Spring Boot 入门教程：从零开始构建现代Java应用

Spring Boot是构建现代Java应用的事实标准框架，它简化了基于Spring的应用开发，提供了自动配置、独立运行和”约定优于配置”等特性。本教程将带您从零开始学习Spring Boot，涵盖环境搭建、核心概念、项目结构、常用功能以及实际开发中的最佳实践。

第一部分：环境准备与项目创建

1.1 开发环境要求

在开始Spring Boot开发前，需要准备以下环境：

JDK 8或更高版本（推荐JDK 17或21）
构建工具：Maven 3.3+或Gradle 7.x+
IDE：IntelliJ IDEA（推荐）、Eclipse或VS Code
Spring Boot版本：3.x系列（当前最新3.2.x）

1.2 创建第一个Spring Boot项目

方式一：使用Spring Initializr（推荐）

访问 https://start.spring.io
选择项目配置：

Project: Maven Project
Language: Java
Spring Boot: 3.2.5
Group: com.example
Artifact: demo
Packaging: Jar
Java: 17

添加依赖：Spring Web
点击”Generate”下载项目压缩包

方式二：使用命令行

curl https://start.spring.io/starter.tgz -d dependencies=web \
-d type=maven-project -d language=java -d bootVersion=3.2.5 \
-d groupId=com.example -d artifactId=demo -d name=demo \
-d description=Demo+project+for+Spring+Boot -d packageName=com.example.demo \
-d javaVersion=17 | tar -xzvf -

1.3 项目结构解析

解压后的项目包含以下核心文件和目录：

demo/
├── src/
│   ├── main/
│   │   ├── java/
│   │   │   └── com/example/demo/
│   │   │       └── DemoApplication.java  # 主启动类
│   │   └── resources/
│   │       ├── static/      # 静态资源(js/css/images)
│   │       ├── templates/   # 模板文件(Thymeleaf等)
│   │       └── application.properties # 配置文件
│   └── test/                # 测试代码
├── pom.xml                  # Maven构建文件
└── .gitignore

第二部分：核心概念与基础开发

2.1 理解Spring Boot自动配置

Spring Boot的核心特性之一是自动配置，它基于：

类路径上的jar依赖
已定义的bean
各种属性设置

自动配置尝试智能地配置您的Spring应用。例如，当spring-webmvc在类路径上时，Spring Boot会自动配置：

DispatcherServlet
默认的视图解析器
静态资源处理
错误处理

2.2 编写第一个REST控制器

在com.example.demo包下创建HelloController.java：

package com.example.demo;

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

@RestController
public class HelloController {

    @GetMapping("/hello")
    public String sayHello(@RequestParam(value = "name", defaultValue = "World") String name) {
        return String.format("Hello %s!", name);
    }
}

2.3 运行应用

方式一：使用IDE

右键点击DemoApplication.java -> Run

方式二：使用Maven

mvn spring-boot:run

访问 http://localhost:8080/hello?name=Spring 将看到：

Hello Spring!

2.4 配置文件详解

Spring Boot支持多种配置方式，最常用的是application.properties或application.yml：

application.properties示例：

# 服务器端口配置
server.port=8081

# 应用名称
spring.application.name=demo-app

# 数据库配置示例
spring.datasource.url=jdbc:h2:mem:testdb
spring.datasource.driver-class-name=org.h2.Driver
spring.datasource.username=sa
spring.datasource.password=

# JPA配置
spring.jpa.show-sql=true
spring.jpa.hibernate.ddl-auto=update

等效的application.yml：

server:
  port: 8081

spring:
  application:
    name: demo-app
  datasource:
    url: jdbc:h2:mem:testdb
    driver-class-name: org.h2.Driver
    username: sa
    password:
  jpa:
    show-sql: true
    hibernate:
      ddl-auto: update

第三部分：数据访问与持久层

3.1 集成Spring Data JPA

添加依赖到pom.xml：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>com.h2database</groupId>
    <artifactId>h2</artifactId>
    <scope>runtime</scope>
</dependency>

创建实体类User.java：

package com.example.demo.entity;

import jakarta.persistence.*;

@Entity
@Table(name = "users")
public class User {
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    private Long id;

    @Column(nullable = false)
    private String name;

    @Column(nullable = false, unique = true)
    private String email;

    // 构造器、getter和setter省略
}

创建Repository接口UserRepository.java：

package com.example.demo.repository;

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

public interface UserRepository extends JpaRepository<User, Long> {
    User findByEmail(String email);
}

3.2 测试数据访问

创建DemoApplicationTests.java测试类：

package com.example.demo;

import com.example.demo.entity.User;
import com.example.demo.repository.UserRepository;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;

@SpringBootTest
class DemoApplicationTests {

    @Autowired
    private UserRepository userRepository;

    @Test
    void testUserRepository() {
        User user = new User();
        user.setName("John Doe");
        user.setEmail("john@example.com");

        userRepository.save(user);

        User foundUser = userRepository.findByEmail("john@example.com");
        assert(foundUser != null);
        assert(foundUser.getName().equals("John Doe"));
    }
}

第四部分：Web开发进阶

4.1 处理表单提交

创建UserController.java处理用户相关请求：

package com.example.demo.controller;

import com.example.demo.entity.User;
import com.example.demo.repository.UserRepository;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.ui.Model;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;

@Controller
@RequestMapping("/users")
public class UserController {

    private final UserRepository userRepository;

    public UserController(UserRepository userRepository) {
        this.userRepository = userRepository;
    }

    @GetMapping("/register")
    public String showRegistrationForm(Model model) {
        model.addAttribute("user", new User());
        return "register";
    }

    @PostMapping("/register")
    public String registerUser(@ModelAttribute User user) {
        userRepository.save(user);
        return "redirect:/users/list";
    }

    @GetMapping("/list")
    public String listUsers(Model model) {
        model.addAttribute("users", userRepository.findAll());
        return "userList";
    }
}

4.2 使用Thymeleaf模板引擎

添加Thymeleaf依赖：

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

创建模板文件src/main/resources/templates/register.html：

<!DOCTYPE html>
<html xmlns:th="http://www.thymeleaf.org">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>User Registration</title>
</head>
<body>
    <h1>User Registration</h1>
    <form th:action="@{/users/register}" th:object="${user}" method="post">
        <div>
            <label for="name">Name:</label>
            <input type="text" id="name" th:field="*{name}" required>
        </div>
        <div>
            <label for="email">Email:</label>
            <input type="email" id="email" th:field="*{email}" required>
        </div>
        <button type="submit">Register</button>
    </form>
</body>
</html>

创建userList.html显示用户列表：

<!DOCTYPE html>
<html xmlns:th="http://www.thymeleaf.org">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>User List</title>
</head>
<body>
    <h1>User List</h1>
    <table>
        <thead>
            <tr>
                <th>ID</th>
                <th>Name</th>
                <th>Email</th>
            </tr>
        </thead>
        <tbody>
            <tr th:each="user : ${users}">
                <td th:text="${user.id}"></td>
                <td th:text="${user.name}"></td>
                <td th:text="${user.email}"></td>
            </tr>
        </tbody>
    </table>
</body>
</html>

第五部分：Spring Boot高级特性

5.1 使用Actuator监控应用

添加依赖：

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

配置application.properties：

# 暴露所有端点
management.endpoints.web.exposure.include=*
# 显示健康详情
management.endpoint.health.show-details=always

访问以下端点获取应用信息：

/actuator/health – 应用健康状态
/actuator/info – 应用信息
/actuator/metrics – 应用指标
/actuator/env – 环境变量

5.2 自定义配置属性

创建自定义配置类AppProperties.java：

package com.example.demo.config;

import org.springframework.boot.context.properties.ConfigurationProperties;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
@ConfigurationProperties(prefix = "app")
public class AppProperties {
    private String name;
    private String description;
    private int maxUsers;

    // getters and setters
}

在application.properties中添加配置：

app.name=My Spring Boot App
app.description=This is a demo application
app.max-users=100

在控制器中使用配置：

@RestController
public class ConfigController {

    private final AppProperties appProperties;

    public ConfigController(AppProperties appProperties) {
        this.appProperties = appProperties;
    }

    @GetMapping("/config")
    public AppProperties getConfig() {
        return appProperties;
    }
}

第六部分：测试与部署

6.1 编写单元测试

创建UserServiceTest.java：

package com.example.demo.service;

import com.example.demo.entity.User;
import com.example.demo.repository.UserRepository;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.mockito.InjectMocks;
import org.mockito.Mock;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;

import static org.junit.jupiter.api.Assertions.assertEquals;
import static org.mockito.ArgumentMatchers.any;
import static org.mockito.Mockito.when;

@SpringBootTest
class UserServiceTest {

    @Mock
    private UserRepository userRepository;

    @InjectMocks
    private UserService userService;

    @Test
    void testCreateUser() {
        User user = new User();
        user.setName("Test User");
        user.setEmail("test@example.com");

        when(userRepository.save(any(User.class))).thenReturn(user);

        User created = userService.createUser(user);
        assertEquals("Test User", created.getName());
        assertEquals("test@example.com", created.getEmail());
    }
}

6.2 打包与部署

打包为可执行JAR：

mvn clean package

生成的JAR文件位于target/demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar

运行应用：

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

构建Docker镜像：

创建Dockerfile：

FROM eclipse-temurin:17-jdk-jammy
WORKDIR /app
COPY target/demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar app.jar
ENTRYPOINT ["java", "-jar", "app.jar"]

构建并运行：

docker build -t demo-app .
docker run -p 8080:8080 demo-app

第七部分：最佳实践与扩展学习

7.1 Spring Boot开发最佳实践

项目结构组织：

按功能而非层次组织代码（如com.example.user包含控制器、服务、仓库等）
使用清晰的包命名（controller, service, repository, config, model等）

异常处理：

使用@ControllerAdvice全局处理异常
创建自定义异常类
返回统一的错误响应格式

API设计：

遵循RESTful原则
使用DTO而非直接暴露实体
实现HATEOAS（超媒体驱动）

安全实践：

使用Spring Security
实施适当的认证和授权
保护敏感配置（使用Vault或环境变量）

7.2 推荐学习路径

Spring官方文档：

进阶主题：

Spring Security
Spring Cloud（微服务）
Spring Data Reactive（响应式编程）
Spring Batch（批处理）
Spring Integration（企业集成）

相关技术：

Docker和Kubernetes
消息队列（RabbitMQ, Kafka）
监控（Prometheus, Grafana）
测试（Testcontainers, Mockito）

结语

通过本教程，您已经掌握了Spring Boot的基础知识和核心开发技能。从项目创建、Web开发、数据访问到测试部署，Spring Boot提供了一套完整的解决方案来简化Java应用开发。随着实践的深入，您会发现Spring Boot生态系统的强大和灵活。

记住，学习Spring Boot最好的方式就是动手实践。尝试基于本教程创建一个自己的项目，逐步添加更多功能，探索Spring Boot提供的各种特性。当遇到问题时，Spring活跃的社区和丰富的文档将成为您强大的后盾。

祝您在Spring Boot的学习和开发之旅中取得成功！

聆途笔记

Spring Boot 入门教程：从零开始构建现代Java应用

第一部分：环境准备与项目创建

1.1 开发环境要求

1.2 创建第一个Spring Boot项目

1.3 项目结构解析

第二部分：核心概念与基础开发

2.1 理解Spring Boot自动配置

2.2 编写第一个REST控制器

2.3 运行应用

2.4 配置文件详解

第三部分：数据访问与持久层

3.1 集成Spring Data JPA

3.2 测试数据访问

第四部分：Web开发进阶

4.1 处理表单提交

4.2 使用Thymeleaf模板引擎

第五部分：Spring Boot高级特性

5.1 使用Actuator监控应用

5.2 自定义配置属性

第六部分：测试与部署

6.1 编写单元测试

6.2 打包与部署

第七部分：最佳实践与扩展学习

7.1 Spring Boot开发最佳实践

7.2 推荐学习路径

结语

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Spring Boot 入门教程：从零开始构建现代Java应用

第一部分：环境准备与项目创建

1.1 开发环境要求

1.2 创建第一个Spring Boot项目

1.3 项目结构解析

第二部分：核心概念与基础开发

2.1 理解Spring Boot自动配置

2.2 编写第一个REST控制器

2.3 运行应用

2.4 配置文件详解

第三部分：数据访问与持久层

3.1 集成Spring Data JPA

3.2 测试数据访问

第四部分：Web开发进阶

4.1 处理表单提交

4.2 使用Thymeleaf模板引擎

第五部分：Spring Boot高级特性

5.1 使用Actuator监控应用

5.2 自定义配置属性

第六部分：测试与部署

6.1 编写单元测试

6.2 打包与部署

第七部分：最佳实践与扩展学习

7.1 Spring Boot开发最佳实践

7.2 推荐学习路径

结语

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