一篇文章带你了解Java Spring Boot四大核心组件

Java Spring Boot 是一款快速开发 Web 应用的框架，它提供了很多优秀的解决方案以方便我们快速构建一个可部署、高可扩展、易于维护的应用程序。在 Spring Boot 之中，有四大核心组件，它们是 Spring MVC、Spring Data JPA、Spring Security 和 Thymeleaf。在本文中，我们将会详细讲解这四个组件是如何工作以及如何在我们的应用程序中使用它们。

1. Spring MVC

Spring MVC 是 Spring 框架的一部分，主要用于开发 Web 应用程序。它通过 MVC 的设计模式，将应用程序分为三部分：模型，视图和 控制器。Controller 负责接收请求，Model 负责处理数据，View 负责渲染页面并返回给客户端。在 Spring Boot 中，只需要在 Controller 类上添加注解 @RestController 或 @Controller 并实现相应的业务逻辑即可。

@RestController
public class HelloController {
    @GetMapping("/hello")
    public String hello() {
        return "Hello, World!";
    }
}

上面的代码示例中，我们创建了一个名为 HelloController 的类并添加了 @RestController 注解，这样就可以说明这是一个控制器。@GetMapping("/hello") 指定了 URL 路径，当用户访问 /hello 时，将触发 hello() 方法并返回字符串 Hello, World!。

2. Spring Data JPA

Spring Data JPA 是 Spring Boot 中常用的一个模块，它简化了对数据库的操作，使用它可以省去大量的数据访问层代码。Spring Data JPA 从基础模块 Spring Data 开始，它的主要思想是将不同的数据源抽象为一致的数据访问模式，方便我们进行统一管理。

@Repository
public interface UserRepository extends JpaRepository<User, Long> {
    User findByUsername(String username);
}

上面的代码示例中，我们使用 Spring Data JPA 定义了一个 UserRepository 接口，继承了 JpaRepository 接口并将实体类 User 和其主键类型 Long 作为泛型参数。其中，findByUsername(String username) 方法可用于根据用户名查找用户实体对象。

3. Spring Security

Spring Security 是 Spring Boot 中常用的安全框架，用于处理认证、授权和基于 web 的安全性。它基于过滤器和拦截器实现了一系列安全机制，包括基于角色的访问控制、基于表单的身份验证、基于方法的安全性控制等。

@Configuration
@EnableWebSecurity
public class WebSecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
  @Override
  protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
    http.authorizeRequests()
        .antMatchers("/", "/home").permitAll()
        .anyRequest().authenticated()
        .and()
        .formLogin()
        .loginPage("/login")
        .permitAll()
        .and()
        .logout()
        .permitAll();
  }

  @Override
  protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
    auth.inMemoryAuthentication()
        .withUser("user").password("{noop}password").roles("USER");
  }
}

上面的代码示例中，我们创建了一个 WebSecurityConfig 类，并在类上使用了注解 @EnableWebSecurity，指定开启 Spring Security 功能。在 configure(HttpSecurity http) 方法中，规定了用户访问路径 /home 和 / 不需要进行身份认证即可访问，其他的请求则需要进行身份认证。在 configure(AuthenticationManagerBuilder auth) 方法中，通过 inMemoryAuthentication() 方法配置了一个用户，该用户的用户名为 user，密码为 password，角色为 USER。

4. Thymeleaf

Thymeleaf 是一款服务器端 Java 模板引擎，可用于构建 Web 应用程序的前端视图。它可以将模板和数据合成 HTML 的形式返回给客户端，方便展示数据和动态生成页面。

<!DOCTYPE html>
<html xmlns:th="http://www.thymeleaf.org">
<head>
    <title>Home</title>
</head>
<body>
    <h1 th:text="${message}"></h1>
</body>
</html>

上面的代码示例中，我们使用了 Thymeleaf 的语法，通过在 HTML 标签上添加 Thymeleaf 命名空间（xmlns:th="http://www.thymeleaf.org"）来引入 Thymeleaf 的语法。其中，th:text 方法用于将 message 变量的值渲染至页面中。

示例应用程序

为了感受 Spring Boot 四大核心组件的完整使用，我们可以简单写一个演示应用程序。在这个应用程序中，我们使用了 Spring MVC、Spring Data JPA、Spring Security 和 Thymeleaf。

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

@Data
@Entity
@Table(name = "user")
public class User {
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    private long id;

    private String username;

    private String password;

    private String email;

    public User() {}

    public User(String username, String password, String email) {
        this.username = username;
        this.password = password;
        this.email = email;
    }
}

@RestController
public class HelloController {
    @GetMapping("/hello")
    public String hello() {
        return "Hello, World!";
    }
}

@Controller
public class UserController {
    @Autowired
    private UserRepository userRepository;

    @GetMapping("/register")
    public String register(Model model) {
        model.addAttribute("user", new User());
        return "register";
    }

    @PostMapping("/register")
    public String register(@ModelAttribute User user) {
        userRepository.save(user);
        return "redirect:/login";
    }
}

@Configuration
@EnableWebSecurity
public class WebSecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
    @Autowired
    private UserDetailsServiceImpl userDetailsService;

    @Bean
    public PasswordEncoder passwordEncoder() {
        return new BCryptPasswordEncoder();
    }

    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        http.authorizeRequests()
                .antMatchers("/register", "/login").permitAll()
                .anyRequest().authenticated()
                .and()
                .formLogin()
                .loginPage("/login")
                .permitAll()
                .and()
                .logout()
                .logoutSuccessUrl("/login")
                .permitAll();
    }

    @Autowired
    public void configureGlobal(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
        auth.userDetailsService(userDetailsService).passwordEncoder(passwordEncoder());
    }
}

@Service
public class UserDetailsServiceImpl implements UserDetailsService {
    @Autowired
    private UserRepository userRepository;

    @Override
    public UserDetails loadUserByUsername(String username) throws UsernameNotFoundException {
        User user = userRepository.findByUsername(username);
        if (user == null) {
            throw new UsernameNotFoundException(username);
        }
        return new org.springframework.security.core.userdetails.User(user.getUsername(), user.getPassword(), Collections.emptyList());
    }
}

<!DOCTYPE html>
<html xmlns:th="http://www.thymeleaf.org">
<head>
    <title>Register</title>
</head>
<body>
    <form action="#" th:action="@{/register}" th:object="${user}" method="post">
        <label for="username">Username:</label>
        <input type="text" th:field="*{username}" id="username"/>

        <label for="password">Password:</label>
        <input type="password" th:field="*{password}" id="password"/>

        <label for="email">Email:</label>
        <input type="email" th:field="*{email}" id="email"/>

        <input type="submit" value="Register"/>
    </form>
</body>
</html>

这个演示应用程序中，我们创建了一个名为 UserController 的控制器，处理用户注册的逻辑。其中，register(Model model) 方法负责渲染页面，register(@ModelAttribute User user) 方法接收用户提交的表单数据并保存到数据库中。在 WebSecurityConfig 中，我们配置了 Spring Security 的相关功能，使用了 BCryptPasswordEncoder 密码加密算法。在注册页面中，我们使用了 Thymeleaf 进行页面渲染。

这个示例程序可以通过访问 /register 进入用户注册页面，输入信息后提交表单即可完成注册。完成注册后，用户可以访问 /login 进行登录，登录后即可访问 /hello 欢迎页面和用户信息。

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