Spring Boot

什么是 Spring Boot

Spring Boot 是基于 Spring 框架的一个开源项目，主要用于简化 Spring 应用的配置和开发。它通过自动配置、起步依赖（Starter）和内嵌服务器等机制，使得开发者能快速构建独立、生产级别的应用程序，而无需繁琐的 XML 配置。

Spring Boot 的优势

• 快速开发： 通过自动配置和 Starter 依赖，减少开发初期的配置工作。
• 简化配置： 内置大量默认配置，开发者可以按需进行定制。
• 内嵌服务器： 支持内置 Tomcat、Jetty 或 Undertow，方便测试和部署。
• 易于部署： 可打包为独立的 jar 包，直接运行。
• 丰富的监控功能： Actuator 提供健康检查、指标监控等功能，便于生产环境管理。

如何创建一个 Spring Boot 应用程序

• 使用 Spring Initializr： 访问 start.spring.io 选择所需依赖、项目类型和配置，生成项目代码。
• 导入 IDE： 将生成的项目导入到常用的 IDE（如 IntelliJ IDEA 或 Eclipse）。
• 编写代码： 编写业务逻辑代码，并在主类上添加 @SpringBootApplication 注解。
• 运行项目： 直接运行主类的 main() 方法即可启动内嵌服务器并加载应用。

Spring Boot 自动配置（Auto-Configuration）

自动配置是 Spring Boot 的核心特性之一，它会根据项目中引入的依赖（例如 spring-boot-starter-web、spring-boot-starter-data-jpa 等），自动为应用配置相应的 Bean 和组件。这样开发者无需手动配置大量细节，可以专注于业务逻辑。

• 原理：根据类路径中的依赖自动配置 Bean。
  • 通过 @Conditional 注解（如 @ConditionalOnClass）按条件加载配置。
• 示例：引入 spring-boot-starter-data-jpa 后，自动配置数据源和 JPA 相关 Bean。
• 查看自动配置：启动时添加 --debug 参数可查看生效的配置。

什么是 Spring Boot Starter

Spring Boot Starter 是一组预先定义好的依赖包集合，目的是帮助开发者快速引入特定功能所需的所有依赖。例如：

• spring-boot-starter-web： 用于开发 Web 应用，包含了 Spring MVC、Jackson 等。
• spring-boot-starter-data-jpa： 用于简化数据库操作，集成了 Spring Data JPA 和 Hibernate。

Spring Boot 的启动流程

1. 加载 @SpringBootApplication 注解：包含 @SpringBootConfiguration（配置类）、@EnableAutoConfiguration（自动配置）、@ComponentScan（组件扫描）。
2. 执行 SpringApplication.run()：
   • 创建 Spring 容器（ApplicationContext）。
   • 加载自动配置类。
   • 启动内嵌 Web 服务器。
3. 完成启动：输出启动日志，监听默认端口（如 8080）。

application.properties 与 application.yml 的作用是什么

这两个配置文件用于存储应用的各种配置属性，如服务器端口、数据库连接信息、日志配置等。Spring Boot 会在启动时自动加载这些文件，并将其中的配置应用到应用上下文中，方便集中管理配置。

Spring Boot 常用注解

• 核心注解：
  • @SpringBootApplication：启动类注解。
  • @RestController：声明 RESTful 控制器。
  • @GetMapping/@PostMapping：定义 HTTP 方法映射。
• 依赖注入：
  • @Autowired：自动注入 Bean。
  • @Component：通用组件注解。
  • @Service/@Repository：业务层/持久层组件。
• 配置相关：
  • @Value：注入配置文件属性。
  • @ConfigurationProperties：批量绑定配置到对象。

如何自定义 Spring Boot 配置文件

• 配置文件：默认使用 application.properties 或 application.yml。
• 多环境配置：
  • 命名规则：application-{profile}.properties（如 application-dev.properties）。
  • 激活方式：通过 spring.profiles.active=dev 指定环境。
• 自定义配置读取：

  @Value("${custom.property}")  // 单个属性
  private String property;
  
  @ConfigurationProperties(prefix = "my.config")  // 绑定到对象
  public class MyConfig { ... }

如何在 Spring Boot 中使用日志记录

• 默认日志框架： Spring Boot 默认使用 Logback 作为日志框架。
• 配置日志： 可以在 application.properties 或 application.yml 中配置日志级别、日志输出格式和文件路径。
• 自定义配置： 若有特殊需求，可提供自定义的 logback-spring.xml 配置文件，实现更灵活的日志管理。

Spring Boot 如何实现 RESTful API

• 步骤：
  1. 使用 @RestController 注解定义控制器。
  2. 通过 @GetMapping/@PostMapping 等注解映射请求。
  3. 返回对象自动序列化为 JSON（默认使用 Jackson 库）。
• 示例：

  @RestController
  public class UserController {
      @GetMapping("/users/{id}")
      public User getUser(@PathVariable Long id) {
          return userService.findById(id);
      }
  }

Spring Boot 中如何管理事务

• 声明式事务：使用 @Transactional 注解。
  • 作用位置：类或方法上（推荐方法级别）。
  • 关键属性：
    • propagation：事务传播行为（默认 REQUIRED）。
    • isolation：隔离级别（默认 DEFAULT）。
• 示例：

  @Service
  public class UserService {
      @Transactional
      public void updateUser(User user) {
          // 数据库操作
      }
  }

Spring Boot Actuator 的作用

Spring Boot Actuator 提供了监控和管理生产环境应用的功能。它通过一系列的 REST 端点（如 /actuator/health、/actuator/info 等），帮助开发者了解应用的健康状态、性能指标、日志信息等。只需引入相应依赖并简单配置，即可使用这些管理功能。

• 功能：提供应用监控和管理端点（Endpoint）。
• 常用端点：
  • /actuator/health：应用健康状态。
  • /actuator/info：应用基本信息。
  • /actuator/metrics：性能指标（如内存、请求数）。
• 安全配置：生产环境需限制访问（如通过 Spring Security）。

如何在 Spring Boot 中实现多数据源配置

• 步骤：
  1. 在 application.yml 中定义多个数据源配置（如 primary.datasource 和 secondary.datasource）。
  2. 创建两个 @Configuration 类，分别配置 DataSource、EntityManager 等。
  3. 使用 @Primary 注解标记主数据源。
• 注意：需手动指定不同数据源的包扫描路径，避免冲突。

Spring Boot 如何实现单元测试

• 常用工具：
  • @SpringBootTest：启动完整 Spring 容器（集成测试）。
  • @WebMvcTest：仅测试 Web 层（Mock MVC）。
  • @DataJpaTest：仅测试 JPA 层（内存数据库）。
• 示例：

  @SpringBootTest
  class UserServiceTest {
      @Autowired
      private UserService userService;
  
      @Test
      void testFindUser() {
          User user = userService.findById(1L);
          assertNotNull(user);
      }
  }

如何在 Spring Boot 中处理异常

可以使用 @ControllerAdvice 配合 @ExceptionHandler 实现全局异常处理。具体步骤：

• 定义一个带有 @ControllerAdvice 注解的类。
• 在该类中编写方法，使用 @ExceptionHandler(异常类型.class) 注解来指定需要处理的异常。
• 在方法中返回自定义的错误信息或视图，实现统一的异常处理逻辑。

如何在 Spring Boot 中连接数据库

• 添加依赖： 引入 spring-boot-starter-data-jpa（或其他 ORM 框架依赖）和数据库驱动包。
• 配置数据库： 在 application.properties 或 application.yml 中配置数据库 URL、用户名、密码及其他参数。
• 定义实体与 Repository： 使用 JPA 注解定义实体类，并创建继承 JpaRepository 的接口，用于数据库操作。
• 自动管理： Spring Boot 会自动配置数据源和事务管理器，通过 Repository 直接操作数据库，无需手动编写 SQL 代码（大部分操作自动实现）。