Week 1-8: Spring Boot 学习计划完整项目

Co-Authored-By: Claude Opus 4.7 <noreply@anthropic.com>
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53
week2/pom.xml Normal file
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@@ -0,0 +1,53 @@
<?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>
<parent>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
<version>3.2.5</version>
<relativePath/>
</parent>
<groupId>com.learn</groupId>
<artifactId>week2-spring-boot</artifactId>
<version>1.0.0</version>
<name>Week 2: Spring Boot 入门</name>
<description>从 IoC 手写到 RESTful API 的 Spring Boot 入门项目</description>
<properties>
<java.version>17</java.version>
</properties>
<dependencies>
<!-- Spring Boot Web 启动器(内置 Tomcat + Spring MVC -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<!-- Bean Validation参数校验 -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-validation</artifactId>
</dependency>
<!-- Spring Boot Test -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
<scope>test</scope>
</dependency>
</dependencies>
<build>
<plugins>
<plugin>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
</plugin>
</plugins>
</build>
</project>

View File

@@ -0,0 +1,21 @@
package com.learn;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
/**
* Spring Boot 应用主入口
*
* @SpringBootApplication 是三个注解的组合:
* @SpringBootConfiguration —— 标记为配置类
* @EnableAutoConfiguration —— 自动装配Spring Boot 的核心能力)
* @ComponentScan —— 扫描当前包及子包的组件
*
* 运行方式IDEA 中右键此类 → Run 'Week2Application'
*/
@SpringBootApplication
public class Week2Application {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(Week2Application.class, args);
}
}

View File

@@ -0,0 +1,44 @@
package com.learn.config;
import com.learn.model.Student;
import com.learn.repository.StudentRepository;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.boot.CommandLineRunner;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
/**
* 第 6 天Spring 配置类
*
* @Configuration 标记这是一个配置类,相当于一个"工厂",用于创建和管理 Bean。
* 替代了传统 Spring 中繁琐的 XML 配置文件。
*
* @Bean 方法返回的对象会被自动注册到 Spring 容器中。
*/
@Configuration
public class AppConfig {
private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(AppConfig.class);
/**
* 应用启动后执行的初始化逻辑
*
* CommandLineRunnerSpring Boot 启动完成后自动回调 run 方法。
* 常用于预置测试数据。
*/
@Bean
CommandLineRunner initSampleData(StudentRepository repository) {
return args -> {
log.info("正在初始化示例数据...");
repository.save(new Student(null, "张三", 20, "zhangsan@mail.com", 85));
repository.save(new Student(null, "李四", 22, "lisi@mail.com", 92));
repository.save(new Student(null, "王五", 19, "wangwu@mail.com", 78));
repository.save(new Student(null, "赵六", 21, "zhaoliu@mail.com", 88));
repository.save(new Student(null, "孙七", 23, "sunqi@mail.com", 95));
log.info("预置 {} 条学生数据完成", repository.count());
};
}
}

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@@ -0,0 +1,66 @@
package com.learn.controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
/**
* 第 3 天:第一个 Spring MVC 控制器
*
* @RestController = @Controller + @ResponseBody
* 表示这个类中所有方法的返回值都直接写入 HTTP 响应体JSON 格式)
*
* 知识点:
* @GetMapping —— 处理 HTTP GET 请求
* @PathVariable —— 从 URL 路径中提取变量(如 /hello/123
* @RequestParam —— 从 URL 查询参数中提取变量(如 /hello?name=xxx
*/
@RestController
public class HelloController {
/**
* 最简接口 —— 访问 http://localhost:8080/hello
*/
@GetMapping("/hello")
public String hello() {
return "Hello, Spring Boot!";
}
/**
* 路径参数 —— 访问 http://localhost:8080/hello/你的名字
*/
@GetMapping("/hello/{name}")
public String helloName(@PathVariable String name) {
return "你好," + name + "!欢迎来到 Spring Boot 的世界。";
}
/**
* 查询参数 —— 访问 http://localhost:8080/greet?name=张三&age=20
*
* @RequestParam 默认要求参数必传,可以设置 required=false 表示可选
* defaultValue 设置默认值,当参数未传时使用
*/
@GetMapping("/greet")
public String greet(
@RequestParam(defaultValue = "同学") String name,
@RequestParam(defaultValue = "0") int age) {
if (age > 0) {
return String.format("你好,%s你今年 %d 岁。", name, age);
}
return "你好," + name + "";
}
/**
* 返回 JSON 对象 —— Spring Boot 自动将对象序列化为 JSON
* 访问 http://localhost:8080/info
*/
@GetMapping("/info")
public Object info() {
return new Status("UP", "Spring Boot 学习项目运行中", System.currentTimeMillis());
}
// 一个简单的内部类,用于返回 JSON
record Status(String status, String message, long timestamp) {}
}

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@@ -0,0 +1,135 @@
package com.learn.controller;
import com.learn.model.Student;
import com.learn.service.StudentService;
import jakarta.validation.Valid;
import org.springframework.http.HttpStatus;
import org.springframework.http.ResponseEntity;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
/**
* 第 4-7 天:学生管理 RESTful API
*
* RESTful 设计原则:
* GET /api/students → 查询全部
* GET /api/students/{id} → 查询单个
* POST /api/students → 新增
* PUT /api/students/{id} → 更新
* DELETE /api/students/{id} → 删除
*
* @RestController —— REST 控制器,返回 JSON
* @RequestMapping —— 统一的前缀路径
* @Valid —— 触发 Bean Validation 校验
*/
@RestController
@RequestMapping("/api/students")
public class StudentController {
private final StudentService service;
public StudentController(StudentService service) {
this.service = service;
}
// ==================== 查询 ====================
/** GET /api/students —— 查询全部(支持按姓名搜索) */
@GetMapping
public ResponseEntity<Map<String, Object>> list(
@RequestParam(required = false) String keyword) {
List<Student> students;
if (keyword != null && !keyword.trim().isEmpty()) {
students = service.search(keyword);
} else {
students = service.list();
}
Map<String, Object> result = new HashMap<>();
result.put("code", 200);
result.put("total", students.size());
result.put("data", students);
return ResponseEntity.ok(result);
}
/** GET /api/students/{id} —— 根据 ID 查询单个 */
@GetMapping("/{id}")
public ResponseEntity<Map<String, Object>> getById(@PathVariable Long id) {
return service.getById(id)
.map(student -> {
Map<String, Object> result = new HashMap<>();
result.put("code", 200);
result.put("data", student);
return ResponseEntity.ok(result);
})
.orElseGet(() -> {
Map<String, Object> error = new HashMap<>();
error.put("code", 404);
error.put("message", "学生不存在ID: " + id);
return ResponseEntity.status(HttpStatus.NOT_FOUND).body(error);
});
}
// ==================== 新增 ====================
/** POST /api/students —— 新增学生 */
@PostMapping
public ResponseEntity<Map<String, Object>> add(@Valid @RequestBody Student student) {
Student saved = service.add(student);
Map<String, Object> result = new HashMap<>();
result.put("code", 201);
result.put("message", "添加成功");
result.put("data", saved);
return ResponseEntity.status(HttpStatus.CREATED).body(result);
}
// ==================== 更新 ====================
/** PUT /api/students/{id} —— 更新学生 */
@PutMapping("/{id}")
public ResponseEntity<Map<String, Object>> update(
@PathVariable Long id,
@Valid @RequestBody Student student) {
return service.update(id, student)
.map(updated -> {
Map<String, Object> result = new HashMap<>();
result.put("code", 200);
result.put("message", "更新成功");
result.put("data", updated);
return ResponseEntity.ok(result);
})
.orElseGet(() -> {
Map<String, Object> error = new HashMap<>();
error.put("code", 404);
error.put("message", "学生不存在ID: " + id);
return ResponseEntity.status(HttpStatus.NOT_FOUND).body(error);
});
}
// ==================== 删除 ====================
/** DELETE /api/students/{id} —— 删除学生 */
@DeleteMapping("/{id}")
public ResponseEntity<Map<String, Object>> delete(@PathVariable Long id) {
if (service.delete(id)) {
Map<String, Object> result = new HashMap<>();
result.put("code", 200);
result.put("message", "删除成功");
return ResponseEntity.ok(result);
} else {
Map<String, Object> error = new HashMap<>();
error.put("code", 404);
error.put("message", "学生不存在ID: " + id);
return ResponseEntity.status(HttpStatus.NOT_FOUND).body(error);
}
}
/** DELETE /api/students —— 清空全部(调试用) */
// 注:这里简化处理,实际项目中应放在测试或管理接口中
}

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@@ -0,0 +1,52 @@
package com.learn.exception;
import org.springframework.http.HttpStatus;
import org.springframework.http.ResponseEntity;
import org.springframework.validation.FieldError;
import org.springframework.web.bind.MethodArgumentNotValidException;
import org.springframework.web.bind.annotation.ExceptionHandler;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestControllerAdvice;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.stream.Collectors;
/**
* 第 7 天:全局异常处理
*
* @RestControllerAdvice 拦截所有 @RestController 中抛出的异常,
* 统一返回友好的 JSON 格式错误信息,而不是默认的 500 错误页面。
*
* 好处Controller 中不需要到处写 try-catch代码更简洁。
*/
@RestControllerAdvice
public class GlobalExceptionHandler {
/**
* 处理参数校验失败异常(@Valid 触发)
* 返回友好的字段错误信息
*/
@ExceptionHandler(MethodArgumentNotValidException.class)
public ResponseEntity<Map<String, Object>> handleValidation(MethodArgumentNotValidException ex) {
// 收集所有字段的校验错误
String errors = ex.getBindingResult().getFieldErrors().stream()
.map(e -> e.getField() + ": " + e.getDefaultMessage())
.collect(Collectors.joining("; "));
Map<String, Object> body = new HashMap<>();
body.put("code", 400);
body.put("message", "参数校验失败: " + errors);
return ResponseEntity.status(HttpStatus.BAD_REQUEST).body(body);
}
/**
* 兜底:处理所有未捕获的异常
*/
@ExceptionHandler(Exception.class)
public ResponseEntity<Map<String, Object>> handleAll(Exception ex) {
Map<String, Object> body = new HashMap<>();
body.put("code", 500);
body.put("message", "服务器内部错误: " + ex.getMessage());
return ResponseEntity.status(HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR).body(body);
}
}

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@@ -0,0 +1,164 @@
package com.learn.ioc;
import java.lang.reflect.Field;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
/**
* 第 1 天:手写简易 IoC 容器 —— 理解控制反转的本质
*
* 核心概念:
* IoCInversion of Control把"创建对象"的控制权从程序员手里
* 交给容器。以前是 new 一个对象,现在是容器帮我们创建并注入。
*
* DIDependency Injection依赖注入IoC 最常见的实现方式。
* 当 A 类需要 B 类时,不需要 A 自己 new B而是由容器把 B 注入到 A 中。
*
* 这个类是一个极简 IoC 容器实现,只依赖 JDK用于理解 Spring 的核心思想。
*
* 运行方式IDEA 中右键此类 → Run 'SimpleIocDemo.main()'
*/
public class SimpleIocDemo {
// ==================== 1. 定义两个简单的"业务类" ====================
/** 模拟一个"数据访问层"组件 */
static class UserRepository {
public String findUser() {
return "张三(来自数据库)";
}
}
/** 模拟一个"业务逻辑层"组件 —— 它依赖 UserRepository */
static class UserService {
// UserService 需要 UserRepository但自己不 new
private UserRepository userRepository;
// 通过 setter 方法接收依赖(这就是"注入"
public void setUserRepository(UserRepository userRepository) {
this.userRepository = userRepository;
}
public String getUserInfo() {
return userRepository.findUser();
}
}
// ==================== 2. 极简 IoC 容器 ====================
/**
* 一个玩具级 IoC 容器,实现两个能力:
* 1. 注册 Bean把对象放进容器
* 2. 注入依赖(帮对象建立关联关系)
*/
static class SimpleContainer {
// 存储所有 Bean名字 → 对象
private final Map<String, Object> beans = new HashMap<>();
/** 注册一个 Bean */
public void register(String name, Object bean) {
beans.put(name, bean);
}
/** 获取一个 Bean */
public Object getBean(String name) {
return beans.get(name);
}
/**
* 自动注入:扫描每个 Bean 中带 @Autowired 注解的字段,自动赋值
* (这里用我们自定义的注解来模拟 Spring 的 @Autowired
*/
public void autowire() {
for (Object bean : beans.values()) {
for (Field field : bean.getClass().getDeclaredFields()) {
if (field.isAnnotationPresent(MyAutowired.class)) {
field.setAccessible(true);
try {
// 根据字段类型找到匹配的 Bean
Object dependency = findBeanByType(field.getType());
if (dependency != null) {
field.set(bean, dependency);
}
} catch (IllegalAccessException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
}
}
}
private Object findBeanByType(Class<?> type) {
for (Object bean : beans.values()) {
if (type.isAssignableFrom(bean.getClass())) {
return bean;
}
}
return null;
}
}
// ==================== 3. 自定义注解(模拟 Spring 的 @Autowired ====================
@java.lang.annotation.Retention(java.lang.annotation.RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyAutowired {
}
// ==================== 4. 使用注解版本测试自动注入 ====================
static class OrderRepository {
public String getOrder() {
return "订单 #12345";
}
}
static class OrderService {
@MyAutowired // 告诉容器:帮我把 OrderRepository 注入进来
private OrderRepository orderRepository;
public String getOrderInfo() {
return orderRepository.getOrder();
}
}
// ==================== 5. 主方法——跑起来看效果 ====================
public static void main(String[] args) {
System.out.println("========== IoC 容器原理演示 ==========\n");
// --- 方式一:手动注入(模拟 XML 配置时代的做法) ---
System.out.println("--- 方式一:手动 setter 注入 ---");
SimpleContainer container1 = new SimpleContainer();
UserRepository userRepo = new UserRepository();
UserService userService = new UserService();
container1.register("userRepository", userRepo);
container1.register("userService", userService);
// 手动注入依赖
userService.setUserRepository(userRepo);
UserService service1 = (UserService) container1.getBean("userService");
System.out.println("调用结果: " + service1.getUserInfo());
// --- 方式二:自动注入(模拟注解时代的做法) ---
System.out.println("\n--- 方式二:注解自动注入 ---");
SimpleContainer container2 = new SimpleContainer();
container2.register("orderRepository", new OrderRepository());
container2.register("orderService", new OrderService());
// 一行代码,自动完成所有依赖注入
container2.autowire();
OrderService service2 = (OrderService) container2.getBean("orderService");
System.out.println("调用结果: " + service2.getOrderInfo());
// --- 对比总结 ---
System.out.println("\n========== 总结 ==========");
System.out.println("没有 IoC 容器时A a = new A(); a.setB(new B()); // 自己控制一切");
System.out.println("有了 IoC 容器后:@Autowired B b; // 容器自动注入,你只管用");
System.out.println("\n这就是 Spring 的核心理念——控制反转!");
}
}

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@@ -0,0 +1,65 @@
package com.learn.model;
import jakarta.validation.constraints.*;
/**
* 学生实体类 —— 第 4 天引入
*
* 用于接收请求参数和返回响应数据。
* 添加了 Bean Validation 注解做参数校验(第 6 天深化)。
*/
public class Student {
private Long id; // 唯一标识
@NotBlank(message = "姓名不能为空")
@Size(min = 1, max = 20, message = "姓名长度 1-20")
private String name; // 姓名
@Min(value = 1, message = "年龄必须大于 0")
@Max(value = 150, message = "年龄必须小于 150")
private int age; // 年龄
@NotBlank(message = "邮箱不能为空")
@Email(message = "邮箱格式不正确")
private String email; // 邮箱
@Min(value = 0, message = "成绩不能为负数")
@Max(value = 100, message = "成绩不能超过 100")
private int score; // 成绩0-100
// ==================== 构造方法 ====================
public Student() {}
public Student(Long id, String name, int age, String email, int score) {
this.id = id;
this.name = name;
this.age = age;
this.email = email;
this.score = score;
}
// ==================== Getter / Setter ====================
public Long getId() { return id; }
public void setId(Long id) { this.id = id; }
public String getName() { return name; }
public void setName(String name) { this.name = name; }
public int getAge() { return age; }
public void setAge(int age) { this.age = age; }
public String getEmail() { return email; }
public void setEmail(String email) { this.email = email; }
public int getScore() { return score; }
public void setScore(int score) { this.score = score; }
@Override
public String toString() {
return String.format("Student{id=%d, name='%s', age=%d, email='%s', score=%d}",
id, name, age, email, score);
}
}

View File

@@ -0,0 +1,68 @@
package com.learn.repository;
import com.learn.model.Student;
import org.springframework.stereotype.Repository;
import java.util.*;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicLong;
/**
* 第 5 天:数据访问层 —— 学生仓库
*
* 负责数据的存储和查询。这里使用内存存储ConcurrentHashMap
* 后续学习 JPA/MyBatis-Plus 时可以替换为真实数据库。
*
* @Repository 注解:标记这是数据访问层组件,被 Spring 扫描并管理
*/
@Repository
public class StudentRepository {
// 线程安全的内存存储
private final Map<Long, Student> store = new ConcurrentHashMap<>();
// 自增 ID 生成器
private final AtomicLong idGenerator = new AtomicLong(1);
/** 保存(新增或更新) */
public Student save(Student student) {
if (student.getId() == null) {
// 新增:分配 ID
student.setId(idGenerator.getAndIncrement());
}
store.put(student.getId(), student);
return student;
}
/** 根据 ID 查找 */
public Optional<Student> findById(Long id) {
return Optional.ofNullable(store.get(id));
}
/** 查找全部 */
public List<Student> findAll() {
return new ArrayList<>(store.values());
}
/** 根据姓名模糊搜索 */
public List<Student> findByName(String keyword) {
return store.values().stream()
.filter(s -> s.getName().contains(keyword))
.toList();
}
/** 删除 */
public boolean deleteById(Long id) {
return store.remove(id) != null;
}
/** 总数 */
public long count() {
return store.size();
}
/** 清空(用于测试) */
public void clear() {
store.clear();
idGenerator.set(1);
}
}

View File

@@ -0,0 +1,76 @@
package com.learn.service;
import com.learn.model.Student;
import com.learn.repository.StudentRepository;
import org.springframework.stereotype.Service;
import java.util.List;
import java.util.Optional;
/**
* 第 5 天:业务逻辑层 —— 学生服务
*
* 负责业务规则的校验和处理,介于 Controller 和 Repository 之间。
* Controller 只负责接收请求和返回响应,业务逻辑全部在 Service 中。
*
* @Service 注解:标记这是业务逻辑层组件,被 Spring 扫描并管理
*/
@Service
public class StudentService {
private final StudentRepository repository;
/**
* 构造方法注入(推荐方式,比 @Autowired 字段注入更安全,也更容易测试)
* Spring 会自动从容器中找到 StudentRepository 并传入
*/
public StudentService(StudentRepository repository) {
this.repository = repository;
}
/** 新增学生 */
public Student add(Student student) {
// 业务校验可以放在这里,例如检查邮箱是否已注册等
return repository.save(student);
}
/** 查询全部 */
public List<Student> list() {
return repository.findAll();
}
/** 根据 ID 查询 */
public Optional<Student> getById(Long id) {
return repository.findById(id);
}
/** 模糊搜索 */
public List<Student> search(String keyword) {
if (keyword == null || keyword.trim().isEmpty()) {
return List.of();
}
return repository.findByName(keyword);
}
/** 更新学生 */
public Optional<Student> update(Long id, Student updated) {
return repository.findById(id).map(existing -> {
// 只更新非 null 的字段
if (updated.getName() != null) existing.setName(updated.getName());
if (updated.getAge() > 0) existing.setAge(updated.getAge());
if (updated.getEmail() != null) existing.setEmail(updated.getEmail());
if (updated.getScore() >= 0) existing.setScore(updated.getScore());
return repository.save(existing);
});
}
/** 删除学生 */
public boolean delete(Long id) {
return repository.deleteById(id);
}
/** 总数 */
public long count() {
return repository.count();
}
}

View File

@@ -0,0 +1,15 @@
# ==========================================
# 开发环境配置
# ==========================================
server:
port: 8080
logging:
level:
com.learn: DEBUG # 开发时打印详细日志
# 自定义配置(演示 @Value 注解的使用)
app:
name: Week2 学生管理系统
version: 1.0.0-DEV
description: 开发环境,启用 DEBUG 日志和热重载

View File

@@ -0,0 +1,15 @@
# ==========================================
# 生产环境配置
# ==========================================
server:
port: 80
logging:
level:
com.learn: WARN # 生产环境只打印警告和错误
org.springframework: WARN
app:
name: Week2 学生管理系统
version: 1.0.0-RELEASE
description: 生产环境,仅记录 WARN 级别日志

View File

@@ -0,0 +1,24 @@
# ==========================================
# Spring Boot 核心配置文件(第 6 天重点)
# ==========================================
# 应用基本信息
spring:
application:
name: week2-spring-boot
# 激活 dev 环境配置
profiles:
active: dev
# 内嵌 Tomcat 端口和上下文路径
server:
port: 8080
servlet:
context-path: /
# 日志级别(开发环境建议 DEBUG
logging:
level:
com.learn: DEBUG
org.springframework.web: INFO

View File

@@ -0,0 +1,55 @@
package com.learn;
import com.learn.model.Student;
import org.junit.jupiter.api.*;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.boot.test.web.client.TestRestTemplate;
import org.springframework.boot.test.web.server.LocalServerPort;
import org.springframework.http.*;
import java.util.Map;
import static org.assertj.core.api.Assertions.assertThat;
/**
* 第 8 周才正式学习测试,这里先体验一下集成测试的基本写法。
*
* @SpringBootTest(webEnvironment = ...RANDOM_PORT) 启动一个真实的 Web 容器
* TestRestTemplate 是 Spring Boot 提供的 HTTP 测试客户端
*/
@SpringBootTest(webEnvironment = SpringBootTest.WebEnvironment.RANDOM_PORT)
@TestMethodOrder(MethodOrderer.OrderAnnotation.class)
class StudentControllerTest {
@LocalServerPort
private int port;
@Autowired
private TestRestTemplate restTemplate;
private String baseUrl() {
return "http://localhost:" + port + "/api/students";
}
@Test
@Order(1)
void shouldListStudents() {
ResponseEntity<Map> response = restTemplate.getForEntity(baseUrl(), Map.class);
assertThat(response.getStatusCode()).isEqualTo(HttpStatus.OK);
assertThat((Integer) response.getBody().get("code")).isEqualTo(200);
}
@Test
@Order(2)
void shouldAddStudent() {
Student s = new Student(null, "测试学生", 18, "test@mail.com", 90);
HttpHeaders headers = new HttpHeaders();
headers.setContentType(MediaType.APPLICATION_JSON);
HttpEntity<Student> request = new HttpEntity<>(s, headers);
ResponseEntity<Map> response = restTemplate.postForEntity(baseUrl(), request, Map.class);
assertThat(response.getStatusCode()).isEqualTo(HttpStatus.CREATED);
}
}

467
week2/教案.md Normal file
View File

@@ -0,0 +1,467 @@
# 第二阶段教案Spring Boot 入门(第 2 周)
> **学习周期**7 天
> **每日用时**2-3 小时
> **最终产出**RESTful 学生管理 API分层架构 + 参数校验 + 多环境配置)
> **项目结构**Maven + Spring Boot 3.2
---
## Maven 项目导入
在 IDEA 中File → Open → 选择 `week2/pom.xml` → Open as Project。
IDEA 会自动下载依赖,等待右下角进度条完成即可。
---
## 第 1 天Spring 是什么IoC 和 DI
### 核心概念
**没有 Spring 时**:你写代码手动 `new` 对象,所有对象的创建和关联都由你自己管理。
```java
UserRepository repo = new UserRepository(); // 自己创建
UserService service = new UserService(); // 自己创建
service.setUserRepository(repo); // 自己关联
```
**有了 Spring 后**:对象的创建和关联由容器负责,你只需要声明"我需要什么"。
```java
@Service
public class UserService {
private final UserRepository repo; // Spring 会自动注入
// ...
}
```
### 三个关键术语
| 术语 | 白话解释 |
|------|---------|
| **IoC**(控制反转) | 创建对象的控制权从你手里"反转"给了 Spring 容器 |
| **DI**(依赖注入) | 当 A 需要 B 时Spring 自动把 B "注入"到 A 里,你不需要 `new` |
| **容器** | 一个巨大的 Map存着所有被 Spring 管理的对象(称为 Bean |
### 动手:运行 IoC 演示
打开 `src/main/java/com/learn/ioc/SimpleIocDemo.java`,右键 Run。
这个文件包含了一个用纯 Java 手写的极简 IoC 容器(约 100 行),没有依赖任何框架。它会输出:
```
========== IoC 容器原理演示 ==========
--- 方式一:手动 setter 注入 ---
调用结果: 张三(来自数据库)
--- 方式二:注解自动注入 ---
调用结果: 订单 #12345
========== 总结 ==========
没有 IoC 容器时A a = new A(); a.setB(new B()); // 自己控制一切
有了 IoC 容器后:@Autowired B b; // 容器自动注入,你只管用
```
**今日任务**
1. 逐行读懂 `SimpleIocDemo.java`,理解容器/注册/注入三步
2. 尝试在 `SimpleIocDemo` 里新增一个类(如 `ProductService`),并把它注册到容器中
3. 思考为什么反射Reflection是实现 IoC 的关键技术?
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## 第 2 天Spring Boot 项目结构
### 核心概念
Spring Boot 不是新框架,它是对 Spring 的**封装和简化**。传统 Spring 需要大量 XML 配置Spring Boot 通过"约定大于配置"消除了这些繁琐步骤。
### 项目结构详解
```
week2/
├── pom.xml # Maven 配置(依赖管理)
└── src/
├── main/
│ ├── java/com/learn/
│ │ ├── Week2Application.java # 启动入口
│ │ ├── controller/ # 控制器层(接收 HTTP 请求)
│ │ ├── service/ # 业务逻辑层
│ │ ├── repository/ # 数据访问层
│ │ ├── model/ # 数据模型
│ │ ├── config/ # 配置类
│ │ └── exception/ # 全局异常处理
│ └── resources/
│ ├── application.yml # 主配置文件
│ ├── application-dev.yml # 开发环境
│ └── application-prod.yml # 生产环境
└── test/ # 测试代码
```
### Spring Boot 启动流程
1. `main()` 调用 `SpringApplication.run()`
2. 创建 `ApplicationContext`(即 IoC 容器)
3. 扫描 `@SpringBootApplication` 所在包及子包
4. 找到所有带 `@Component` / `@Service` / `@Repository` / `@Controller` 的类
5. 实例化它们并处理依赖注入
6. 启动内嵌 Tomcat监听 8080 端口
### 动手:观察启动日志
在 IDEA 中运行 `Week2Application.main()`,观察控制台输出:
```
Started Week2Application in 1.234 seconds
Tomcat started on port 8080
```
你会看到 Spring Boot 的 Banner、自动配置报告、Tomcat 启动信息。
**今日任务**
1. 对着上面的目录结构,在你的项目中找到每个文件的位置
2. 打开 `pom.xml`,理解每个 `<dependency>` 的作用
3. 尝试改 `application.yml` 中的 `server.port` 为 9090重启验证
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## 第 3 天:第一个 REST API
### 核心概念
| 注解 | 作用 | 举例 |
|------|------|------|
| `@RestController` | 标记 REST 控制器,方法返回值自动转 JSON | 写在类上 |
| `@GetMapping("/xxx")` | 映射 HTTP GET 请求 | `@GetMapping("/hello")` |
| `@PathVariable` | 从 URL 路径中取值 | `/hello/{id}``@PathVariable Long id` |
| `@RequestParam` | 从 URL 查询参数中取值 | `/greet?name=张三``@RequestParam String name` |
### 动手:测试接口
运行 `Week2Application`,打开浏览器或 Postman 访问:
| URL | 预期结果 |
|-----|---------|
| `http://localhost:8080/hello` | `Hello, Spring Boot!` |
| `http://localhost:8080/hello/小明` | `你好,小明!欢迎来到 Spring Boot 的世界。` |
| `http://localhost:8080/greet?name=张三&age=20` | `你好,张三!你今年 20 岁。` |
| `http://localhost:8080/greet` | `你好,同学!`(默认值生效) |
| `http://localhost:8080/info` | JSON 对象 `{"status":"UP","message":"...","timestamp":...}` |
### 关键理解
`@RestController` 的请求处理流程:
```
HTTP 请求 → DispatcherServlet前端控制器
→ 找到匹配的 Controller 方法
→ 执行方法,得到返回值
→ Jackson 将返回值序列化为 JSON
→ HTTP 响应返回给客户端
```
**今日任务**
1.`HelloController` 中新增一个接口:`GET /echo?msg=xxx`,返回 `{"echo": "xxx"}`
2. 用 Postman 测试所有接口,观察请求头和响应头
3. 思考:`@RestController` 和普通 `@Controller` 有什么区别?(提示:`@ResponseBody`
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## 第 4 天RESTful CRUD—— 请求映射
### 核心概念
RESTful API 用 HTTP 方法表达操作意图:
| HTTP 方法 | 对应注解 | 语义 |
|-----------|---------|------|
| GET | `@GetMapping` | 查询(安全、幂等) |
| POST | `@PostMapping` | 新增 |
| PUT | `@PutMapping` | 更新(幂等) |
| DELETE | `@DeleteMapping` | 删除(幂等) |
### @RequestBody —— 接收 JSON 请求体
```java
@PostMapping
public ResponseEntity<?> add(@RequestBody Student student) {
// Spring 自动将请求体的 JSON → Student 对象
}
```
客户端发送:
```json
POST /api/students
Content-Type: application/json
{
"name": "张三",
"age": 20,
"email": "zhangsan@mail.com",
"score": 85
}
```
### 动手:测试 CRUD 接口
> 第 4 天的代码在 `StudentController` 中,此时还没有 Service/Repository 分层。
> 阅读 `StudentController` 的代码,理解每个方法的注解和 URL 设计。
| 操作 | 方法 | URL | 请求体 |
|------|------|-----|--------|
| 查全部 | GET | `/api/students` | - |
| 查单个 | GET | `/api/students/1` | - |
| 搜索 | GET | `/api/students?keyword=张` | - |
| 新增 | POST | `/api/students` | JSON |
| 更新 | PUT | `/api/students/1` | JSON |
| 删除 | DELETE | `/api/students/1` | - |
用 Postman 逐个测试(启动后已有 5 条预置数据)。
**今日任务**
1. 用 Postman 完成"新增→查询→更新→删除"的完整流程
2. 观察 PUT 更新时只传部分字段的效果
3. 尝试故意传一个错误的 JSON少字段、错类型观察返回什么
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## 第 5 天:分层架构 —— Controller → Service → Repository
### 为什么需要分层?
第 4 天所有逻辑挤在 Controller 里。当项目变复杂时:
- Controller 既处理请求又写业务逻辑,又操作数据 → **难以维护**
- 一个地方改了,可能影响不相关的地方 → **难以测试**
### 三层架构
```
┌──────────────────────────────────────┐
│ Controller 层(@RestController │ ← 接收请求、参数校验、返回响应
│ "我只负责接待客人,不干活" │
├──────────────────────────────────────┤
│ Service 层(@Service │ ← 业务逻辑、事务管理
│ "我负责干活,不知道客人从哪来的" │
├──────────────────────────────────────┤
│ Repository 层(@Repository │ ← 数据存取
│ "我只负责存取数据,不知道业务逻辑" │
└──────────────────────────────────────┘
```
### 依赖方向(重要!)
```
Controller → Service → Repository
↑ ↑
只能从上往下依赖,不能反着来
```
每个层只依赖下一层不跨层调用。Repository 不能依赖 ServiceService 不能依赖 Controller。
### 本项目的分层实现
打开对应文件,理解各层职责:
| 文件 | 层 | 关键点 |
|------|-----|--------|
| `controller/StudentController.java` | Controller | 只做参数提取和响应封装,调用 Service |
| `service/StudentService.java` | Service | 业务逻辑(校验、组合),调用 Repository |
| `repository/StudentRepository.java` | Repository | 数据存取,使用 ConcurrentHashMap 模拟数据库 |
| `model/Student.java` | Model | 贯穿三层的数据载体 |
### 注入方式对比
```java
// ❌ 字段注入(不推荐——测试困难,掩盖依赖关系)
@Autowired
private StudentService service;
// ✅ 构造方法注入(推荐——依赖明确,易于测试)
private final StudentService service;
public StudentController(StudentService service) {
this.service = service;
}
```
**今日任务**
1. 画出三层架构的依赖关系图
2.`StudentService` 中新增一个方法:`getTopStudents(int n)`,返回成绩最高的 n 个学生
3. 为这个新方法在 Controller 中新增接口 `GET /api/students/top?n=3`
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## 第 6 天:配置管理
### application.yml vs application.properties
```yaml
# YAML 格式(推荐,层次清晰)
server:
port: 8080
spring:
application:
name: my-app
```
```properties
# properties 格式(传统,扁平)
server.port=8080
spring.application.name=my-app
```
两者等效YAML 更直观。
### 多环境配置
```
application.yml # 公共配置
application-dev.yml # 开发环境
application-prod.yml # 生产环境
```
`application.yml` 中通过 `spring.profiles.active: dev` 指定激活哪个环境。
激活方式(优先级从高到低):
1. 命令行:`java -jar app.jar --spring.profiles.active=prod`
2. 环境变量:`SPRING_PROFILES_ACTIVE=prod`
3. application.yml 中的 `spring.profiles.active`
### @Value 读取配置
```java
@Value("${app.name}")
private String appName;
```
### 自定义配置
在 YAML 中写:
```yaml
app:
name: 学生管理系统
version: 1.0.0
```
在代码中读:
```java
@Value("${app.name}")
private String appName;
```
**今日任务**
1. 修改 `spring.profiles.active``prod`,观察端口和日志变化
2.`HelloController` 中用 `@Value` 注入 `app.name`,新增接口返回应用名称
3. 想一想为什么数据库密码、API Key 要放在配置文件中而不是代码里?
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## 第 7 天:整合与总结
### 全局异常处理
复习 `exception/GlobalExceptionHandler.java`
```java
@RestControllerAdvice // 拦截所有 Controller 的异常
public class GlobalExceptionHandler {
@ExceptionHandler(MethodArgumentNotValidException.class) // 参数校验失败
public ResponseEntity<?> handleValidation(...) { ... }
@ExceptionHandler(Exception.class) // 兜底:所有未捕获的异常
public ResponseEntity<?> handleAll(...) { ... }
}
```
有了这个Controller 的任何异常都会被拦截并返回友好的 JSON 错误信息。
### 参数校验Bean Validation
`Student` 类中的注解:
```java
@NotBlank(message = "姓名不能为空")
private String name;
@Min(value = 1, message = "年龄必须大于 0")
private int age;
@Email(message = "邮箱格式不正确")
private String email;
```
Controller 中用 `@Valid` 触发校验:
```java
@PostMapping
public ResponseEntity<?> add(@Valid @RequestBody Student student) { ... }
```
### 本周完整的请求处理流程
```
1. HTTP 请求到达 → DispatcherServlet 接收
2. 根据 URL + HTTP Method 匹配 Controller 方法
3. @Valid 触发参数校验(失败 → GlobalExceptionHandler 捕获 → 返回 400
4. Controller 调用 Service 处理业务逻辑
5. Service 调用 Repository 存取数据
6. 结果返回 Controller封装为 ResponseEntity
7. Jackson 序列化为 JSON写入 HTTP 响应
```
### 测试(预习第 8 周)
打开 `StudentControllerTest.java`,这是一个集成测试示例,用 `TestRestTemplate` 模拟 HTTP 请求来测试真实接口。
运行方式:右键类名 → Run。观察所有测试通过。
### 最终验收清单
用 Postman 完成以下测试:
- [ ] `GET /api/students` 返回 5 条预置数据
- [ ] `GET /api/students/1` 返回张三的信息
- [ ] `GET /api/students?keyword=李` 只返回李四
- [ ] `POST /api/students` 新增一个学生,返回 201
- [ ] `POST /api/students` 传空 name返回 400 校验错误
- [ ] `PUT /api/students/1` 修改张三的年龄,返回更新后数据
- [ ] `DELETE /api/students/1` 删除张三,返回成功
- [ ] `DELETE /api/students/999` 删除不存在的,返回 404
- [ ] 重启应用,之前新增/修改的数据被重置(内存存储)
---
## 本周产出
**一个完整的 RESTful 学生管理 API 服务**,具备:
```
✅ 三层分层架构Controller → Service → Repository
✅ 完整的 CRUD 接口GET/POST/PUT/DELETE
✅ 模糊搜索功能
✅ 统一 JSON 响应格式code + message + data
✅ 参数校验(@Valid + Bean Validation
✅ 全局异常处理(@RestControllerAdvice
✅ 多环境配置dev/prod
✅ 启动时预置测试数据CommandLineRunner
✅ 基础集成测试
```
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## 常见问题排查
| 问题 | 原因 | 解决 |
|------|------|------|
| 启动报端口占用 | 8080 端口已被占用 | 改 `application.yml` 中的 `server.port` |
| `@Autowired` 报红 | 类上没有 `@Service` 等注解 | 检查是否漏了 `@Service` / `@Repository` / `@Component` |
| 找不到 Bean | 类不在启动类所在包的子包下 | Spring 默认扫描启动类同级及子包 |
| POST 请求 415 | Content-Type 没设对 | Postman 中 Body 选 raw → JSON |
| 中文乱码 | 未设编码 | Spring Boot 默认 UTF-8如果乱码检查 Postman 设置 |
| JSON 返回 406 | 可能缺少 Jackson 依赖 | `spring-boot-starter-web` 已包含,检查 pom.xml |
| 修改代码不生效 | 需要重启 | 后续第 8 周会学 DevTools 热重载 |
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> **本周核心**:理解 Spring 的 IoC/DI 思想 → 掌握分层架构 → 能写标准的 RESTful CRUD API。
> 这 7 天你建立的是整个 Spring 技术栈的地基,后续 JPA、Security、AI 集成都是在这个地基上添砖加瓦。