Spring Boot 2.x 简介与快速入门

### 章节一：Spring Boot 2.x 简介

Spring Boot是一个用于快速构建生产级别的基于Spring框架的应用程序的开源微框架。它通过提供默认配置和约定俗成的方式简化了Spring应用程序的开发过程。Spring Boot 2.x作为Spring Boot的最新版本，带来了许多新特性和改进，使得开发人员能够更加高效地构建应用程序。

#### 1.1 什么是Spring Boot？

Spring Boot是由Pivotal团队提供的全新框架，用来简化新Spring应用的初始搭建以及开发过程。它使用约定俗成的方式，让开发人员能够快速构建一个基于Spring的应用程序，并且能够避免大量样板化的配置工作。通过Spring Boot，开发者可以集中精力在业务代码的开发上，而不是处理复杂的配置。

#### 1.2 Spring Boot 2.x 的新特性

Spring Boot 2.x相比于1.x版本带来了许多重要的特性和改进，包括对Java 8，Java 9和Java 10的全面支持，以及对各种最新依赖库的更新。除此之外，还引入了更加强大的开发工具和更灵活的配置选项，同时增强了性能和稳定性。

#### 1.3 Spring Boot 2.x 与之前版本的对比

相比于之前的版本，Spring Boot 2.x提供了更加简洁和灵活的方式来构建Spring应用程序。它引入了一些全新的特性和改进，使得开发者能够更加高效地编写和管理应用程序代码。同时，Spring Boot 2.x对最新的技术栈提供了更好的支持，帮助开发者更好地应对日益复杂的应用开发需求。
## 章节二：Spring Boot 2.x 的核心概念

在本章中，我们将深入了解Spring Boot 2.x的核心概念，包括自动配置、起步依赖以及Actuator端点。让我们一起来探索这些重要的概念。
# 章节三：Spring Boot 2.x 的构建与项目结构

Spring Boot 2.x 提供了便捷的构建工具，使得开发人员可以快速搭建起一个简单的项目结构。接下来我们将介绍Spring Boot 2.x的构建方法以及项目结构的解析。

## 3.1 使用Maven构建Spring Boot项目

在开始一个新的Spring Boot项目时，可以选择使用Maven作为项目构建工具。以下是一个基本的`pom.xml`文件示例：

<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>spring-boot-demo</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.4.2</version>
    </parent>
    <dependencies>
        <!-- 添加Spring Boot Starter依赖 -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <!-- 添加其他所需依赖 -->
    </dependencies>
    <properties>
        <java.version>1.8</java.version>
    </properties>
</project>

通过上述`pom.xml`文件，可以定义项目的基本信息、依赖关系以及其他配置。

## 3.2 项目结构解析

一个典型的Spring Boot项目结构如下所示：

spring-boot-demo/
|---src/
|   |---main/
|   |   |---java/
|   |   |   |---com/
|   |   |   |   |---example/
|   |   |   |   |   |---demo/
|   |   |   |   |       |---DemoApplication.java
|   |   |---resources/
|   |       |---application.properties
|   |       |---templates/
|   |       |   |---index.html
|   |       |---static/
|   |           |---style.css
|---pom.xml

在这个项目结构中：
- `src/main/java`目录包含了Java源代码文件，包括Spring Boot应用的主启动类。
- `src/main/resources`目录包含了应用的配置文件、静态资源文件以及模板文件。

## 3.3 主要配置文件说明

### application.properties

# 应用端口配置
server.port=8080
# 数据库连接配置
spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/demo
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=123456

在`application.properties`配置文件中，可以定义应用的各种属性，如端口配置、数据库连接信息等。

### 章节四：Spring Boot 2.x 的Web开发

在这一章节中，我们将介绍如何在Spring Boot 2.x中进行Web开发，包括创建RESTful服务、使用Thymeleaf创建Web页面以及集成Spring Boot与Spring MVC。

#### 4.1 创建RESTful服务

RESTful服务是一种基于REST架构风格的服务，它使用HTTP请求来进行资源的增删改查操作。在Spring Boot中，可以通过@RestController注解来简化RESTful服务的开发，下面是一个示例：

@RestController
@RequestMapping("/api")
public class UserController {
    
    @Autowired
    private UserService userService;

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

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

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

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

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

在上面的示例中，我们创建了一个名为UserController的RESTful控制器，通过不同的HTTP方法（GET、POST、PUT、DELETE）来实现对用户资源的操作。@RestController注解将这个控制器标记为RESTful服务的控制器，而@RequestMapping注解则指定了资源的路径。

通过以上代码，我们展示了如何使用Spring Boot 2.x创建RESTful服务，简单明了。

#### 4.2 使用Thymeleaf创建Web页面

除了提供RESTful服务，Spring Boot也支持使用模板引擎来创建动态的Web页面，其中Thymeleaf是一个流行的选择。下面是一个简单的示例，演示了如何在Spring Boot项目中使用Thymeleaf创建Web页面：

<!DOCTYPE html>
<html xmlns:th="http://www.thymeleaf.org">
<head>
    <title>Spring Boot Thymeleaf Demo</title>
</head>
<body>
    <h1>Welcome to our website</h1>
    <p th:text="${message}"></p>
</body>
</html>

在上面的示例中，我们使用Thymeleaf的语法来实现动态内容的展示，通过`${message}`来引入动态的消息内容。

#### 4.3 集成Spring Boot与Spring MVC

Spring MVC是Spring框架中的一个重要模块，它提供了用于构建Web应用程序的丰富功能。在Spring Boot中，集成Spring MVC非常简单，只需在Controller类的方法上添加相应的注解即可。

@Controller
@RequestMapping("/hello")
public class HelloController {
    
    @GetMapping
    public String hello(Model model) {
        model.addAttribute("message", "Hello, Spring Boot!");
        return "hello";
    }
}

在上面的示例中，我们创建了一个简单的Controller类，通过@GetMapping注解来映射HTTP的GET请求，并在方法中添加了Model参数来向视图传递数据。

通过以上示例，我们展示了如何使用Spring Boot 2.x进行Web开发，包括创建RESTful服务、使用Thymeleaf创建Web页面以及集成Spring Boot与Spring MVC。

# 章节五：Spring Boot 2.x 的数据访问

Spring Boot 2.x 提供了丰富的数据访问支持，包括JPA、Spring Data、MongoDB和MyBatis等。在本节中，我们将介绍如何使用这些技术来实现数据访问。

## 5.1 使用JPA访问数据库

JPA（Java Persistence API）是一种用于管理Java应用中关系型数据库的技术，它提供了一种标准的方式来进行对象持久化操作。在Spring Boot中，我们可以通过使用`spring-boot-starter-data-jpa`来快速集成JPA。

### 场景
假设我们有一个简单的User实体类，我们希望使用JPA来对该实体进行CRUD操作。

### 代码示例

@Entity
@Table(name = "users")
public class User {
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    private Long id;
    private String username;
    private String email;
    
    // 省略getter和setter
}

public interface UserRepository extends JpaRepository<User, Long> {
    List<User> findByUsername(String username);
}

@Service
public class UserService {
    
    @Autowired
    private UserRepository userRepository;
    
    public User getUserById(Long id) {
        return userRepository.findById(id).orElse(null);
    }
    
    // 其他业务逻辑方法...
}

### 代码说明与结果
在上述示例中，我们定义了一个简单的User实体类，并使用`@Entity`和`@Table`注解来映射到数据库表。同时，我们创建了一个`UserRepository`接口，继承自`JpaRepository`，这样就可以使用JPA提供的方法来进行数据库操作。最后，我们创建了一个`UserService`类用于业务逻辑处理。

当我们调用`getUserById`方法时，实际上是通过JPA来执行对应的数据库查询操作。

## 5.2 使用Spring Data访问MongoDB

Spring Boot 2.x也对NoSQL数据库提供了良好的支持，其中对MongoDB的支持尤为突出。通过使用Spring Data MongoDB模块，我们可以在Spring Boot应用中轻松操作MongoDB数据库。

### 场景
我们希望通过Spring Boot与MongoDB集成，实现一个简单的数据存储与查询操作。

### 代码示例

@Document(collection = "users")
public class User {
    @Id
    private String id;
    private String username;
    private String email;
    
    // 省略getter和setter
}

@Repository
public interface UserRepository extends MongoRepository<User, String> {
    List<User> findByUsername(String username);
}

@Service
public class UserService {
    
    @Autowired
    private UserRepository userRepository;
    
    public User saveUser(User user) {
        return userRepository.save(user);
    }
    
    // 其他业务逻辑方法...
}

### 代码说明与结果
在以上示例中，我们定义了一个User类，通过`@Document`注解将其映射到MongoDB中的`users`集合中。我们创建了一个`UserRepository`接口，继承自`MongoRepository`，使用Spring Data提供的方法来对MongoDB进行操作。最后，我们创建了一个`UserService`类用于处理业务逻辑。

通过调用`saveUser`方法，我们可以将一个User对象存储到MongoDB中。

## 5.3 与Spring Boot集成MyBatis

除了JPA和Spring Data，Spring Boot也提供了对MyBatis的支持。MyBatis是一款优秀的持久层框架，与Spring Boot的集成也是非常简单的。

### 场景
假设我们有一个使用MyBatis进行数据访问的需求，我们希望在Spring Boot应用中集成MyBatis。

### 代码示例

@Mapper
public interface UserMapper {
    @Select("SELECT * FROM users WHERE username = #{username}")
    User findByUsername(@Param("username") String username);
}

@Service
public class UserService {
    
    @Autowired
    private UserMapper userMapper;
    
    public User getUserByUsername(String username) {
        return userMapper.findByUsername(username);
    }
    
    // 其他业务逻辑方法...
}

### 代码说明与结果
在以上示例中，我们创建了一个`UserMapper`接口，并使用`@Mapper`注解标记它作为MyBatis的映射接口。通过`@Select`注解，我们定义了一个查询方法，通过MyBatis来执行对应的SQL语句。最后，我们创建了一个`UserService`类用于业务逻辑处理。

通过调用`getUserByUsername`方法，我们可以使用MyBatis来查询对应的用户信息。

以上便是Spring Boot 2.x 中数据访问相关内容的简要介绍和示例。在实际的项目开发中，根据具体的业务需求和数据库选择，可以灵活应用JPA、Spring Data、MongoDB和MyBatis等技术来实现数据访问。
### 章节六：Spring Boot 2.x 的测试与部署

Spring Boot 2.x 提供了丰富的测试支持和便捷的部署方式，本章将介绍如何进行单元测试、集成测试以及使用Docker进行应用部署。

#### 6.1 单元测试与集成测试

在Spring Boot 2.x中，可以使用JUnit或者Spring的测试框架来编写单元测试和集成测试。以下是一个简单的示例：

// 单元测试示例
@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class UserServiceTest {

    @Autowired
    private UserService userService;

    @Test
    public void testGetUserById() {
        User user = userService.getUserById(1);
        assertNotNull(user);
        assertEquals("John", user.getName());
    }

}

// 集成测试示例
@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest(webEnvironment = SpringBootTest.WebEnvironment.RANDOM_PORT)
public class UserControllerIntegrationTest {

    @LocalServerPort
    private int port;

    private URL base;

    @Autowired
    private TestRestTemplate restTemplate;

    @Before
    public void setUp() throws Exception {
        this.base = new URL("http://localhost:" + port + "/user");
    }

    @Test
    public void testGetUserList() {
        ResponseEntity<String> response = restTemplate.getForEntity(base.toString(), String.class);
        assertThat(response.getBody(), equalTo("User List"));
    }

}

在上面的示例中，我们演示了如何使用JUnit和SpringBootTest注解编写单元测试和集成测试。单元测试通常用于测试单个类或方法，而集成测试则是对整个应用进行测试，包括与其他组件的交互。

#### 6.2 使用Docker部署Spring Boot应用

Docker是一种轻量级容器技术，可以帮助我们快速、便捷地部署Spring Boot应用。以下是一个简单的Dockerfile示例：

FROM openjdk:8-jre-alpine
VOLUME /tmp
ADD target/demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar app.jar
ENTRYPOINT ["java","-jar","/app.jar"]

通过上述Dockerfile，我们定义了一个基于alpine的Java运行环境，并将Spring Boot应用打包成jar文件并运行。使用Docker可以实现轻松的应用部署和横向扩展。

#### 6.3 在生产环境中运行Spring Boot应用

在将Spring Boot应用部署到生产环境时，通常需要考虑更多的因素，比如安全性、性能优化、日志管理等。Spring Boot 2.x提供了丰富的功能支持，包括安全框架、监控、日志配置等，以便更好地满足生产环境的需求。

总之，Spring Boot 2.x提供了灵活的测试支持和便捷的部署方式，使得开发人员可以更加高效地编写测试和部署应用，同时也更好地适应了生产环境的需求。