Cách tốt nhất để làm chủ Spring Boot – Lộ trình hoàn chỉnh

Trong thế giới doanh nghiệp, họ nói “Java là bất tử!” . Nhưng tại sao? Java vẫn là một trong những nền tảng chính để phát triển các ứng dụng doanh nghiệp. Ứng dụng doanh nghiệp được các công ty lớn sử dụng để kiếm tiền. Những ứng dụng đó có yêu cầu về độ tin cậy cao và cơ sở mã khổng lồ. Theo Báo cáo năng suất của nhà phát triển Java , 62% nhà phát triển được khảo sát đang sử dụng Spring Boot làm công nghệ khung chính của họ. 

1. Học lập trình Java

Spring Boot là một framework Java nên việc hiểu biết vững chắc về Java là điều cần thiết. Điều này bao gồm các khái niệm như lập trình hướng đối tượng , biến, kiểu dữ liệu, câu lệnh luồng điều khiển và bộ sưu tập.

2.Spring Framework

Để thành thạo Spring Boot bạn cần tìm hiểu Spring framework trước tiên. Vì vậy chúng tôi sẽ gợi ý, ít nhất bạn phải biết những điều cơ bản về Spring framework. Nếu không học về khung lò xo cốt lõi, bạn sẽ không nhận được câu “Ahh !!” khoảnh khắc về Spring Boot chẳng hạn như những thứ nó mang theo trên bàn là gì. Trong khuôn khổ spring, bạn cần học những điều này

• Cốt lõi:
  • Vòng đời của Bean: Hiểu cách Spring tạo ra, quản lý và tiêu hủy các Bean.
  • Tiêm phụ thuộc: Tìm hiểu cách chèn phụ thuộc giữa các hạt để có khớp nối lỏng lẻo.
  • Đảo ngược điều khiển (IoC): Nắm bắt cách Spring quản lý vòng đời của đối tượng thay vì dựa vào các từ khóa mới/xóa truyền thống.
  • Bối cảnh ứng dụng và nhà máy Bean: Khám phá cách Spring tạo và quản lý các Bean trong một ứng dụng.
• Web:
  • Chú thích: Tìm hiểu các chú thích như @Controller, @RequestMapping và @ResponseBod y để xây dựng các ứng dụng web.
  • Cấu trúc MVC: Hiểu mẫu thiết kế Model-View-Controller (MVC) để phân tách các mối quan tâm trong các ứng dụng web.
  • Cấu hình: Khám phá các tùy chọn cấu hình bằng cách sử dụng chú thích Java hoặc XML để xác định các cài đặt ứng dụng và đậu.
  • Tích hợp Thư viện/Khung: Tìm hiểu cách tích hợp Spring với các thư viện khác như Hibernate để truy cập cơ sở dữ liệu.
  • Hồ sơ: Khám phá cách quản lý các cấu hình ứng dụng khác nhau (ví dụ: phát triển, thử nghiệm, sản xuất) bằng cách sử dụng hồ sơ.
• AOP (Lập trình hướng theo khía cạnh):
  • Cách AOP hoạt động: Khám phá cách AOP cho phép thêm chức năng (các khía cạnh) vào mã hiện có mà không cần sửa đổi trực tiếp.
  • Tạo Pointcut, JoinPoint, Aspect (Chỉ cơ bản): Tìm hiểu các khái niệm cơ bản về các thành phần AOP này để mô-đun hóa các mối quan tâm xuyên suốt.

3.Spring Security

Spring Security là một framework mạnh mẽ để bảo mật các ứng dụng Spring của bạn. Nó cung cấp các tính năng để xác thực (xác minh danh tính người dùng), ủy quyền (xác định quyền của người dùng) và kiểm soát truy cập (hạn chế quyền truy cập vào tài nguyên dựa trên quyền). Mặc dù không bắt buộc đối với các dự án Spring Boot cơ bản, nhưng việc học Spring Security rất có giá trị đối với hầu hết các ứng dụng trong thế giới thực yêu cầu quản lý người dùng và bảo vệ dữ liệu. Dưới đây là một số khái niệm chính cần hiểu:

• Cơ chế xác thực:  Hiểu các cơ chế xác thực khác nhau được Spring Security hỗ trợ, chẳng hạn như đăng nhập dựa trên biểu mẫu (tên người dùng và mật khẩu), OAuth2 (thông tin đăng nhập xã hội như Google hoặc Facebook) và JWT (Mã thông báo web JSON) để xác thực dựa trên mã thông báo.
• Ủy quyền với vai trò:  Tìm hiểu cách xác định vai trò của người dùng và gán quyền cho các vai trò đó. Spring Security cho phép bạn kiểm soát quyền truy cập vào tài nguyên ứng dụng dựa trên vai trò của người dùng.

4. Spring Boot

Khi bạn đã hiểu rõ về spring và cách thực hiện an ninh spring đó là lúc bạn cần chuyển sang spring boot. Và lúc đó bạn sẽ nhận được câu “Ahh!!” về Spring Boot bởi vì bất cứ điều gì bạn đã làm và bất kể cấu hình nào bạn đang thực hiện cho ứng dụng spring thì mọi thứ sẽ được tự động hóa trong spring boot. Vậy hãy xem bạn cần học những gì trong spring boot

4.1: Tầm quan trọng của Spring Boot

• Phát triển ứng dụng nhanh (RAD):  Spring Boot vượt trội trong việc tạo các ứng dụng Spring một cách nhanh chóng và hiệu quả. Nó cung cấp các giá trị mặc định được cấu hình sẵn và đơn giản hóa các tác vụ thông thường, giảm đáng kể thời gian phát triển.
• Kiến trúc microservice:  Spring Boot là một lựa chọn phổ biến để xây dựng kiến ​​trúc microservice. Microservice là các dịch vụ nhỏ, độc lập, hoạt động cùng nhau để tạo thành một ứng dụng lớn hơn. Các tính năng của Spring Boot như tự động cấu hình và máy chủ nhúng khiến nó rất phù hợp để phát triển các dịch vụ vi mô.

4.2: Cấu hình tự động và cấu hình tùy chỉnh

Spring Boot đi kèm với cấu hình tự động . Dù bạn thực hiện cấu hình nào khi tạo ứng dụng spring bằng cách sử dụng web spring và AOP spring, bạn phải thêm rất nhiều cấu hình. Tất cả các cấu hình này đều được tự động hóa, tự động cấu hình khi khởi động spring. Vì vậy, cấu hình mặc định sẽ luôn ở đó, nhưng bất cứ khi nào bạn muốn sửa đổi các cấu hình này, bạn có thể sửa đổi tất cả các cấu hình đó. Vì vậy, bạn nên tìm hiểu tất cả những điều này như cách sửa đổi một cấu hình cụ thể đã được cấu hình tự động. Vì vậy, đó là một phần thực sự quan trọng của spring boot vì không nên sử dụng cấu hình mặc định mặc dù các cấu hình này được tạo với một số thông số nhất định được lưu ý. 

4.3: Thuộc tính và cấu hình YAML

Quản lý cấu hình: Khám phá cách tạo tệp thuộc tính (.properties ) hoặc tệp YAML (.yml) để quản lý cài đặt cấu hình ứng dụng. Các tệp này lưu trữ các cặp khóa-giá trị cho các tùy chọn cấu hình khác nhau. Spring Boot đọc các tệp này và sử dụng chúng để cấu hình ứng dụng. YAML là định dạng dễ đọc và ngắn gọn hơn so với các tệp thuộc tính.

4.4: Tích hợp với Thư viện/Khung bên ngoài

Tích hợp liền mạch: Tìm hiểu cách tích hợp Spring Boot với nhiều thư viện và khung khác nhau để mở rộng chức năng của nó. Điều này có thể liên quan đến việc kết nối với cơ sở dữ liệu bằng JPA hoặc JDBC , tích hợp với các hệ thống nhắn tin như Kafka hoặc RabbitMQ hoặc sử dụng các nhà cung cấp bộ nhớ đệm như Redis hoặc Memcached . Spring Boot cung cấp cơ chế tích hợp trơn tru với nhiều công nghệ.

4.5: API REST

Lý tưởng nhất là spring boot được sử dụng để tạo các API REST để ứng dụng khác sử dụng hoặc sử dụng và sử dụng trong các vi dịch vụ. Bạn chỉ cần học những điều sau đây trong REST API

• Nguyên tắc thiết kế API REST: Hiểu các khái niệm cốt lõi của API RESTful , bao gồm nhận dạng tài nguyên phù hợp, sử dụng các phương thức HTTP (GET, POST, PUT, DELETE) và trả về mã trạng thái HTTP thích hợp.
• Spring MVC cho REST API: Tận dụng các tính năng của Spring MVC như chú thích @RestController và @RequestMapping để xây dựng RESTful API trong ứng dụng Spring Boot của bạn. Các chú thích này đơn giản hóa quá trình xác định bộ điều khiển và xử lý các yêu cầu API đến.

5. Cơ sở dữ liệu

Các ứng dụng Spring Boot thường tương tác với cơ sở dữ liệu để lưu trữ và quản lý dữ liệu. Dưới đây là tổng quan về các công nghệ cơ sở dữ liệu mà bạn có thể gặp phải:

5.1 Cơ sở dữ liệu SQL

• SQL (Ngôn ngữ truy vấn có cấu trúc):  Ngôn ngữ được tiêu chuẩn hóa để tương tác với cơ sở dữ liệu quan hệ. Nó cho phép bạn thực hiện các thao tác như truy xuất, chèn, cập nhật và xóa dữ liệu bằng truy vấn.
• Cơ sở dữ liệu quan hệ phổ biến:
  • MySQL : MySQL là một hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu quan hệ mã nguồn mở và miễn phí được biết đến vì tính dễ sử dụng và khả năng mở rộng.
  • PostgreSQL: PostgreSQL là một cơ sở dữ liệu quan hệ nguồn mở phổ biến khác cung cấp các tính năng nâng cao như giao dịch ACID và các kiểu dữ liệu phức tạp.
  • Oracle: Một hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu quan hệ thương mại được biết đến với hiệu suất cao, độ tin cậy và các tính năng bảo mật mạnh mẽ.

5.2 Cơ sở dữ liệu NoSQL

• NoSQL (Không chỉ SQL):  Một loại cơ sở dữ liệu không tuân theo mô hình quan hệ. Cơ sở dữ liệu NoSQL mang đến sự linh hoạt cho các cấu trúc dữ liệu khác nhau và có thể là lựa chọn tốt cho các trường hợp sử dụng cụ thể như xử lý lượng lớn dữ liệu phi cấu trúc hoặc yêu cầu về tính sẵn sàng cao.
• Cơ sở dữ liệu NoSQL phổ biến:
  • MongoDB: MongoDB là cơ sở dữ liệu NoSQL định hướng tài liệu phổ biến , lưu trữ dữ liệu trong các tài liệu linh hoạt giống JSON.
  • Cassandra: Cơ sở dữ liệu NoSQL phân tán Cassandra được biết đến với tính sẵn sàng cao, khả năng mở rộng và khả năng chịu lỗi.

5.3 Dữ liệu spring để đơn giản hóa việc truy cập dữ liệu

Spring Data đơn giản hóa việc truy cập cơ sở dữ liệu trong các ứng dụng Spring. Nó cung cấp các triển khai cho nhiều công nghệ cơ sở dữ liệu khác nhau, cho phép bạn tương tác với cơ sở dữ liệu bằng cách sử dụng API nhất quán bất kể loại cơ sở dữ liệu cơ bản. Dưới đây là một số mô-đun Dữ liệu spring bạn có thể sử dụng:

• Spring Data JPA:  Cung cấp một lớp trên JPA (API liên tục Java) để ánh xạ quan hệ đối tượng. JPA cho phép bạn làm việc với các thực thể cơ sở dữ liệu dưới dạng đối tượng Java, đơn giản hóa logic truy cập dữ liệu.
• Spring Data MongoDB:  Cung cấp một cách thuận tiện để tương tác với cơ sở dữ liệu MongoDB bằng cách sử dụng cách tiếp cận hướng đối tượng Java quen thuộc.
• Spring Data JDBC:  Cho phép bạn tương tác với cơ sở dữ liệu quan hệ bằng API JDBC truyền thống. Spring Data JDBC cung cấp khả năng trừu tượng hóa ở mức độ cao hơn so với JDBC thô, giảm mã soạn sẵn và cải thiện việc xử lý ngoại lệ.

Chúng tôi khuyên bạn nên bắt đầu với Cơ sở dữ liệu SQL để từ cơ sở dữ liệu đó, bạn sẽ có được kiến ​​thức cốt lõi về cách hoạt động của cơ sở dữ liệu và cách thực hiện các hoạt động khác nhau trong cơ sở dữ liệu. 

6. Dịch vụ vi mô

Dịch vụ vi mô là các dịch vụ phân tán nhỏ, được liên kết lỏng lẻo. Kiến trúc microservice phát triển như một giải pháp cho những thách thức về khả năng mở rộng và đổi mới với kiến ​​trúc Monolith (Các ứng dụng Monolith thường rất lớn – hơn 100.000 dòng mã). Nó cho phép lấy một ứng dụng lớn và chia nó thành các thành phần nhỏ dễ quản lý với các trách nhiệm được xác định một chút. Cách tiếp cận này mang lại một số lợi ích:

• Khả năng mở rộng:  Các vi dịch vụ riêng lẻ có thể được mở rộng quy mô một cách độc lập để đáp ứng các nhu cầu khác nhau. Nếu một dịch vụ gặp phải sự gia tăng lưu lượng truy cập, dịch vụ đó có thể được mở rộng quy mô mà không ảnh hưởng đến các dịch vụ khác.
• Khả năng bảo trì:  Các dịch vụ nhỏ hơn, tập trung hơn sẽ dễ phát triển, thử nghiệm và bảo trì hơn. Các nhà phát triển có thể làm việc trên các dịch vụ riêng lẻ mà không cần phải hiểu toàn bộ độ phức tạp của ứng dụng.
• Khả năng phục hồi:  Nếu một microservice bị lỗi, nó không nhất thiết làm sập toàn bộ ứng dụng. Các vi dịch vụ khác có thể tiếp tục hoạt động, nâng cao khả năng chịu lỗi và cải thiện thời gian hoạt động của hệ thống.

• Dưới đây là một số thành phần chính của Spring Cloud để xây dựng microservice với Spring Boot:

  • Spring Cloud Gateway:  Hoạt động như một API Gateway, đóng vai trò là điểm truy cập duy nhất cho các yêu cầu API đến. Nó định tuyến các yêu cầu này đến các vi dịch vụ thích hợp dựa trên các quy tắc đã xác định.
  • Spring Cloud Config:  Cung cấp hệ thống quản lý cấu hình tập trung cho microservice. Điều này cho phép bạn quản lý cài đặt cấu hình cho tất cả vi dịch vụ của mình từ một vị trí duy nhất, đơn giản hóa việc quản lý cấu hình.
  • Spring Cloud Circuit Breaker:  Triển khai các mẫu ngắt mạch để xử lý lỗi trong vi dịch vụ. Bộ ngắt mạch có thể tự động hỏng nhanh và ngăn ngừa lỗi xếp tầng nếu không có vi dịch vụ.
  • Spring Cloud OpenFeign:  Đơn giản hóa tương tác giữa các vi dịch vụ bằng ứng dụng khách HTTP khai báo. OpenFeign cho phép bạn xác định giao diện để tương tác với các vi dịch vụ khác và ẩn các chi tiết giao tiếp HTTP cơ bản .
  • Spring Cloud Sleuth:  Cho phép theo dõi phân tán, cho phép bạn theo dõi các yêu cầu trên nhiều dịch vụ vi mô. Tính năng theo dõi phân tán giúp bạn xác định các tắc nghẽn về hiệu suất và các sự cố gỡ lỗi trải rộng trên nhiều dịch vụ.

  Có rất nhiều dự án Spring Cloud khác có thể được sử dụng tùy theo nhu cầu cụ thể của bạn. Chúng bao gồm khám phá dịch vụ (ví dụ: Spring Cloud Eureka), xếp hàng tin nhắn (ví dụ: Spring Cloud Stream) và bus cấu hình (ví dụ: Spring Cloud Bus).

  Việc hiểu biết cơ bản về các mẫu thiết kế microservice như:

  • Trình tổng hợp:  Mẫu trong đó một dịch vụ tổng hợp dữ liệu từ nhiều vi dịch vụ để cung cấp chế độ xem thống nhất.
  • CQRS (Phân chia trách nhiệm truy vấn lệnh):  Một mẫu phân tách các hoạt động đọc (truy vấn) và ghi (lệnh) thành các dịch vụ khác nhau, cải thiện hiệu suất và khả năng mở rộng.
  • SAGA (Mẫu SAGA):  Mẫu để quản lý các giao dịch dài hạn liên quan đến nhiều dịch vụ vi mô. Nó đảm bảo tính nhất quán trên tất cả các dịch vụ liên quan ngay cả khi xảy ra lỗi.
  • Tìm nguồn cung ứng sự kiện:  Một mẫu trong đó trạng thái ứng dụng được lưu trữ dưới dạng một chuỗi các sự kiện. Điều này cho phép kiểm tra và phát lại các sự kiện dễ dàng hơn để gỡ lỗi hoặc xây dựng lại dữ liệu lịch sử.

  7. DevOps để triển khai hợp lý (Tùy chọn nhưng được khuyến nghị cao)

  DevOps là một nền văn hóa và tập hợp các phương pháp nhằm cải thiện sự hợp tác giữa các nhóm phát triển và vận hành. Mặc dù không thực sự cần thiết cho quá trình phát triển Spring Boot cơ bản, nhưng việc hiểu các nguyên tắc DevOps có thể hợp lý hóa việc triển khai, thử nghiệm và giám sát các ứng dụng của bạn. Dưới đây là một số công cụ DevOps chính có thể được tích hợp với Spring Boot:

  • Docker: Docker cung cấp một cách để chứa các ứng dụng Spring Boot của bạn. Bộ chứa đóng gói ứng dụng của bạn với tất cả các phần phụ thuộc vào một đơn vị độc lập, giúp chúng dễ di chuyển hơn và dễ triển khai hơn trên các môi trường khác nhau. 
  • Kubernetes:  Một hệ thống nguồn mở để tự động hóa việc triển khai, mở rộng quy mô và quản lý các ứng dụng được đóng gói. Kubernetes  cho phép bạn điều phối việc triển khai các vi dịch vụ của mình trên một cụm máy.
  • Nền tảng đám mây:  Các nhà cung cấp đám mây lớn như AWS , GCP (Google Cloud Platform) và Azure cung cấp nhiều dịch vụ khác nhau để triển khai và quản lý các ứng dụng Spring Boot. Các dịch vụ này có thể cung cấp quy trình xây dựng tự động, cơ quan đăng ký vùng chứa và các tùy chọn triển khai không cần máy chủ.

  Bằng cách làm theo lộ trình này và khám phá các tài nguyên được đề cập, bạn sẽ dần dần thành thạo việc phát triển Spring Boot và xây dựng các ứng dụng doanh nghiệp mạnh mẽ, có thể mở rộng!

  Phần kết luận

  Chúc mừng! Bạn đã xem hết hướng dẫn toàn diện này về phát triển Spring Boot. Đến bây giờ, bạn đã được trang bị nền tảng vững chắc để xây dựng các ứng dụng Java hiện đại, có thể mở rộng bằng cách sử dụng các tính năng mạnh mẽ của Spring Boot. Hãy nhớ rằng đây chỉ là khởi đầu cho cuộc phiêu lưu Spring Boot của bạn. Hệ sinh thái rộng lớn của các thư viện và framework Spring Boot mang đến khả năng khám phá vô tận. Bằng cách tuân theo lộ trình này và không ngừng học hỏi, bạn sẽ dần dần trở thành chuyên gia Spring Boot, tạo ra các ứng dụng Java mạnh mẽ và hiệu quả, đáp ứng nhu cầu của thế giới hiện đại . 

Source: https://www.geeksforgeeks.org/best-way-to-master-spring-boot-a-complete-roadmap/