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Springboot3+JDK17搭建后端資料：新手入門指南

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SpringBoot
概述

本文详细介绍了如何使用Spring Boot 3和JDK 17搭建后端项目，涵盖了环境搭建、项目创建、数据库集成以及运行部署的全过程。Spring Boot 3和JDK 17的结合提供了强大的功能和性能优化，确保了开发的高效性和应用的稳定性。通过本文，读者可以轻松掌握使用Spring Boot 3和JDK 17搭建后端项目的步骤和技巧。

引入Spring Boot 3和JDK 17

1.1 Spring Boot 3简介

Spring Boot 3是Spring Boot框架的最新版本，它继承了Spring Boot 2.x版本的优点，并在此基础上进行了多项改进，包括性能优化、安全性增强以及对新特性的支持。Spring Boot 3引入了全新的特性和改进，比如对Java 17的支持、新的配置属性模式以及更好的微服务支持。

Spring Boot 3改进了应用程序的启动和运行时性能，通过提升启动速度来减少应用程序的启动时间，从而加快开发和测试的迭代速度。此外，它还增强了应用程序的安全性，提供了更多的安全特性来保护应用程序免受常见攻击。Spring Boot 3也提高了应用程序的可维护性和可测试性，使得开发者可以更加方便地管理和测试应用程序。

1.2 JDK 17简介

JDK 17是Oracle JDK和OpenJDK的主要版本之一，它遵循长期支持（LTS）周期，意味着它将获得至少六年的支持。JDK 17引入了许多新特性，包括密封类（Sealed Classes）、模式匹配（Pattern Matching）以及改进的记录类（Record Class）等。这些新特性进一步增强了Java语言的能力和安全性。

JDK 17改进了垃圾回收器（G1、ZGC、Shenandoah）的性能和稳定性，使得应用程序能够更高效地管理和使用内存。这些改进使得应用程序能够更稳定地运行，特别是在高负载和高并发的环境下。此外，JDK 17还增强了Java在Web服务和微服务场景中的适用性，使得Java能够更好地支持现代Web开发的需求。

1.3 选择Spring Boot 3和JDK 17的原因

选择Spring Boot 3和JDK 17的理由如下：

  • 兼容性与稳定性：由于JDK 17是长期支持版本，因此它有长期的稳定性和支持，可以确保应用程序在未来的几年内都能得到充分的支持和维护。
  • 功能与性能：Spring Boot 3为开发人员提供了更丰富的功能和更优秀的性能，使得开发者可以更加高效地开发和测试应用程序。
  • 安全性：两者都增强了应用程序的安全性，确保应用程序能够更好地保护用户数据和隐私。
  • 社区支持：Spring Boot和JDK都有庞大的开发者社区，可以提供丰富的资源和支持，帮助开发者解决遇到的各种问题。

为了进一步说明选择Spring Boot 3和JDK 17的原因，这里提供一个简单的项目实例。假设我们正在创建一个简单的RESTful API应用，使用Spring Boot 3和JDK 17来提高开发效率和应用性能。

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

@SpringBootApplication
public class SimpleRestApp {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SimpleRestApp.class, args);
    }
}
开发环境搭建

2.1 安装JDK 17

为了确保安装过程的顺利进行，首先请访问Java官方网站，下载并安装JDK 17。安装过程通常非常直观，只需要按照安装向导的指示进行即可。安装完成后，通过以下命令验证JDK是否安装成功：

java -version

以上命令会输出Java的版本信息，如：

java version "17" 2021-10-19 LTS
Java(TM) SE Runtime Environment (build 17+35-LTS-4967329)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 17+35-LTS-4967329, mixed mode, sharing)

安装完成后，还需要设置环境变量。编辑系统的环境变量文件（如Linux中的~/.bashrc或Windows中的System Environment Variables），添加以下配置：

export JAVA_HOME=/usr/local/java/jdk-17
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH

2.2 安装Spring Boot CLI（可选）

Spring Boot CLI是一个命令行工具，它允许你使用Groovy脚本来快速启动Spring Boot应用。如果不使用Spring Boot CLI，也可以直接使用IDE或命令行来开发和运行Spring Boot应用。

要安装Spring Boot CLI，可以在Spring Boot官网下载对应版本的CLI安装包。安装完成后，可以通过以下命令验证安装是否成功：

spring --version

以下是一个简单的命令行脚本示例，展示如何使用Spring Boot CLI启动一个简单的应用：

spring run HelloWorld.groovy

2.3 配置IDE（如IntelliJ IDEA或Eclipse）

配置IDE是为了提高开发效率和代码质量。这里以IntelliJ IDEA为例进行配置。

  1. 下载并安装IntelliJ IDEA，选择相应的版本。
  2. 打开IntelliJ IDEA，选择“File” -> “New” -> “Project”，在弹出的窗口中选择“Spring Initializr”，然后选择“Next”。
  3. 输入项目名称和位置，选择语言（Java）和Spring Boot版本（3.0.x），然后点击“Next”。
  4. 在依赖项中选择所需的依赖项，例如Spring Web、Spring Data JPA等，然后点击“Finish”。
  5. 在弹出的窗口中选择JDK 17，然后点击“OK”。

配置完成后，IDEA会自动处理项目依赖和配置，你就可以开始编写代码了。以下是一个简单的项目结构示例，展示了配置完成后生成的项目结构：

src
├── main
│   ├── java
│   │   └── com
│   │       └── example
│   │           └── SimpleRestApp.java
│   ├── resources
│   │   ├── application.properties
│   │   └── static
│   │   └── templates
│   └── webapp
│       └── WEB-INF
└── test
    └── java
        └── com
            └── example
                └── SimpleRestAppTests.java
创建Spring Boot项目

3.1 使用Spring Initializr创建项目

Spring Initializr是一个在线工具，可以帮助快速创建新的Spring Boot项目。访问https://start.spring.io/，选择项目的基本信息，如Group、Artifact、Name等，然后选择所需的依赖项，例如Spring Web、Spring Data JPA等。点击“Generate”按钮，下载生成的项目压缩包。

将下载的项目解压，并导入到IDE中，例如IntelliJ IDEA。导入完成后，IDE会自动处理项目依赖和配置，你就可以开始编写代码了。

3.2 配置application.properties文件

application.properties文件是Spring Boot项目的配置文件，用于配置项目的各种属性，如数据库连接、端口号等。

例如，以下代码展示了如何配置数据库连接：

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

在配置文件中，spring.datasource.url指定了数据库连接URL，spring.datasource.username和spring.datasource.password指定了数据库的用户名和密码，spring.jpa.hibernate.ddl-auto指定了JPA的DDL策略。

3.3 添加必要的依赖

在pom.xml文件中添加所需的依赖项，例如Spring Web、Spring Data JPA等。以下代码展示了如何添加这些依赖项：

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>mysql</groupId>
        <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
    </dependency>
</dependencies>
基本控制器和RESTful API

4.1 创建第一个控制器

控制器是Spring Boot项目中的核心组件，用于处理HTTP请求并返回相应的HTTP响应。以下代码展示了如何创建一个简单的控制器：

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!";
    }
}

在上述代码中，@RestController注解表示这是一个控制器类，@GetMapping注解表示该方法处理HTTP GET请求，而hello()方法返回一个字符串，表示HTTP响应的主体。

4.2 实现RESTful API

RESTful API是一种遵循REST架构风格的API设计，它通过HTTP动词来表示对资源的操作。以下代码展示了如何创建一个简单的RESTful API：

import org.springframework.web.bind.annotation.DeleteMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PutMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestBody;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class UserController {

    // 获取用户列表
    @GetMapping("/users")
    public List<User> getUsers() {
        // 实现获取用户列表的逻辑
    }

    // 获取单个用户
    @GetMapping("/users/{id}")
    public User getUser(@PathVariable Long id) {
        // 实现获取单个用户的逻辑
    }

    // 创建用户
    @PostMapping("/users")
    public User createUser(@RequestBody User user) {
        // 实现创建用户的逻辑
    }

    // 更新用户
    @PutMapping("/users/{id}")
    public User updateUser(@PathVariable Long id, @RequestBody User user) {
        // 实现更新用户的逻辑
    }

    // 删除用户
    @DeleteMapping("/users/{id}")
    public void deleteUser(@PathVariable Long id) {
        // 实现删除用户的逻辑
    }
}

在上述代码中，@GetMapping、@PostMapping、@PutMapping和@DeleteMapping注解分别表示处理HTTP GET、POST、PUT和DELETE请求的方法。

4.3 测试API

为了测试API，可以使用Postman或curl等工具。例如，使用curl命令测试获取用户列表的API：

curl http://localhost:8080/users

这将发送一个HTTP GET请求到/users路径，获取用户列表并返回响应。

数据库集成

5.1 添加数据库驱动和连接池依赖

在pom.xml文件中添加数据库驱动和连接池依赖项。以下代码展示了如何添加MySQL数据库驱动和HikariCP连接池依赖项：

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>mysql</groupId>
        <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>com.zaxxer</groupId>
        <artifactId>HikariCP</artifactId>
    </dependency>
</dependencies>

5.2 配置数据源

在application.properties文件中配置数据源，如下所示：

spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/mydb
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=root
spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.cj.jdbc.Driver
spring.datasource.hikari.minimum-idle=10
spring.datasource.hikari.maximum-pool-size=20
spring.jpa.hibernate.ddl-auto=update

在上述配置中，spring.datasource.url指定了数据库连接URL，spring.datasource.username和spring.datasource.password指定了数据库的用户名和密码，spring.datasource.driver-class-name指定了数据库驱动类名，spring.datasource.hikari.minimum-idle和spring.datasource.hikari.maximum-pool-size指定了连接池的最小空闲连接数和最大连接数，spring.jpa.hibernate.ddl-auto指定了JPA的DDL策略。

5.3 使用JPA进行数据操作

JPA（Java Persistence API）提供了一种标准化的方式来操作数据库中的数据。以下代码展示了如何定义一个简单的JPA实体类和相应的Repository接口：

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
}
import org.springframework.data.jpa.repository.JpaRepository;

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

在上述代码中，User类定义了一个简单的实体类，其中包含id、name和email字段。UserRepository接口继承了JpaRepository接口，并指定了实体类和主键类型。

运行和部署

6.1 打包项目

要将项目打包为可执行的JAR文件，可以在IDE中使用Maven或Gradle插件，也可以使用命令行工具。以下代码展示了如何使用Maven命令打包项目：

mvn clean package

上述命令会清理项目并打包为target目录下的可执行JAR文件。

6.2 部署到本地Tomcat服务器

要将项目部署到本地Tomcat服务器，可以将打包好的JAR文件复制到Tomcat的webapps目录下，或者使用Tomcat的manager应用进行部署。以下是使用命令行工具部署到Tomcat的示例：

java -jar target/myapp.jar --server.port=8080

此命令会启动一个Tomcat服务器，并监听8080端口。

6.3 部署到云服务器

要将项目部署到云服务器，可以使用Docker容器或云服务提供商的控制台。以下是使用Docker部署到云服务器的示例：

  1. 创建一个Dockerfile，定义如何构建和运行容器，例如：
FROM openjdk:17-jdk-alpine
COPY target/myapp.jar myapp.jar
ENTRYPOINT ["java", "-jar", "/myapp.jar"]
  1. 使用Docker构建和运行容器：
docker build -t myapp:1.0 .
docker run -d -p 8080:8080 myapp:1.0

上述命令会构建一个名为myapp:1.0的Docker镜像，并运行一个监听8080端口的容器。

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