Spring Boot 入门

Spring 框架的历史与动机

2003 年，Rod Johnson 发布了 Spring Framework 1.0，其动机是解决 Java EE（当时叫 J2EE）中 EJB（Enterprise JavaBeans）的极度复杂性。EJB 要求开发者实现多个接口、编写大量部署描述符 XML、依赖应用服务器容器，一个简单的业务逻辑组件往往需要数十行样板代码。

Spring 的核心理念是：用普通 Java 对象（POJO）编写业务逻辑，由框架负责管理对象的生命周期和依赖关系。这种轻量级的设计大幅降低了 Java 企业应用的开发门槛。随着时间推移，Spring 生态系统不断扩大，但配置本身变得繁琐——几十个 XML 文件、大量 @Bean 配置类成为新的痛点。

2014 年，Spring Boot 1.0 发布，其核心理念是"约定优于配置"（Convention over Configuration）。Spring Boot 通过自动配置机制，使开发者只需少量注解和配置即可快速启动一个生产就绪的应用。Spring Boot 3.x 基于 Spring Framework 6.x，要求 Java 17+，原生支持 GraalVM 本机编译。

核心概念名词解释

IoC 容器与依赖注入详解

理解 IoC 最好的方式是对比"传统方式"和"IoC 方式"。假设 OrderService 需要使用 UserService：

三种注入方式

Spring 支持三种依赖注入方式，官方和社区均推荐构造器注入，因为它能保证依赖不可变、便于测试，且能在启动时暴露循环依赖问题。

// ✅ 推荐：构造器注入（依赖不可变，便于测试）
@Service
public class OrderService {
    private final UserService userService;
    private final OrderRepository orderRepository;

    // Spring 自动注入，单个构造器无需 @Autowired
    public OrderService(UserService userService, OrderRepository orderRepository) {
        this.userService = userService;
        this.orderRepository = orderRepository;
    }
}

// ⚠️ 不推荐：字段注入（隐藏依赖，难以测试）
@Service
public class OrderService {
    @Autowired
    private UserService userService; // 字段注入
}

Spring Boot 自动配置原理

Spring Boot 的"魔法"来源于自动配置机制。当你在 pom.xml 中添加 spring-boot-starter-web 时，Spring Boot 会自动配置好 Tomcat、Jackson、DispatcherServlet 等一系列组件，无需手动声明任何 Bean。其工作原理如下：

1. @SpringBootApplication 包含 @EnableAutoConfiguration
2. Spring Boot 扫描所有 JAR 包中的 META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports 文件（Spring Boot 2.x 是 spring.factories）
3. 该文件列出了数百个自动配置类，如 WebMvcAutoConfiguration、DataSourceAutoConfiguration
4. 每个配置类上有 @ConditionalOnClass、@ConditionalOnMissingBean 等条件注解
5. 只有条件满足（如 classpath 中有某个类）时，对应的 Bean 才会被创建

Spring Boot 启动流程

创建第一个 Spring Boot 应用

pom.xml 核心依赖

<!-- Spring Boot 父 POM，管理所有依赖版本 -->
<parent>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
    <version>3.2.0</version>
</parent>

<dependencies>
    <!-- Web: 包含 Spring MVC + Tomcat -->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    </dependency>

    <!-- 开发热重载 -->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>
        <scope>runtime</scope>
        <optional>true</optional>
    </dependency>

    <!-- Lombok: 减少样板代码 -->
    <dependency>
        <groupId>org.projectlombok</groupId>
        <artifactId>lombok</artifactId>
        <optional>true</optional>
    </dependency>
</dependencies>

主启动类

package com.example.demo;

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

@SpringBootApplication  // 开启自动配置 + 组件扫描
public class DemoApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(DemoApplication.class, args);
    }
}

第一个 REST Controller

package com.example.demo.controller;

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

@RestController              // = @Controller + @ResponseBody
@RequestMapping("/api/hello")
public class HelloController {

    @GetMapping
    public String hello() {
        return "Hello, Spring Boot!";
    }

    @GetMapping("/{name}")
    public String greet(@PathVariable String name) {
        return "Hello, " + name + "!";
    }
}

推荐项目分层结构

良好的项目结构是可维护性的基础。Spring Boot 项目推荐按职责分层，各层只依赖下层，不允许跨层调用。

application.yml 基础配置

spring:
  application:
    name: demo-service

  datasource:
    url: jdbc:postgresql://localhost:5432/demo
    username: postgres
    password: ${DB_PASSWORD}  # 从环境变量读取

  jpa:
    hibernate:
      ddl-auto: validate       # 生产环境用 validate，不自动修改表结构
    show-sql: false

server:
  port: 8080
  servlet:
    context-path: /api

logging:
  level:
    com.example.demo: DEBUG
    org.hibernate.SQL: DEBUG