <h1>Welcome to My Website</h1>
    </header>
    <nav>
        <ul>
            <li><a href="#">Home</a></li>
            <li><a href="#">About</a></li>
            <li><a href="#">Contact</a></li>
        </ul>
    </nav>
    <main>
        <article>
            <h2>Article Title</h2>
            <p>This is an article.</p>
        </article>
    </main>
    <footer>
        <p>&copy; 2023 My Website</p>
    </footer>
</body>
</html>

CSS样式

body {
    font-family: Arial, sans-serif;
    margin: 0;
    padding: 0;
}

header {
    background-color: #333;
    color: #fff;
    padding: 10px;
}

nav ul {
    list-style-type: none;
    padding: 0;
}

nav ul li {
    display: inline;
    margin-right: 10px;
}

nav ul li a {
    color: #fff;
    text-decoration: none;
}

main {
    padding: 20px;
}

article h2 {
    color: #333;
}

footer {
    background-color: #333;
    color: #fff;
    text-align: center;
    padding: 10px;
}

JavaScript入门

基础语法

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>JavaScript Example</title>
</head>
<body>
    <script>
        let message = "Hello, JavaScript!";
        console.log(message);
    </script>
</body>
</html>

DOM操作

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>DOM Example</title>
</head>
<body>
    <h1 id="header">My Header</h1>
    <script>
        let header = document.getElementById("header");
        header.innerText = "Hello, DOM!";
    </script>
</body>
</html>

事件处理

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>Event Example</title>
</head>
<body>
    <button id="myButton">Click Me</button>
    <script>
        let button = document.getElementById("myButton");
        button.addEventListener("click", function() {
            alert("Button clicked!");
        });
    </script>
</body>
</html>

Vue.js快速上手

安装Vue.js

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>Vue Example</title>
    <script class="lazyload" src="data:image/png;base64,iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAAEAAAABCAYAAAAfFcSJAAAAAXNSR0IArs4c6QAAAARnQU1BAACxjwv8YQUAAAAJcEhZcwAADsQAAA7EAZUrDhsAAAANSURBVBhXYzh8+PB/AAffA0nNPuCLAAAAAElFTkSuQmCC" data-original="https://cdn.jsdelivr.net/npm/vue@2"></script>
</head>
<body>
    <div id="app">
        {{ message }}
    </div>
    <script>
        new Vue({
            el: "#app",
            data: {
                message: "Hello, Vue!"
            }
        });
    </script>
</body>
</html>

组件化

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>Vue Example</title>
    <script class="lazyload" src="data:image/png;base64,iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAAEAAAABCAYAAAAfFcSJAAAAAXNSR0IArs4c6QAAAARnQU1BAACxjwv8YQUAAAAJcEhZcwAADsQAAA7EAZUrDhsAAAANSURBVBhXYzh8+PB/AAffA0nNPuCLAAAAAElFTkSuQmCC" data-original="https://cdn.jsdelivr.net/npm/vue@2"></script>
</head>
<body>
    <div id="app">
        <my-component></my-component>
    </div>
    <script>
        Vue.component("my-component", {
            template: "<p>My Component</p>"
        });

        new Vue({
            el: "#app"
        });
    </script>
</body>
</html>

部署与测试

应用打包与发布

打包应用

mvn clean package

发布应用

java -jar target/myapp.jar

单元测试与集成测试

单元测试

import org.junit.jupiter.api.Test;
import static org.junit.jupiter.api.Assertions.assertEquals;

public class MathTest {
    @Test
    public void testAddition() {
        Math math = new Math();
        assertEquals(4, math.add(2, 2));
    }
}

集成测试

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.test.context.junit4.SpringRunner;
import org.junit.jupiter.api.Test;

import static org.junit.jupiter.api.Assertions.assertEquals;

@SpringBootTest
public class UserControllerTest {
    @Autowired
    private UserController userController;

    @Test
    public void testCreateUser() {
        User user = new User();
        user.setName("John Doe");
        user.setEmail("[email protected]");

        User createdUser = userController.createUser(user);
        assertEquals("John Doe", createdUser.getName());
    }
}

项目部署与监控

使用Docker部署

FROM openjdk:8-jdk-alpine
COPY target/myapp.jar myapp.jar
ENTRYPOINT ["java", "-jar", "myapp.jar"]

docker build -t myapp .
docker run -p 8080:8080 myapp

使用Prometheus监控

安装Prometheus。
配置Prometheus。
使用Prometheus监控应用。

scrape_configs:
  - job_name: 'myapp'
    static_configs:
    - targets: ['localhost:8080']

通过以上步骤，我们可以完成一个Java全栈项目的开发、测试和部署。希望这篇文章能帮助你快速入门Java全栈开发，并在实践中不断提升自己的技能。

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配置MyBatis

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JPA与数据库操作

JPA配置

定义实体

使用JPA

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CSS样式

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DOM操作

事件处理

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