10：初窥后端世界

在前面几个题目中，你已经掌握了Java核心语法、SQL基础、网络与HTTP协议，甚至在上一题中通过HttpClient/OkHttp作为“客户端”去请求了别人的接口。

现在，角色对调！我们将进入现代Java后端开发的核心——使用Spring Boot作为“服务端”，为别人提供HTTP接口。这是一道压轴的综合实践题，只要顺着思路一步步尝试，你会发现做出一个真正的后端项目并没有那么难！

在本题中，你需要使用Maven来管理和构建你的项目，java版本使用21或更高版本（新版SpringBoot默认要求jdk21+）。

Java有一个原生的HTTP服务器实现：com.sun.net.httpserver.HttpServer，而你已经在第五题中使用过它了。而在实际开发中，SpringBoot、Quarkus、Micronaut等第三方框架更为常用，而其中SpringBoot是应用最广泛的一个框架。本题我们将试着使用SpringBoot来搭建我们的后端应用。

部分一：概念与思维转变（思考题）

SpringBoot是基于Spring的扩展框架，而Spring是一个开源的Java企业级开发框架，它的核心包括依赖注入（DI）、控制反转（IoC） 和 面向切面编程（AOP）。为了更好的学习SpringBoot，让我们先了解一下依赖注入与控制反转。

参考文章

尝试用自己的话简单回答一下（简短清晰即可，拒绝成段复制粘贴）：什么是依赖注入和控制反转？和我们以前写 Java 代码时直接 new Object() 有什么区别与好处？

部分二：任务实践

本题作为本次招新的最后一道题，会有很多实践内容，需要用到的相关知识可能需要你自行上网或通过AI学习解决。

任务1：Hello World

试着使用Spring Initializr或IDE的应用生成工具，快速创建一个SpringBoot工程。其中Project选择Maven，Spring Boot选不带SNAPSHOT字样的最新版，Packaging选择Jar，需要的依赖如下：
- Web
  - Spring Web
- SQL
  - Spring Data JPA
  - MySQL Driver
- Developer Tools
  - Lombok
然后在pom.xml中先注释掉spring-boot-starter-data-jpa、mysql-connector-j、spring-boot-starter-data-jpa-test这三条依赖项。
SpringBoot将后端拆分成了三层架构：Controller、Service、Repository。请你了解一下这三层架构中每一层的作用。
学习编写你的第一个Controller，提供一个GET请求接口：
- 访问/hello时，后端返回字符串"Hello glimmer!"。
- 打开浏览器或使用curl、亦或使用Postman、Apifox等工具测试，确保接口正常联通。
- 学习使用Lombok的注解@slf4j，试着在访问/hello时，通过log.info()打印一条日志并输出到控制台。

参考：

Slf4j注解

任务2：数据库联动与RESTful CRUD

结合你之前学到的SQL与HTTP知识，设计并实现一套简单的后端数据接口。比如，你可以设计一个用户管理系统，你的API应该至少能够支持新增用户、删除用户、修改用户信息和查询用户几种功能。

完成本任务，你需要在pom.xml中取消注释掉spring-boot-starter-data-jpa、mysql-connector-j、spring-boot-starter-data-jpa-test这三条依赖项。

任务要求

结合前几题的知识，请你部署一个MySQL数据库，并自行设计其中的表和数据字段。
尝试使用JPA让你的SpringBoot项目连接上你的MySQL数据库。
尝试在你的SpringBoot项目中设计RESTful API接口，结合HTTP动词，实现一个完整的增、删、改、查（CRUD）逻辑。
- 新增：POST /api/users（接收 JSON body）
- 查询列表/单个：GET /api/users 或 GET /api/users/{id}
- 修改：PUT /api/users/{id}（更新指定内容）
- 删除：DELETE /api/users/{id}
现代接口通常不会直接返回纯文本或裸数据，请保证你的所有 API 接口返回统一的JSON数据结构，以达到统一响应格式的规范要求。

以下为一个示例：
```
{
  "code": 200,
  "message": "操作成功",
  "data": {
    "id": 1,
    "name": "Atri",
    "gender": "female",
    "birthday": "8.28"
  }
}
```

加分项（选做）：简单的基础参数校验

尝试使用Spring Validation（如@NotNull,@NotBlank等）去校验用户调用POST请求时传来的 JSON 参数是否合法（例如：创建用户时，用户名不能为空）。

Spring Validation的依赖已给出，请在pom.xml中加入此依赖：

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

部分三：无侵入的魔法——面向切面编程

有的时候，我们希望记录每一个接口是谁调用的、耗费了多长时间，但不希望在每个方法里面手动写System.currentTimeMillis()这样的重复代码。你有什么想法吗？你可能会想到上一题中提到的责任链模式和Okhttp的Interceptor。幸运的是，SpringBoot也有类似的设计。不过今天，我们不用它们，让我们换一种方法来试一试。

面向切面编程（AOP） 是Spring的核心特性之一。如果说面向对象（OOP）是把业务逻辑按照“对象”切分成一个个模块，那么AOP就是把各个模块中共同需要的非业务逻辑（横切关注点）抽取出来，像一块“切面”一样统一织入到业务代码中。

请了解一下面向切面编程，思考一下，在什么场景下你会推荐使用AOP？它解决了传统面向对象（OOP）编程中的什么痛点？

参考文章：

接下来就来尝试一下，在你上面的CRUD的代码基础上使用AOP来统一记录一下每次执行方法的耗时，并打印当前请求的URL和HTTP方法（GET、POST等）吧！

请在你的pom.xml中添加依赖：

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

任务要求：

编写一个切面类，用于拦截你的所有Controller接口。注意，此任务中你不能直接修改你的Controller代码。
通过你编写的切面类，打印方法执行的耗时，以及当前请求的URL和HTTP方法。
打印方法请使用slf4j，不能使用System.out.println()等方法。

以下是一个示例，但仅实现了打印方法执行的耗时。你可以自己从头编写一个切面类，或者修改和补全下面的示例，并把这个实例类放到你的SpringBoot项目中的合适位置。

package com.example.demo.aspect;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.Around;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Pointcut;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.util.Arrays;

@Aspect
@Component
@Slf4j
public class LogAspect {
    @Pointcut("within(com.example.demo.controller..*)")
    public void logLayer() {}

    @Around("logLayer()")
    public Object logAround(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
        String targetClass = joinPoint.getTarget().getClass().getSimpleName();
        String methodName = joinPoint.getSignature().getName();
        Object[] args = joinPoint.getArgs();
        log.info("即将执行{}.{}(), args={}", targetClass, methodName, Arrays.toString(args));
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        Object result = joinPoint.proceed();
        log.info("执行结束: {}.{}(), 耗时{}ms, result={}", targetClass, methodName,
                System.currentTimeMillis() - startTime, result);
        return result;
    }
}

如果你能够很好地完成以上内容，可以尝试挑战一下（非必须，仅作为加分项）：

使用自定义注解改造你的AOP，并修改你的AOP切面规则：不再拦截所有接口，而是哪个接口方法加上了你的自定义注解，才为这个接口打印相关日志。

写在最后

致敬一路坚持的你

从最基础的Java语法、面向对象，到计算机网络、SQL、Linux，再到现在手握Spring Boot独立跑通一套Web增删改查——能够一口气完成这十道题，你已经超越了绝大多数同龄人。

请一定要给一路坚持到这里的自己鼓个掌！遇到报错时的迷茫、翻阅文档时的枯燥、反复调试接口直至看到"code": 200那一刻的喜悦，都是软件工程师真实生活的一部分。无论你完成了多少题，这份动手解决问题的勇气和耐心，已经是你最大的收获。

如果你想在后端开发走得更远…

压轴题实现一个简单的CRUD只是后端体系的起点。现代服务端工程体系庞大而浪漫，未来如果你想在后端工程开发这条路上继续深耕，这些有趣而强大的工具/技术正等着你去探索：

持久层进阶：从JPA走到底层，去探究MyBatis/MyBatis-Plus的灵活性，学习MySQL的底层索引优化与事务处理。
高并发与缓存：为系统加上Redis缓存，体验在内存中达到每秒数十万次读写操作的极速。
解耦与异步：引入消息队列（如RabbitMQ/Kafka），看看淘宝双十一的秒杀体系是如何靠异步削峰来拯救服务器的。
分布式与架构：走进Spring Cloud/微服务与Docker/Kubernetes的世界，体会如何像搭积木一样管理成百上千台服务器。

不要被庞大的技术体系吓到！没有任何一个工程师是把它学完了才开始干活的，在项目中动手实践，才是成长最快的方式。

彩蛋环节：展示你心中的“火花”（自由交流项）

我们相信，一个优秀的工程师往往是一个爱折腾的实践者。除了上面规定的题目，如果你曾经自己鼓捣过任何有趣的“小玩意”，欢迎在本部分尽情向我们炫耀/展示！

无论它看起来多么微小、无论技术栈是什么，我们都超级期待看到：

你用 Python 写的某个自动化的爬虫或小工具、批量修改文件的脚本；
你自己搭建过的个人网页、小博客，或者是尝试过的小游戏；
甚至是你在硬件/物联网领域的DIY作品（比如有趣的Arduino控制器、树莓派小设备等）。

(附上你的项目介绍、代码链接、截图或心得均可！)

我们期待在面试环节与你见面，交流你的技术成长之路！加油！🚀

提交要求

源码提交：保留完整的工程代码（不要包含target/等编译产物），提交至你的Git仓库。
测试证据：利用Curl/Postman/Apifox对你实现的所有接口分别进行调测，附带成功调用和完整JSON响应结果的截图。
AOP日志截图：附带一张控制台输出统计耗时与请求地址的日志截图。
README说明：用简单明了的语言介绍你的表结构设计，同时在上面记录任何需要你回答和思考的问题的答案。
提交URL：向我们提交仓库的URL地址。提交点这里

祝你编码愉快，我们期待在提交列表中看到你的优秀答案！

出题人： moriko

QQ：3580235054

邮箱：3580235054@qq.com