一、Spring Boot 简介

1.1 什么是 Spring Boot？

Spring Boot 是一个开源框架，旨在简化新 Spring 应用的初始搭建以及开发过程。它构建在 Spring 框架之上，利用了 Spring 的核心特性，如依赖注入（Dependency Injection）、面向切面编程（Aspect Oriented Programming）、数据访问（Data Access）等，并通过自动化配置（Auto-configuration）和约定优于配置（Convention over Configuration）的方式，为开发者提供了一种简单、快速、高效的方式来构建 Java 应用程序。

1.2 Spring Boot 的特点和优势

内嵌服务器：Spring Boot 内置了 Tomcat、Jetty、Undertow 等服务器，开发者无需单独安装和配置外部服务器，即可将应用程序打包成可执行的 JAR 文件直接运行，这极大地简化了部署流程，方便在不同环境中快速启动应用。

快速启动：自动配置了大部分的常规应用程序配置，减少了开发人员手动配置的工作量，使得应用能够快速启动和运行，提高开发效率，让开发者可以迅速看到代码的运行效果，加快开发迭代速度。

自动装配：Spring Boot 能够根据项目中添加的 jar 依赖自动配置 Spring 应用。例如，当添加了 Spring Web MVC 依赖时，它会自动配置模板引擎、静态资源支持等，大大简化了应用开发过程，减少了开发人员的工作量，同时也降低了配置出错的概率。

大量 “Starters”：提供了一系列的起步依赖（starter），这些依赖是预定义的一组库，可以简化项目的构建过程。开发者只需在 pom.xml 中添加相应的起步依赖，即可快速引入常见的第三方库和框架，无需手动管理复杂的依赖关系，避免了版本冲突等问题。

提供监控和安全功能：Spring Boot Actuator 模块提供了生产级的服务，如健康检查、审计、统计和 HTTP 追踪等功能，方便运维人员对应用进行监控和管理，及时发现和解决问题；同时，也提供了基本的安全特性，保障应用的安全性，开发者可以方便地进行安全配置，防止常见的安全漏洞。

1.3 Spring Boot 的应用场景

微服务架构：Spring Boot 适用于构建和部署微服务，它可以快速创建独立的、可独立部署的微服务应用程序，每个微服务都可以有自己独立的运行环境和资源，便于团队进行开发、维护和扩展，通过与 Spring Cloud 等工具的结合，能够轻松实现服务注册与发现、负载均衡、断路器等微服务架构中的关键功能。

Web 应用开发：支持开发各种 Web 应用程序，无论是传统的多页应用程序、单页应用程序，还是网站等，都能提供很好的支持。其简洁的配置和强大的功能，使得开发 Web 应用变得更加高效，例如可以方便地处理 HTTP 请求、响应，进行数据的绑定和验证等，并且可以与前端框架（如 Vue.js、React 等）无缝集成，共同构建完整的 Web 应用系统。

任务调度：在一些需要定时执行任务的场景中，如数据备份、报表生成、定时清理缓存等，Spring Boot 提供了简单易用的任务调度功能。通过注解和配置，可以轻松地实现任务的定时触发，并且可以灵活地设置任务的执行时间、频率等参数，确保任务按时准确地执行，提高系统的自动化程度和管理效率。

数据处理：简化了与数据库和其他数据源的集成，通过自动配置和起步依赖简化了数据访问层的开发。无论是关系型数据库（如 MySQL、Oracle 等）还是非关系型数据库（如 MongoDB、Redis 等），都可以方便地进行连接和操作，提供了统一的编程模型，使得数据的读写变得更加便捷，提高了数据处理的效率，满足不同应用场景对数据存储和查询的需求。

二、开发环境准备

2.1 JDK 安装与配置

JDK（Java Development Kit）是开发 Java 应用程序的基础。你可以从 Oracle 官网（https://www.oracle/java/technologies/downloads/）或 OpenJDK 网站（https://jdk.java/）下载适合你操作系统的 JDK 版本，建议选择长期支持（LTS）版本，如 JDK 8 或 JDK 11。

安装过程通常是简单的双击安装程序，按照提示完成安装即可。安装完成后，需要配置环境变量：

新建系统环境变量：JAVA_HOME，其值为 JDK 的安装路径，例如在 Windows 系统中，如果 JDK 安装在C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_301，则JAVA_HOME的值应为C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_301。

编辑系统环境变量：Path，在其中添加%JAVA_HOME%\bin和%JAVA_HOME%\jre\bin（确保bin目录在Path中存在，以便在命令行中能直接使用java和javac等命令）。

配置完成后，打开命令提示符（Windows）或终端（Mac/Linux），输入java -version和javac -version，如果能正确显示 JDK 的版本信息，则说明 JDK 安装和配置成功。

2.2 集成开发环境（IDE）选择与配置

在开发 Spring Boot 应用时，常用的 IDE 有 Eclipse、IntelliJ IDEA 等。其中，IntelliJ IDEA 对 Spring Boot 有更好的支持，提供了丰富的插件和智能提示功能，能极大地提高开发效率，因此推荐使用。

你可以从 JetBrains 官网（https://www.jetbrains/idea/download/）下载 IntelliJ IDEA 的 Community（社区版）或 Ultimate（旗舰版）版本，社区版对于大多数 Spring Boot 开发场景已经足够使用。安装过程同样是按照安装向导的提示完成即可。

安装完成后，打开 IntelliJ IDEA，创建一个新的 Spring Boot 项目：

选择File -> New -> Project，在弹出的窗口中选择Spring Initializr。

填写项目的基本信息，如Group（通常为公司域名的反写）、Artifact（项目名称）、Version（项目版本）等。

在Dependencies中选择项目所需的依赖项，例如Spring Web（用于开发 Web 应用）、Spring Data JPA（用于数据库访问）、MySQL Driver（如果使用 MySQL 数据库）等。选择完成后，点击Finish，IntelliJ IDEA 会自动下载所需的依赖并构建项目结构。

一个典型的 Spring Boot 项目结构如下：

src/main/java：存放项目的 Java 源代码。

src/main/resources：存放项目的配置文件、静态资源文件等，如application.properties或application.yml用于配置应用的各种属性。

src/test/java：存放项目的测试代码。

pom.xml（如果使用 Maven 构建项目）：用于管理项目的依赖关系和构建配置。

2.3 Maven 或 Gradle 安装与配置

Maven 和 Gradle 都是常用的项目构建工具，用于管理项目的依赖、编译、测试和打包等过程。

Maven：

在项目中，Maven 使用pom.xml文件来管理依赖和构建配置。以下是一个简单的pom.xml示例：

从 Apache Maven 官网（https://maven.apache/download.cgi）下载 Maven 的二进制压缩包，解压到你选择的目录，例如C:\apache-maven-3.8.6（Windows）或/usr/local/apache-maven-3.8.6（Linux/Mac）。

配置环境变量：新建MAVEN_HOME，其值为 Maven 的解压目录；编辑Path，添加%MAVEN_HOME%\bin。

在命令行中输入mvn -v，如果能正确显示 Maven 的版本信息，则说明安装成功。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <project xmlns="http://maven.apache/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3/2001/XMLSchema-instance"          xsi:schemaLocation="http://maven.apache/POM/4.0.0 https://maven.apache/xsd/maven-4.0.0.xsd">     <modelVersion>4.0.0</modelVersion>     <groupId>com.example</groupId>     <artifactId>my-spring-boot-app</artifactId>     <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>     <packaging>jar</packaging>     <name>My Spring Boot App</name>     <description>Demo project for Spring Boot</description>     <parent>         <groupId>org.springframework.boot</groupId>         <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>         <version>2.7.4</version>         <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->     </parent>     <properties>         <java.version>1.8</java.version>     </properties>     <dependencies>         <dependency>             <groupId>org.springframework.boot</groupId>             <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>         </dependency>     </dependencies>     <build>         <plugins>             <plugin>                 <groupId>org.springframework.boot</groupId>                 <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>             </plugin>         </plugins>     </build> </project>

Gradle：

在项目中，Gradle 使用build.gradle文件来管理依赖和构建配置。以下是一个简单的build.gradle示例：

从 Gradle 官网（Gradle | Releases）下载 Gradle 的二进制压缩包，解压到合适的目录，例如C:\gradle-7.5.1（Windows）或/usr/local/gradle-7.5.1（Linux/Mac）。

配置环境变量：新建GRADLE_HOME，其值为 Gradle 的解压目录；编辑Path，添加%GRADLE_HOME%\bin。

在命令行中输入gradle -v，如果能正确显示 Gradle 的版本信息，则说明安装成功。

plugins {     id 'org.springframework.boot' version '2.7.4'     id 'io.spring.dependency-management' version '1.0.15.RELEASE'     id 'java' } group = 'com.example' version = '0.0.1-SNAPSHOT' sourceCompatibility = '1.8' repositories {     mavenCentral() } dependencies {     implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-web' } test {     useJUnitPlatform() }

无论是使用 Maven 还是 Gradle，它们都能帮助你更方便地管理项目的依赖和构建过程，确保项目的可重复性和稳定性。在实际开发中，你可以根据团队的喜好和项目的需求选择使用其中一种构建工具。

三、项目创建与结构解析

3.1 使用 Spring Initializr 快速生成项目

Spring Initializr 是一个强大的工具，能帮助我们快速搭建 Spring Boot 项目的基础框架。

你可以通过访问官网（https://start.spring.io/）来创建项目。在网页上，你需要填写一些关键信息：

Group：通常是公司域名的反写，例如com.example，它是项目的组织标识，用于区分不同的项目组或公司的项目，在 Maven 或 Gradle 构建项目时，会作为项目的组 ID，用于管理项目的依赖和资源。

Artifact：这是项目的名称，比如my-spring-boot-app，它在项目构建后会作为生成的 JAR 或 WAR 文件的名称，也是项目在代码仓库中的目录名称，同时也是项目的主要标识之一。

Version：项目的版本号，如0.0.1-SNAPSHOT，遵循语义化版本规范，用于标识项目的不同版本，方便团队协作开发和版本管理，SNAPSHOT 表示这是一个开发中的版本，不稳定，后续可以发布正式版本如0.0.1、0.1.0等。

Packaging：可以选择Jar或War，一般来说，如果是独立的应用程序，选择Jar打包方式，方便在任何支持 Java 的环境中运行；如果是要部署到 Web 容器中，则可以选择War。

Java Version：根据项目需求选择合适的 Java 版本，如8、11、17等，建议选择与团队技术栈和项目运行环境兼容的版本，以确保项目的稳定性和性能。

在 “Dependencies” 部分，你可以选择项目所需的依赖项。例如：

Spring Web：如果要开发 Web 应用程序，这是必备的依赖。它提供了构建 RESTful 应用程序的能力，包括处理 HTTP 请求、响应，支持多种数据格式（如 JSON、XML）的解析和返回，使用 Spring MVC 框架，并默认使用 Apache Tomcat 作为嵌入式容器，方便开发者快速搭建 Web 服务，无需复杂的配置即可处理各种 HTTP 操作，如@GetMapping、@PostMapping等注解用于定义 RESTful 接口。

Spring Data JPA：用于简化数据库访问层的开发，尤其是在使用关系型数据库时。它基于 JPA（Java Persistence API）规范，提供了一种统一的方式来操作数据库，支持各种常见的数据库操作，如查询、插入、更新、删除等，通过简单的接口定义和方法命名约定，就能自动生成相应的 SQL 语句，大大减少了编写 SQL 的工作量，并且与 Spring Boot 的自动配置机制无缝集成，方便连接和操作数据库，如JpaRepository接口可以快速实现数据访问层的基本功能。

MySQL Driver：如果项目使用 MySQL 数据库，就需要添加这个依赖，它提供了 Java 应用程序与 MySQL 数据库进行通信的驱动程序，使得应用能够连接到 MySQL 数据库服务器，执行各种数据库操作，如com.mysql.cj.jdbc.Driver是 MySQL 驱动的主要类，在配置数据库连接时需要指定。

填写完这些信息后，点击 “Generate” 按钮，Spring Initializr 会生成一个包含项目基础结构的压缩包，你可以将其下载并解压到本地目录。

另外，许多 IDE（如 IntelliJ IDEA、Eclipse 等）也集成了 Spring Initializr 插件，以 IntelliJ IDEA 为例：

选择File -> New -> Project，在弹出的窗口中选择Spring Initializr。

接下来的步骤与在官网创建项目类似，填写项目的基本信息和选择依赖项。

完成后，点击Finish，IntelliJ IDEA 会自动下载所需的依赖并构建项目结构，你可以直接在 IDE 中开始开发，无需手动导入项目，方便快捷，提高开发效率。

3.2 项目结构解析