[Java知识库]SpringBoot学习笔记（一）——初识别SpringBoot与框架整合

SpringBoot一站式开发

官网：https://spring.io/projects/spring-boot

Spring Boot可以轻松创建独立的、基于Spring的生产级应用程序，它可以让你“运行即可”。大多数Spring Boot应用程序只需要少量的Spring配置。

SpringBoot功能：

• 创建独立的Spring应用程序
• 直接嵌入Tomcat、Jetty或Undertow（无需部署WAR包，打包成Jar本身就是一个可以运行的应用程序）
• 提供一站式的“starter”依赖项，以简化Maven配置（需要整合什么框架，直接导对应框架的starter依赖）
• 尽可能自动配置Spring和第三方库（除非特殊情况，否则几乎不需要你进行什么配置）
• 提供生产就绪功能，如指标、运行状况检查和外部化配置
• 没有代码生成，也没有XML配置的要求（XML是什么，好吃吗）

SpringBoot是现在最主流的开发框架，它提供了一站式的开发体验，大幅度提高了我们的开发效率。

走进SpringBoot

在SSM阶段，当我们需要搭建一个基于Spring全家桶的Web应用程序时，我们不得不做大量的依赖导入和框架整合相关的Bean定义，光是整合框架就花费了我们大量的时间，但是实际上我们发现，整合框架其实基本都是一些固定流程，我们每创建一个新的Web应用程序，基本都会使用同样的方式去整合框架，我们完全可以将一些重复的配置作为约定，只要框架遵守这个约定，为我们提供默认的配置就好，这样就不用我们再去配置了，约定优于配置！

而SpringBoot正是将这些过程大幅度进行了简化，它可以自动进行配置，我们只需要导入对应的启动器（starter）依赖即可。

完成本阶段的学习，基本能够胜任部分网站系统的后端开发工作，也建议学习完SpringBoot之后寻找合适的队友去参加计算机项目相关的高校竞赛。

我们可以通过IDEA来演示如何快速创建一个SpringBoot项目，并且无需任何配置，就可以实现Bean注册。

SpringBoot项目文件结构

我们在创建SpringBoot项目之后，首先会自动生成一个主类，而主类中的main方法中调用了SpringApplication类的静态方法来启动整个SpringBoot项目，并且我们可以看到主类的上方有一个@SpringBootApplication注解：

@SpringBootApplication
public class SpringBootTestApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SpringBootTestApplication.class, args);
    }

}

同时还自带了一个测试类，测试类的上方仅添加了一个@SpringBootTest注解：

@SpringBootTest
class SpringBootTestApplicationTests {

    @Test
    void contextLoads() {
        
    }

}

我们接着来看Maven中写了哪些内容：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
  	<!--  父工程  -->
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.6.2</version>
        <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
    </parent>
    <groupId>com.example</groupId>
    <artifactId>springboot-study</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <name>SpringBootTest</name>
    <description>SpringBootTest</description>
    <properties>
        <java.version>1.8</java.version>
    </properties>
    <dependencies>
        <!--  spring-boot-starter SpringBoot核心启动器  -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
        </dependency>
        <!--  spring-boot-starter-test SpringBoot测试模块启动器  -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>

    <build>
        <plugins>
            <!--  SpringBoot Maven插件，打包Jar都不用你操心了   -->
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

</project>

除了以上这些文件以外，我们的项目目录下还有：

• .gitignore - Git忽略名单，后面会专门讲解Git版本控制。
• application.properties - SpringBoot的配置文件，所有依赖的配置都在这里编写，但是一般情况下只需要配置必要项即可。

整合Web相关框架

我们来看一下，既然我们前面提到SpringBoot会内嵌一个Tomcat服务器，也就是说我们的Jar打包后，相当于就是一个可以直接运行的应用程序，我们来看一下如何创建一个SpringBootWeb项目。

这里我们演示使用IDEA来创建一个基于SpringBoot的Web应用程序。

它是真的快

创建完成后，直接开启项目，我们就可以直接访问：http://localhost:8080/，我们可以看到，但是由于我们没有编写任何的请求映射，所以没有数据。我们可以来看看日志：

2022-06-21 17:14:30.471  INFO 157144 --- [           main] c.example.SpringBootWebTestApplication   : Starting SpringBootWebTestApplication using Java 1.8.0_291 on Harrison的联想小新pro13 with PID 157144 (D:\workspace\SpringBootDemo\SpringBootWebTest\target\classes started by Harrison in D:\workspace\SpringBootDemo\SpringBootWebTest)
2022-06-21 17:14:30.475  INFO 157144 --- [           main] c.example.SpringBootWebTestApplication   : No active profile set, falling back to 1 default profile: "default"
2022-06-21 17:14:31.366  INFO 157144 --- [           main] o.s.b.w.embedded.tomcat.TomcatWebServer  : Tomcat initialized with port(s): 8080 (http)
2022-06-21 17:14:31.367  INFO 157144 --- [           main] o.a.catalina.core.AprLifecycleListener   : Loaded Apache Tomcat Native library [1.2.31] using APR version [1.7.0].
2022-06-21 17:14:31.367  INFO 157144 --- [           main] o.a.catalina.core.AprLifecycleListener   : APR capabilities: IPv6 [true], sendfile [true], accept filters [false], random [true], UDS [true].
2022-06-21 17:14:31.367  INFO 157144 --- [           main] o.a.catalina.core.AprLifecycleListener   : APR/OpenSSL configuration: useAprConnector [false], useOpenSSL [true]
2022-06-21 17:14:31.370  INFO 157144 --- [           main] o.a.catalina.core.AprLifecycleListener   : OpenSSL successfully initialized [OpenSSL 1.1.1l  24 Aug 2021]
2022-06-21 17:14:31.377  INFO 157144 --- [           main] o.apache.catalina.core.StandardService   : Starting service [Tomcat]
2022-06-21 17:14:31.377  INFO 157144 --- [           main] org.apache.catalina.core.StandardEngine  : Starting Servlet engine: [Apache Tomcat/9.0.63]
2022-06-21 17:14:31.503  INFO 157144 --- [           main] o.a.c.c.C.[Tomcat].[localhost].[/]       : Initializing Spring embedded WebApplicationContext
2022-06-21 17:14:31.503  INFO 157144 --- [           main] w.s.c.ServletWebServerApplicationContext : Root WebApplicationContext: initialization completed in 984 ms
2022-06-21 17:14:31.762  INFO 157144 --- [           main] o.s.b.a.w.s.WelcomePageHandlerMapping    : Adding welcome page template: index
2022-06-21 17:14:32.072  INFO 157144 --- [           main] o.s.s.web.DefaultSecurityFilterChain     : Will secure any request with [org.springframework.security.web.session.DisableEncodeUrlFilter@24e83d19, org.springframework.security.web.context.request.async.WebAsyncManagerIntegrationFilter@5c080ef3, org.springframework.security.web.context.SecurityContextPersistenceFilter@49ede9c7, org.springframework.security.web.header.HeaderWriterFilter@25d2f66, org.springframework.security.web.authentication.logout.LogoutFilter@a2ddf26, org.springframework.security.web.authentication.UsernamePasswordAuthenticationFilter@7979b8b7, org.springframework.security.web.savedrequest.RequestCacheAwareFilter@3dd4a6fa, org.springframework.security.web.servletapi.SecurityContextHolderAwareRequestFilter@29138d3a, org.springframework.security.web.authentication.rememberme.RememberMeAuthenticationFilter@7b6e5c12, org.springframework.security.web.authentication.AnonymousAuthenticationFilter@188cbcde, org.springframework.security.web.session.SessionManagementFilter@71945bc0, org.springframework.security.web.access.ExceptionTranslationFilter@78c1372d, org.springframework.security.web.access.intercept.FilterSecurityInterceptor@49c675f0]
2022-06-21 17:14:32.124  INFO 157144 --- [           main] o.s.b.w.embedded.tomcat.TomcatWebServer  : Tomcat started on port(s): 8080 (http) with context path ''
2022-06-21 17:14:32.134  INFO 157144 --- [           main] c.example.SpringBootWebTestApplication   : Started SpringBootWebTestApplication in 2.053 seconds (JVM running for 3.078)
2022-06-21 17:15:15.891  INFO 157144 --- [nio-8080-exec-1] o.a.c.c.C.[Tomcat].[localhost].[/]       : Initializing Spring DispatcherServlet 'dispatcherServlet'
2022-06-21 17:15:15.891  INFO 157144 --- [nio-8080-exec-1] o.s.web.servlet.DispatcherServlet        : Initializing Servlet 'dispatcherServlet'
2022-06-21 17:15:15.892  INFO 157144 --- [nio-8080-exec-1] o.s.web.servlet.DispatcherServlet        : Completed initialization in 0 ms

我们可以看到，日志中除了最基本的SpringBoot启动日志以外，还新增了内嵌Web服务器（Tomcat）的启动日志，并且显示了当前Web服务器所开放的端口，并且自动帮助我们初始化了DispatcherServlet，但是我们只是创建了项目，导入了web相关的starter依赖，没有进行任何的配置，实际上它使用的是starter提供的默认配置进行初始化的。

由于SpringBoot是自动扫描的，因此我们直接创建一个Controller即可被加载：

@Controller
public class MainController {

  	//直接访问http://localhost:8080/index即可，不用加web应用程序名称了
    @RequestMapping("/index")
    @ResponseBody
    public String index(){
        return "你好，欢迎访问主页！";
    }
}

我们几乎没有做任何配置，但是可以直接开始配置Controller，SpringBoot创建一个Web项目的速度就是这么快！

它还可以自动识别类型，如果我们返回的是一个对象类型的数据，那么它会自动转换为JSON数据格式，无需配置：

@Data
public class Student {
    int sid;
    String name;
    String sex;
}

@RequestMapping("/student")
@ResponseBody
public Student student(){
    Student student = new Student();
    student.setName("小明");
    student.setSex("男");
    student.setSid(10);
    return student;
}

最后浏览器能够直接得到application/json的响应数据，就是这么方便。

修改Web相关配置

如果我们需要修改Web服务器的端口或是一些其他的内容，我们可以直接在application.properties中进行修改，它是整个SpringBoot的配置文件：

# 修改端口为8081
server.port=8081

我们还可以编写自定义的配置项，并在我们的项目中通过@Value直接注入：

test.data=100

@Controller
public class MainController {

    @Value("${test.data}")
    int data;

通过这种方式，我们就可以更好地将一些需要频繁修改的配置项写在配置文件中，并通过注解方式去获取值。

配置文件除了使用properties格式以外，还有一种叫做yaml格式，它的语法如下：

一级目录:
	二级目录:
	  三级目录1: 值
	  三级目录2: 值
	  三级目录List: 
	  - 元素1
	  - 元素2
	  - 元素3

我们可以看到，每一级目录都是通过缩进（不能使用Tab，只能使用空格）区分，并且键和值之间需要添加冒号+空格来表示。

SpringBoot也支持这种格式的配置文件，我们可以将application.properties修改为application.yml或是application.yaml来使用YAML语法编写配置：

server:
  port: 8081

整合SpringSecurity依赖

我们接着来整合一下SpringSecurity依赖，继续感受SpringBoot带来的光速开发体验，只需要导入SpringSecurity的Starter依赖即可：

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

导入依赖后，我们直接启动SpringBoot应用程序，可以发现SpringSecurity已经生效了。

并且SpringSecurity会自动为我们生成一个默认用户user，它的密码会出现在日志中：

2022-06-21 17:20:32.221  INFO 147252 --- [           main] o.apache.catalina.core.StandardService   : Starting service [Tomcat]
2022-06-21 17:20:32.221  INFO 147252 --- [           main] org.apache.catalina.core.StandardEngine  : Starting Servlet engine: [Apache Tomcat/9.0.56]
2022-06-21 17:20:32.221  INFO 147252 --- [           main] o.a.c.c.C.[Tomcat].[localhost].[/]       : Initializing Spring embedded WebApplicationContext
2022-06-21 17:20:32.221  INFO 147252 --- [           main] w.s.c.ServletWebServerApplicationContext : Root WebApplicationContext: initialization completed in 341 ms
2022-06-21 17:20:32.221  INFO 147252 --- [           main] .s.s.UserDetailsServiceAutoConfiguration : 

Using generated security password: ff24bee3-e1b7-4309-9609-d32618baf5cb

其中ff24bee3-e1b7-4309-9609-d32618baf5cb就是随机生成的一个密码，我们可以使用此用户登录。

我们也可以在配置文件中直接配置：

spring:
  security:
    user:
      name: Harrison   # 用户名
      password: 123456  # 密码
      roles:   # 角色
      - user
      - admin

实际上这样的配置方式就是一个inMemoryAuthentication，只是我们可以直接配置而已。

当然，页面的控制和数据库验证我们还是需要提供WebSecurityConfigurerAdapter的实现类去完成：

@Configuration
public class SecurityConfiguration extends WebSecurityConfigurerAdapter {

    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        http
                .authorizeRequests()
                .antMatchers("/login").permitAll()
                .anyRequest().hasRole("user")
                .and()
                .formLogin();
    }
}

注意这里不需要再添加@EnableWebSecurity了，因为starter依赖已经帮我们添加了。

使用了SpringBoot之后，我们发现，需要什么功能，只需要导入对应的starter依赖即可，甚至都不需要你去进行额外的配置，你只需要关注依赖本身的必要设置即可，大大提高了我们的开发效率。

整合Mybatis框架

我们接着来看如何整合Mybatis框架，同样的，我们只需要导入对应的starter依赖即可：（这里mybatis导入的版本是2.2.0）

<dependency>
    <groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
    <artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>2.2.2</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>mysql</groupId>
    <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
</dependency>

导入依赖后，直接启动会报错，是因为有必要的配置我们没有去编写，我们需要指定数据源的相关信息：

spring:
  datasource:
    url: jdbc:mysql://localhost:3306
    username: root
    password: admin
    driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver

再次启动，成功。

我们发现日志中会出现这样一句话：

2022-06-21 17:23:13.234  INFO 156552 --- [           main] o.m.s.mapper.ClassPathMapperScanner      : No MyBatis mapper was found in '[com.example]' package. Please check your configuration.

这是Mybatis自动扫描输出的语句，导入依赖后，我们不需要再去设置Mybatis的相关Bean了，也不需要添加任何@MapperSacn注解，因为starter已经帮助我们做了，它会自动扫描项目中添加了@Mapper注解的接口，直接将其注册为Bean，不需要进行任何配置。

@Mapper
public interface MainMapper {
    @Select("select * from users where username = #{username}")
    UserData findUserByName(String username);
}

当然，如果你觉得每个接口都去加一个@Mapper比较麻烦的话也可以用回之前的方式，直接@MapperScan使用包扫描。

添加Mapper之后，使用方法和SSM阶段是一样的，我们可以将其与SpringSecurity结合使用：

@Service
public class UserAuthService implements UserDetailsService {

    @Resource
    MainMapper mapper;

    @Override
    public UserDetails loadUserByUsername(String username) throws UsernameNotFoundException {
        UserData data = mapper.findUserByName(username);
        if(data == null) throw new UsernameNotFoundException("用户 "+username+" 登录失败，用户名不存在！");
        return User
                .withUsername(data.getUsername())
                .password(data.getPassword())
                .roles(data.getRole())
                .build();
    }
}

最后配置一下自定义验证即可，注意这样之前配置文件里面配置的用户就失效了：

@Override
protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
    auth
            .userDetailsService(service)
            .passwordEncoder(new BCryptPasswordEncoder());
}

但是会出现问题：Encoded password does not look like BCrypt
解决办法：在service中修改成这个格式 .password(new BCryptPasswordEncoder().encode(data.getPassword()))，原因应该是保持统一格式才能解析比对。

在首次使用时，我们发现日志中输出以以下语句：

2022-06-21 17:27:01.100  INFO 162768 --- [nio-8080-exec-3] com.zaxxer.hikari.HikariDataSource       : HikariPool-1 - Starting...
2022-06-21 17:27:01.100  INFO 162768 --- [nio-8080-exec-3] com.zaxxer.hikari.HikariDataSource       : HikariPool-1 - Start completed.

实际上，SpringBoot会自动为Mybatis配置数据源，默认使用的就是HikariCP数据源。

整合Thymeleaf框架

整合Thymeleaf也只需导入对应的starter即可：

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

接着我们只需要直接使用即可：

@RequestMapping("/index")
public String index(){
    return "index";
}

但是注意，这样只能正常解析HTML页面，但是js、css等静态资源我们需要进行路径指定，不然无法访问，我们在配文件中配置一下静态资源的访问前缀：

spring:
	mvc:
  	static-path-pattern: /static/**

接着我们像之前一样，把登陆页面实现一下吧。

<html lang="en" xmlns:th=http://www.thymeleaf.org
xmlns:sec=http://www.thymeleaf.org/extras/spring-security>