Spring Boot 2.0快速入门指南

# 1. 介绍

## - Spring Boot 简介

Spring Boot是由Pivotal团队开发的一款用于快速构建独立的、生产级别的Spring应用程序的框架。它基于Spring框架，通过自动配置、约定优于配置的原则，简化了Spring应用程序的开发过程。Spring Boot提供了大量的开箱即用的特性和组件，让开发者能够更专注于业务逻辑的实现，而无需关注繁琐的配置和依赖管理。

Spring Boot的主要特点包括：

- 快速启动：Spring Boot提供了嵌入式的Servlet容器（如Tomcat、Jetty等），可以直接运行应用程序，不需要部署到外部容器。
- 自动配置：Spring Boot根据应用程序的classpath中的依赖和配置，自动为应用程序进行配置，减少了繁琐的配置过程。
- 简化的依赖管理：Spring Boot提供了一组默认的Starter POMs，减少了依赖管理的工作，并能够快速地构建需要的应用程序。
- 无需XML配置：Spring Boot大量使用了注解配置取代了传统的XML配置，简化了配置过程。
- 统一的错误处理：Spring Boot使用统一的错误处理机制，简化了错误处理的代码。
- 健康检查：Spring Boot提供了健康检查的功能，能够及时发现应用程序的健康状态。
- 易于部署：Spring Boot可以打包成可执行的jar包或war包，并可以通过Java -jar命令或直接部署到外部容器运行。

## - Spring Boot 2.0的新特性

Spring Boot 2.0是Spring Boot的最新版本，于2018年发布。相比于1.x版本，2.0版本引入了许多新特性和改进，包括：

- 对Java 9和Java 10的支持。
- 集成了Spring Framework 5，提供了更高效的响应式编程支持。
- 引入了Reactive Web编程模型，使得开发响应式应用更加便捷。
- 引入了Spring WebFlux，提供了基于反应式流的Web框架。
- 大幅提升了性能和内存利用率。
- 全面升级了Spring Boot的依赖库版本。
- 提供了新的Actuator端点，用于监控和管理应用程序的运行状态。
- 支持更多的嵌入式Servlet容器和数据库连接池。

Spring Boot 2.0作为Spring Boot框架的最新版本，拥有更高的性能和更丰富的特性，是构建现代化、高效的Java应用程序的首选框架。在接下来的章节中，我们将学习如何快速搭建和开发Spring Boot 2.0应用程序。

# 2. 环境搭建

在开始使用Spring Boot 2.0之前，我们需要先搭建好相应的开发环境。下面将详细介绍搭建环境的步骤。

#### 2.1 JDK版本要求

Spring Boot 2.0要求使用JDK 8或以上版本。确保你的开发环境已经安装好了JDK，并且配置好了相应的环境变量。

#### 2.2 开发工具选择

你可以选择任何你喜欢的Java开发工具来进行Spring Boot的开发，比如Eclipse、IntelliJ IDEA、NetBeans等。在本指南中，我们将使用IntelliJ IDEA作为开发工具。

#### 2.3 安装Spring Boot

安装Spring Boot非常简单。你可以通过 Maven 或者Gradle来添加Spring Boot的依赖。在这里，我们将使用Maven。

在pom.xml文件中添加以下代码，引入Spring Boot的起步依赖：

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
        <version>2.0.0</version>
    </dependency>
</dependencies>

保存并刷新Maven依赖，确保Spring Boot的依赖已经成功导入。

现在你已经成功搭建好了Spring Boot的开发环境。接下来，我们将继续创建第一个Spring Boot应用。

# 3. 创建第一个Spring Boot应用

在本章节中，我们将学习如何创建第一个Spring Boot应用。下面是详细步骤：

#### 创建项目

首先，我们需要创建一个新的Maven项目。可以使用IDE，如IntelliJ IDEA或Eclipse，也可以使用命令行工具。

使用IDE创建项目的步骤如下：

1. 打开IDE，并选择创建新项目的选项。
2. 选择"Maven"项目类型，并点击"下一步"。
3. 输入项目的坐标（Group Id、Artifact Id、Version），并选择项目保存的位置。
4. 选择所需的依赖项（如Spring Boot、Spring MVC等），并点击"下一步"。
5. 输入项目名称，选择项目的Java版本，并点击"下一步"。
6. 确认项目的配置信息，并点击"完成"。

#### 添加依赖

在创建项目后，我们需要添加Spring Boot的相关依赖项。

在项目的pom.xml文件中添加以下依赖项：

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

以上依赖项将引入Spring Boot的web模块，使得我们可以使用Spring MVC来构建Web应用。

#### 编写启动类

创建一个启动类，用于启动Spring Boot应用。

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

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

在上述代码中，我们使用了@SpringBootApplication注解来标注应用的入口类。该注解会自动进行一些配置，使得我们可以简化应用的启动过程。

#### 运行应用

完成以上步骤后，我们可以直接运行Spring Boot应用。

使用命令行工具进入项目的根目录，并执行以下命令：

mvn spring-boot:run

或者，使用IDE的运行按钮来启动应用。

应用启动后，可以在浏览器中访问http://localhost:8080来查看应用的运行情况。如果一切正常，您将看到一个简单的欢迎页面。

以上就是创建第一个Spring Boot应用的步骤。通过这些步骤，您已经成功创建了一个简单的Web应用，并运行起来了。在接下来的章节中，我们将学习如何配置管理、数据库集成以及构建和部署Spring Boot应用。

# 4. 配置管理

在Spring Boot应用中，配置是非常重要的一部分。通过配置，我们可以灵活地改变应用的行为，以适应不同的需求。Spring Boot提供了多种方式来管理配置，包括使用.properties文件、使用YAML文件、自定义配置参数和多环境配置。

#### 4.1 application.properties文件

Spring Boot默认使用`.properties`文件来存储配置信息。我们可以在`src/main/resources`目录下创建一个`application.properties`文件，并在其中添加相关配置。

server.port=8080
spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/mydb
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=123456

在上述例子中，我们配置了应用的端口号为8080，并设置了数据库的连接信息。我们可以根据实际需求在文件中添加更多的配置项。

#### 4.2 YAML配置文件

除了`.properties`文件，Spring Boot还支持使用`.yml`或`.yaml`文件来存储配置信息。YAML是一种基于缩进的、易读性强的配置文件格式。

server:
  port: 8080
spring:
  datasource:
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/mydb
    username: root
    password: 123456

以上示例中的配置与前述的`.properties`文件中的配置是等价的。使用YAML配置文件可以使配置信息更加清晰、易读。

#### 4.3 自定义配置参数

除了使用预定义的配置项，我们还可以自定义配置参数，用于灵活设置应用的行为。我们只需要在配置文件中添加自定义的配置项即可。

myapp.projectName=MyProject
myapp.version=1.0.0

在应用中，我们可以使用`@Value`注解来获取配置参数的值，并注入到相应的变量中。

@RestController
public class MyController {
    @Value("${myapp.projectName}")
    private String projectName;
    @Value("${myapp.version}")
    private String version;
    @GetMapping("/info")
    public String getInfo() {
        return "Project: " + projectName + ", Version: " + version;
    }
}

在上述例子中，我们通过`@Value`注解获取了配置文件中`myapp.projectName`和`myapp.version`的值，并将其注入到`projectName`和`version`变量中。这样，在访问`/info`接口时，我们将得到包含项目名和版本号的信息。

#### 4.4 多环境配置

在实际应用中，我们可能需要针对不同的环境使用不同的配置参数，例如开发环境、测试环境和生产环境。Spring Boot提供了多环境配置的功能，使得我们可以在不同环境中加载不同的配置文件。

首先，我们需要创建多个不同环境的配置文件，命名规则为`application-{环境}.properties`或`application-{环境}.yml`。例如，我们创建了`application-dev.properties`和`application-prod.properties`两个文件来分别存放开发环境和生产环境的配置。

接着，我们可以在`application.properties`文件中通过`spring.profiles.active`参数来指定当前环境。

spring.profiles.active=dev

当我们将`spring.profiles.active`设置为`dev`时，应用将加载`application-dev.properties`中的配置。同理，我们可以将其设置为`prod`来加载`application-prod.properties`中的配置。

通过多环境配置，我们可以灵活地管理不同环境下的配置参数，提高应用的可维护性和适应性。

本章节介绍了Spring Boot中的配置管理。我们可以使用.properties文件或YAML文件来存储配置信息，并通过自定义配置参数和多环境配置来灵活管理配置。配置管理是开发应用中必不可少的一部分，能够帮助我们调整应用的行为以适应不同的需求。在下一章节中，我们将介绍如何在Spring Boot应用中进行数据库集成。

# 5. 数据库集成

在实际应用开发中，数据库是不可或缺的一部分。Spring Boot提供了丰富的数据库集成支持，可以方便地配置和操作数据库。

#### 配置数据源

在Spring Boot中，我们可以通过application.properties或application.yml文件进行数据源的配置。以下是一个简单的application.properties配置示例：

# 数据源配置
spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/mydb
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=123456
spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.cj.jdbc.Driver

#### 使用JPA操作数据库

JPA（Java Persistence API）是JavaEE的ORM标准，Spring Boot提供了对JPA的自动化配置支持，使得使用JPA进行数据库操作变得非常简单。以下是一个使用JPA操作数据库的示例：

@Entity
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);
    }

    // 省略其他操作
}

以上示例中，我们定义了一个User实体类，并通过JpaRepository接口进行数据库操作。通过自动化的配置和命名规范，我们无需编写复杂的DAO层代码，即可实现对数据库的操作。

#### 使用MyBatis操作数据库

除了JPA，Spring Boot也对MyBatis提供了良好的支持。我们可以通过简单的配置就能快速集成MyBatis，并进行数据库操作。以下是一个使用MyBatis操作数据库的示例：

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

@Service
public class UserService {
    @Autowired
    private UserMapper userMapper;

    public User getUserByUsername(String username) {
        return userMapper.findByUsername(username);
    }

    // 省略其他操作
}

以上示例中，我们定义了一个UserMapper接口，并通过@Mapper注解告诉Spring Boot这是一个MyBatis的Mapper接口。然后通过@Autowired注入UserMapper，即可使用MyBatis进行数据库操作。

#### 数据库迁移工具

随着应用的迭代和需求变更，数据库结构也需要不断变化。为了管理和维护数据库的变化，我们可以使用数据库迁移工具，如Flyway或Liquibase。Spring Boot对这些数据库迁移工具提供了集成支持，能够方便地进行数据库版本控制和升级。

通过以上内容，我们可以看到Spring Boot对数据库集成提供了多种选择，可以根据实际需求选择合适的方式进行数据库操作。同时，Spring Boot的自动化配置和便利的集成能够大大简化我们的开发工作，提高开发效率。

# 6. 构建和部署

在开发完Spring Boot应用之后，我们需要将应用进行打包，并将其部署到服务器上运行。本章将介绍如何构建和部署Spring Boot应用，并提供性能优化和监控的相关内容。

### 6.1 打包应用

在打包Spring Boot应用之前，我们需要先配置pom.xml文件中的相关插件。在该文件中，我们可以指定应用的打包方式和可执行文件的格式。

下面是一个示例的pom.xml文件配置：

<build>
   <plugins>
      <plugin>
         <groupId>org.springframework.boot</groupId>
         <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
      </plugin>
   </plugins>
</build>

配置完成后，我们可以使用Maven命令进行打包操作，执行以下命令将应用打包成可执行的jar包：

mvn clean package

打包完成后，我们可以在target文件夹中找到生成的jar包。

### 6.2 使用Docker容器化部署

Docker是目前非常流行的容器化技术，它可以将应用及其依赖打包成一个镜像，并在任意支持Docker的环境中进行部署和运行。使用Docker可以简化部署过程，并提供更好的应用隔离性。

下面是一个示例的Dockerfile文件，用于构建Docker镜像：

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

通过执行以下命令，我们可以构建镜像并运行应用：

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

### 6.3 部署到云服务器

使用云服务器可以方便地将应用部署到互联网上，提供访问的能力。可以选择各种云服务提供商，如AWS、阿里云、腾讯云等。

具体部署步骤可以因云服务提供商而异，一般需要注意以下几个步骤：
- 创建云服务器实例
- 安装操作系统和相关环境
- 将打包好的应用上传到服务器
- 配置服务器的网络和安全规则
- 启动应用并验证访问

### 6.4 性能优化和监控

在应用上线后，我们需要对其进行性能优化和监控，以提高应用的性能和稳定性。

可以采取以下策略来进行性能优化：
- 查找并解决潜在的性能瓶颈
- 配置合理的线程池和连接池参数
- 使用缓存技术减少数据库访问频率
- 优化SQL语句和索引设计
- 使用性能测试工具进行压力测试和性能评估

同时，我们还可以使用各种监控工具来监控应用运行状态和性能指标。常用的监控指标包括内存使用情况、CPU利用率、请求响应时间等。

综上所述，构建和部署Spring Boot应用是非常重要的一步，同时对性能进行优化和监控也是不可忽视的。通过本章节的介绍，读者可以了解到常用的构建和部署方法，并了解如何进行性能优化和监控。