Spring Boot 核心知识点总结

一、Spring Boot 分层架构

1.1 三层架构

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┌─────────────────────────────────┐
│   Controller 层（接口层）          │  ← 接收请求、返回响应
└─────────────────────────────────┘
              ↓
┌─────────────────────────────────┐
│   Service 层（业务逻辑层）         │  ← 处理业务规则、数据转换
└─────────────────────────────────┘
              ↓
┌─────────────────────────────────┐
│   Repository 层（数据访问层）      │  ← 操作数据库
└─────────────────────────────────┘

1.2 各层职责

层级	职责	关键注解
Controller	接收 HTTP 请求、参数校验、调用 Service、返回响应	`@RestController`, `@RequestMapping`, `@PostMapping`
Service	业务规则、数据转换、事务管理、异常处理	`@Service`, `@Transactional`
Repository	操作数据库、基本 CRUD、自定义查询	`@Repository`

二、核心注解详解

2.1 实体类注解

`@Entity`

作用： 标记这是一个 JPA 实体类，对应数据库表
位置： 实体类上方
示例：

java 复制代码

@Entity
public class Article {
    // ...
}

`@Table`

作用： 指定数据库表名
位置： 实体类上方
参数： name - 表名
示例：

java 复制代码

@Entity
@Table(name = "articles")
public class Article {
    // ...
}

`@Id`

作用： 标记主键字段
位置： 主键字段上方
示例：

java 复制代码

@Id
private Long id;

`@GeneratedValue`

作用： 主键生成策略
位置： 主键字段上方
策略类型：
- GenerationType.IDENTITY - 自增（MySQL、H2）
- GenerationType.AUTO - 自动选择
- GenerationType.SEQUENCE - 序列（Oracle）
- GenerationType.TABLE - 表生成
示例：

java 复制代码

@Id
@GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
private Long id;

2.2 控制器注解

`@RestController`

作用： 标记这是一个 RESTful API 控制器
原理： @RestController = @Controller + @ResponseBody
效果： 所有方法的返回值自动转换为 JSON
位置： 控制器类上方
示例：

java 复制代码

@RestController
public class ArticleController {
    // ...
}

`@RequestMapping`

作用： 定义基础 URL 路径
位置： 类或方法上方
参数：
- value/path - 路径
- method - HTTP 方法（可选）
示例：

java 复制代码

@RestController
@RequestMapping("/article")
public class ArticleController {
    // 所有方法的路径都以 /article 开头
}

`@PostMapping`

作用： 定义 POST 请求映射
位置： 方法上方
示例：

java 复制代码

@PostMapping("/add")
public ArticleResponse addArticle(@RequestBody ArticleAddRequest request) {
    // 处理 POST /article/add 请求
}

类似注解：

@GetMapping - GET 请求
@PutMapping - PUT 请求
@DeleteMapping - DELETE 请求
@PatchMapping - PATCH 请求

`@RequestBody`

作用： 将请求体（JSON）转换为 Java 对象
位置： 方法参数前
示例：

java 复制代码

@PostMapping("/add")
public ArticleResponse addArticle(@RequestBody ArticleAddRequest request) {
    // JSON → Java 对象
}

`@ResponseBody`

作用： 将返回值转换为 JSON 响应
位置： 方法上方
说明： @RestController 已包含此注解，无需单独使用

2.3 Service 注解

`@Service`

作用： 标记这是一个服务类
位置： Service 类上方
效果： Spring 会自动扫描并创建实例
示例：

java 复制代码

@Service
public class ArticleService {
    // ...
}

`@Transactional`

作用： 开启事务管理
位置： 类或方法上方
效果： 保证数据库操作的原子性（要么全部成功，要么全部失败）
示例：

java 复制代码

@Service
@Transactional
public class ArticleService {
    // 所有方法都在事务中执行
}

事务传播行为：

REQUIRED（默认） - 如果有事务就加入，没有就新建
REQUIRES_NEW - 总是新建事务
SUPPORTS - 有事务就加入，没有就非事务执行

2.4 依赖注入注解

`@Autowired`

作用： 自动注入依赖对象
位置： 字段、构造方法、Setter 方法
原理： Spring 自动查找并注入匹配的对象
示例：

java 复制代码

@Service
public class ArticleService {
    
    @Autowired
    private ArticleRepository articleRepository;
    
    // 不需要手动 new ArticleRepository()
}

2.5 异常处理注解

`@RestControllerAdvice`

作用： 全局异常处理（RESTful）
位置： 异常处理类上方
原理： @RestControllerAdvice = @ControllerAdvice + @ResponseBody
示例：

java 复制代码

@RestControllerAdvice
public class GlobalExceptionHandler {
    // ...
}

`@ExceptionHandler`

作用： 指定处理的异常类型
位置： 异常处理方法上方
参数： 异常类型
示例：

java 复制代码

@ExceptionHandler(ArticleNotFoundException.class)
public ResponseEntity<ErrorResponse> handleArticleNotFound(ArticleNotFoundException e) {
    // 处理 ArticleNotFoundException 异常
}

三、Lombok 注解

3.1 常用注解

`@Data`

作用： 综合注解，生成多种方法
生成内容：
- 所有字段的 getter 方法
- 所有字段的 setter 方法
- toString() 方法
- equals() 和 hashCode() 方法
- RequiredArgsConstructor（必填字段构造方法）
位置： 类上方
示例：

java 复制代码

@Data
public class Article {
    private Long id;
    private String title;
    // 自动生成所有 getter/setter
}

`@Getter` / `@Setter`

作用： 只生成 getter 或 setter
位置： 类或字段上方
示例：

java 复制代码

@Getter
@Setter
public class Article {
    private Long id;  // 只生成 getter 和 setter
}

`@NoArgsConstructor`

作用： 生成无参构造方法
位置： 类上方
示例：

java 复制代码

@NoArgsConstructor
public class Article {
    // 生成 public Article() {}
}

`@AllArgsConstructor`

作用： 生成全参构造方法
位置： 类上方
示例：

java 复制代码

@AllArgsConstructor
public class Article {
    private Long id;
    private String title;
    // 生成 public Article(Long id, String title) {}
}

`@Builder`

作用： 建造者模式
位置： 类上方
示例：

java 复制代码

@Builder
public class Article {
    private Long id;
    private String title;
}

// 使用方式
Article article = Article.builder()
    .id(1L)
    .title("标题")
    .build();

`@Slf4j`

作用： 自动生成日志对象
位置： 类上方
示例：

java 复制代码

@Slf4j
public class ArticleService {
    public void addArticle() {
        log.info("新增文章");
    }
}

四、Spring Data JPA

4.1 Repository 接口

`JpaRepository`

作用： 继承后自动拥有基本 CRUD 方法
泛型参数：
- 第一个：实体类型
- 第二个：主键类型
示例：

java 复制代码

public interface ArticleRepository extends JpaRepository<Article, Long> {
    // 自动拥有 save、findById、findAll、delete 等方法
}

常用方法

方法	作用	返回类型
`save(entity)`	保存/更新实体	实体对象
`findById(id)`	按 ID 查询	`Optional<Entity>`
`findAll()`	查询全部	`List<Entity>`
`delete(entity)`	删除实体	void
`deleteById(id)`	按 ID 删除	void
`count()`	统计数量	long
`existsById(id)`	判断是否存在	boolean

4.2 分页查询

`PageRequest`

作用： 构建分页请求对象
参数：
- page - 页码（从 0 开始）
- size - 每页大小
- sort - 排序（可选）
示例：

java 复制代码

PageRequest pageRequest = PageRequest.of(0, 10);
Page<Article> page = articleRepository.findAll(pageRequest);

`Sort`

作用： 构建排序对象
示例：

java 复制代码

Sort sort = Sort.by("createTime").descending();
PageRequest pageRequest = PageRequest.of(0, 10, sort);

`Page` 对象属性

属性	说明
`content`	当前页数据列表
`totalElements`	总记录数
`totalPages`	总页数
`size`	每页大小
`number`	当前页码（从 0 开始）
`first`	是否第一页
`last`	是否最后一页

4.3 自定义查询方法

方法命名规则

Spring Data JPA 会根据方法名自动生成查询
关键字： findBy、readBy、queryBy、countBy、getBy
条件关键字： And、Or、Between、LessThan、GreaterThan、Like、In、OrderBy

示例

java 复制代码

public interface ArticleRepository extends JpaRepository<Article, Long> {
    
    // 按作者查询
    List<Article> findByAuthor(String author);
    
    // 按分类查询
    List<Article> findByCategory(String category);
    
    // 按状态查询
    List<Article> findByStatus(String status);
    
    // 按标题模糊查询
    List<Article> findByTitleContaining(String keyword);
    
    // 多条件查询
    List<Article> findByAuthorAndStatus(String author, String status);
    
    // 排序查询
    List<Article> findByAuthorOrderByCreateTimeDesc(String author);
    
    // 统计数量
    long countByStatus(String status);
}

五、响应对象

5.1 `ResponseEntity`

作用

可以自定义 HTTP 响应
包含：状态码、响应头、响应体

创建方式

java 复制代码

// 返回 200 成功
ResponseEntity.ok(body);

// 返回 404 未找到
ResponseEntity.status(HttpStatus.NOT_FOUND).body(error);

// 返回 500 错误
ResponseEntity.status(HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR).body(error);

// 自定义状态码
ResponseEntity.status(400).body(error);

HTTP 状态码枚举

枚举值	状态码	说明
`HttpStatus.OK`	200	成功
`HttpStatus.CREATED`	201	创建成功
`HttpStatus.BAD_REQUEST`	400	参数错误
`HttpStatus.NOT_FOUND`	404	未找到
`HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR`	500	服务器错误

六、DTO（数据传输对象）

6.1 DTO 的作用

分离关注点： 接口层和实体层解耦
安全性： 避免直接暴露实体类
灵活性： 可以自定义返回字段
可扩展性： 可以添加额外字段或逻辑

6.2 DTO 类型

类型	作用	示例
Request DTO	接收请求参数	`ArticleAddRequest`
Response DTO	返回响应数据	`ArticleResponse`

6.3 DTO 与 Entity 转换

手动转换

java 复制代码

private ArticleResponse convertToResponse(Article article) {
    ArticleResponse response = new ArticleResponse();
    response.setId(article.getId());
    response.setTitle(article.getTitle());
    response.setContent(article.getContent());
    // ... 其他字段
    return response;
}

七、Java Stream API

7.1 常用操作

`map`

作用： 映射转换
示例：

java 复制代码

List<ArticleResponse> responses = articles.stream()
    .map(this::convertToResponse)
    .collect(Collectors.toList());

`filter`

作用： 过滤
示例：

java 复制代码

List<Article> publishedArticles = articles.stream()
    .filter(article -> "PUBLISHED".equals(article.getStatus()))
    .collect(Collectors.toList());

`collect`

作用： 收集结果
常用收集器：
- Collectors.toList() - 收集为 List
- Collectors.toSet() - 收集为 Set
- Collectors.toMap() - 收集为 Map

八、Optional 类

8.1 作用

避免 NullPointerException
更优雅的空值处理

8.2 常用方法

`orElse`

作用： 如果值为空，返回默认值
示例：

java 复制代码

Article article = articleRepository.findById(id)
    .orElse(new Article());  // 如果找不到，返回新对象

`orElseThrow`

作用： 如果值为空，抛出异常
示例：

java 复制代码

Article article = articleRepository.findById(id)
    .orElseThrow(() -> new ArticleNotFoundException(id));

`isPresent`

作用： 判断是否有值
示例：

java 复制代码

Optional<Article> optional = articleRepository.findById(id);
if (optional.isPresent()) {
    Article article = optional.get();
}

九、数据库配置

9.1 H2 数据库

内存模式

配置： jdbc:h2:mem:testdb
特点： 数据存储在内存中，重启后清空
适用： 测试、学习

文件模式

配置： jdbc:h2:file:./data
特点： 数据存储在文件中，重启后保留
适用： 开发、演示

H2 控制台

访问： http://localhost:8080/h2-console
JDBC URL： jdbc:h2:file:./data
用户名： sa
密码： 空

9.2 JPA 配置

properties 复制代码

# 显示 SQL 语句
spring.jpa.show-sql=true

# 自动创建/更新表结构
spring.jpa.hibernate.ddl-auto=update

# 可选值：
# - none: 不做任何操作
# - validate: 验证表结构
# - update: 自动更新表结构
# - create: 每次启动创建新表（删除旧数据）
# - create-drop: 启动创建，关闭删除

十、常见问题解决

10.1 Lombok 不生效

问题：

makefile 复制代码

java: java.lang.ExceptionInInitializerError

原因： Lombok 版本与 Java 版本不兼容

解决： 升级 Lombok 到最新版本

xml 复制代码

<dependency>
    <groupId>org.projectlombok</groupId>
    <artifactId>lombok</artifactId>
    <version>1.18.38</version>
</dependency>

10.2 警告信息忽略

以下警告不影响功能，可以忽略：

H2 数据库警告：

lua 复制代码

Thread starvation or clock leap detected

Tomcat 本地方法警告：

sql 复制代码

WARNING: A restricted method in java.lang.System has been called

十一、最佳实践

11.1 分层原则

Controller： 只处理 HTTP 相关逻辑，不写业务代码
Service： 处理业务逻辑、数据转换、异常处理
Repository： 只负责数据库操作

11.2 DTO 使用原则

所有接口都使用 DTO，不直接返回 Entity
Request DTO 和 Response DTO 分离
复杂转换逻辑封装为私有方法

11.3 异常处理原则

业务异常：自定义异常类
全局异常：使用 @RestControllerAdvice
统一响应格式：ErrorResponse

11.4 事务管理原则

Service 类添加 @Transactional
查询方法可以不加事务
写操作必须加事务

十二、扩展学习方向

12.1 下一步学习

参数校验： 使用 @Valid 和 @Validated
统一响应： Result/Response 包装类
日志记录： Slf4j + Logback
接口文档： Swagger/Knife4j
单元测试： JUnit + Mockito
缓存： Spring Cache + Redis
安全： Spring Security + JWT

Spring Boot 第一阶段扩展知识点

学习日期： 2026年7月1日 项目： 文章管理系统 - 基础增强

一、参数校验（Validation）

1.1 常用校验注解

注解	作用	示例
`@NotBlank`	字符串不能为空（trim后长度>0）	`@NotBlank(message = "标题不能为空")`
`@NotNull`	值不能为 null	`@NotNull(message = "ID不能为空")`
`@NotEmpty`	集合/字符串不能为空	`@NotEmpty(message = "列表不能为空")`
`@Size`	长度范围限制	`@Size(max = 100, message = "不超过100字符")`
`@Min` / `@Max`	数值范围限制	`@Min(value = 1, message = "必须大于0")`
`@Pattern`	正则表达式校验	`@Pattern(regexp = "^[A-Z]+$")`
`@Email`	邮箱格式校验	`@Email(message = "邮箱格式错误")`

1.2 使用方式

1. 在 DTO 上添加注解：

java 复制代码

@Data
public class ArticleAddRequest {
    @NotBlank(message = "标题不能为空")
    @Size(max = 100, message = "标题不能超过100个字符")
    private String title;
}

2. 在 Controller 上启用校验：

java 复制代码

@PostMapping("/add")
public Result<ArticleResponse> addArticle(@Valid @RequestBody ArticleAddRequest request) {
    // @Valid 触发校验
}

1.3 校验异常处理

java 复制代码

@ExceptionHandler(MethodArgumentNotValidException.class)
public ResponseEntity<Result<Map<String, String>>> handleValidationException(
        MethodArgumentNotValidException e) {
    Map<String, String> errors = new HashMap<>();
    e.getBindingResult().getAllErrors().forEach(error -> {
        String fieldName = ((FieldError) error).getField();
        String errorMessage = error.getDefaultMessage();
        errors.put(fieldName, errorMessage);
    });
    return ResponseEntity.badRequest().body(Result.error(errors));
}

二、统一响应封装

2.1 为什么需要统一响应？

前端处理逻辑统一
便于错误处理
接口文档规范
便于日志追踪

2.2 Result 类设计

java 复制代码

@Data
public class Result<T> {
    private Integer code;
    private String message;
    private T data;

    public static <T> Result<T> success(T data) { ... }
    public static <T> Result<T> error(Integer code, String message) { ... }
}

2.3 响应格式

json 复制代码

{
    "code": 200,
    "message": "操作成功",
    "data": { ... }
}

三、日志记录

3.1 Slf4j 使用

添加注解：

java 复制代码

@Service
@Slf4j
public class ArticleService {
    // ...
}

日志级别：

java 复制代码

log.trace("最详细的追踪信息");
log.debug("调试信息");
log.info("关键业务操作");
log.warn("警告信息");
log.error("错误信息");

3.2 Logback 配置

配置文件：logback-spring.xml

主要配置项：

控制台输出（彩色）
文件输出（滚动）
错误日志单独存放
日志级别控制

3.3 日志最佳实践

场景	日志级别	示例
方法入口/出口	DEBUG	`log.debug("查询文章，ID: {}", id)`
业务操作成功	INFO	`log.info("新增文章成功，ID: {}", id)`
业务异常	WARN	`log.warn("文章不存在，ID: {}", id)`
系统异常	ERROR	`log.error("数据库连接失败", e)`

四、自定义 JPA 查询

4.1 方法命名规则

Spring Data JPA 根据方法名自动生成查询：

关键字	示例	生成的 SQL
`findBy`	`findByTitle`	`WHERE title = ?`
`Containing`	`findByTitleContaining`	`WHERE title LIKE %?%`
`And`	`findByAuthorAndStatus`	`WHERE author = ? AND status = ?`
`Or`	`findByAuthorOrStatus`	`WHERE author = ? OR status = ?`
`Between`	`findByCreateTimeBetween`	`WHERE create_time BETWEEN ? AND ?`
`OrderBy`	`findByStatusOrderByCreateTimeDesc`	`ORDER BY create_time DESC`

4.2 常用查询示例

java 复制代码

// 精确查询
List<Article> findByAuthor(String author);

// 模糊查询
List<Article> findByTitleContaining(String keyword);

// 组合查询
List<Article> findByAuthorAndStatus(String author, String status);

// 范围查询
List<Article> findByCreateTimeBetween(LocalDateTime start, LocalDateTime end);

// 排序查询
List<Article> findByStatusOrderByCreateTimeDesc(String status);

// 统计
long countByStatus(String status);

// 存在判断
boolean existsByTitle(String title);

五、单元测试

5.1 测试注解

注解	作用
`@Test`	标记测试方法
`@DisplayName`	测试显示名称
`@BeforeEach`	每个测试前执行
`@AfterEach`	每个测试后执行
`@Mock`	创建模拟对象
`@InjectMocks`	注入模拟对象

5.2 Mockito 常用方法

java 复制代码

// 模拟返回值
when(repository.findById(1L)).thenReturn(Optional.of(article));

// 模拟 void 方法
doNothing().when(repository).delete(any());

// 验证调用次数
verify(repository, times(1)).save(any());

// 验证从未调用
verify(repository, never()).delete(any());

5.3 测试命名规范

java 复制代码

@Test
@DisplayName("方法名_场景_期望结果")
void methodName_scenario_expectedResult() {
    // given - 准备数据

    // when - 执行测试

    // then - 验证结果
}

Spring Boot 核心知识点总结