Spring Boot Schulung: produktionsreife Java-Anwendungen

Spring Boot verstehen und Projekte aufsetzen

• Warum Spring Boot: Starter, Auto-Konfiguration und eingebetteter Server über dem Spring Framework
• Versionen einordnen: Spring Boot 4 auf Spring Framework 7, Java 17 als Mindestversion
• Projekt erzeugen mit dem Spring Initializr auf start.spring.io oder direkt in IntelliJ IDEA
• Maven oder Gradle mit Wrapper, Spring-Boot-BOM und Starter ohne eigene Versionsnummern
• Projektstruktur: Hauptklasse mit @SpringBootApplication, Pakete nach Fachlichkeit statt nach Schicht
• Spring Boot DevTools für automatischen Neustart während der Entwicklung

Dependency Injection, Konfiguration und Profile

• Dependency Injection per Konstruktor, Stereotypen @Service und @Component
• Eigene Beans mit @Bean in @Configuration-Klassen und Lebenszyklus des Kontexts
• Auto-Konfiguration nachvollziehen: @ConditionalOnClass, @ConditionalOnMissingBean, Bericht per --debug
• Einstellungen in application.yaml oder .properties und die Rangfolge der Konfigurationsquellen
• Typsichere Einstellungen mit @ConfigurationProperties als Record, Validierung beim Start
• Spring Profiles für Laufzeitumgebungen: spring.profiles.active, Profilgruppen, profilspezifische Dateien
• Geheimnisse aus Umgebungsvariablen statt aus eingecheckten Property-Dateien

Spring Boot CLI und Kommandozeilenanwendungen

• Spring Boot CLI heute: Projekte mit spring init anlegen; spring run für Groovy entfiel mit Boot 3
• CommandLineRunner und ApplicationRunner: Code beim Start ausführen, Argumente auswerten
• Werkzeug ohne Webserver: spring.main.web-application-type=none und Exit-Codes
• Interaktive Kommandozeilenwerkzeuge mit Spring Shell
• Ausführbares JAR für CLI-Werkzeuge bereitstellen und Startzeit mit Native Image verkürzen

Arbeiten mit Datenbanken und Spring Data

• Repository-Pattern: Fachlogik von der Persistenz trennen, Schnittstellen statt DAO-Klassen
• Spring Data JPA: Entities, JpaRepository und Hibernate als Implementierung
• Abgeleitete Abfragemethoden, @Query mit JPQL und Projektionen auf Records
• Eingebettete Datenbanken H2 und HSQLDB für Prototypen, H2-Konsole und Grenzen
• PostgreSQL oder MySQL anbinden: Datasource-Einstellungen und Verbindungspool HikariCP
• Lokale Datenbank automatisch starten mit der Docker-Compose-Unterstützung von Spring Boot
• Schemamigrationen mit Flyway oder Liquibase statt ddl-auto=update
• CRUD-Operationen mit Spring Data Repositories, Paging und Sortierung über Pageable
• Transaktionen mit @Transactional, Lazy Loading und N+1-Abfragen mit Fetch-Joins beheben
• Ohne ORM: JdbcClient und Spring Data JDBC für einfache Datenmodelle

Webentwicklung mit Spring MVC und REST

• Eingebetteter Webserver: Tomcat oder Jetty, Port, Kompression, HTTP/2 und Graceful Shutdown
• Virtual Threads mit spring.threads.virtual.enabled für blockierende Anfragen
• Spring MVC: DispatcherServlet, Controller, Request-Mapping und Argumentauflösung
• Dynamische Webanwendungen mit Thymeleaf: Vorlagen, Fragmente, Formularbindung
• RESTful Webservices mit @RestController, Statuscodes und ResponseEntity
• Eingaben mit Bean Validation und @Valid prüfen, Fehler nach RFC 9457 als ProblemDetail
• Service-Schicht und API-Architektur: DTOs statt Entities nach außen geben
• API-Dokumentation mit springdoc-openapi und Swagger UI
• Repositories direkt als REST-Ressourcen mit Spring Data REST – und wo eigene Controller besser sind
• Andere Dienste aufrufen mit RestClient und deklarativen HTTP-Interfaces (@HttpExchange)
• OpenFeign in Bestandsprojekten und Umstieg auf HTTP-Interfaces
• Timeouts und Wiederholungen bei Dienstaufrufen zwischen Microservices

Sicherheit mit Spring Security

• Spring Security: Filterkette und Konfiguration als SecurityFilterChain-Bean
• Formular-Login mit UserDetailsService und Passwort-Hashing über PasswordEncoder
• REST-APIs als OAuth2 Resource Server mit JWT absichern
• Autorisierung über URL-Regeln und Methodensicherheit mit @PreAuthorize
• CORS und CSRF für Browser-Oberflächen und reine API-Clients passend einstellen
• Sicherheitsregeln testen mit MockMvc und @WithMockUser

Messaging mit Spring Boot

• Messaging-Grundlagen: Queues, Topics und asynchrone Entkopplung von Diensten
• RabbitMQ mit Spring AMQP: RabbitTemplate als Producer, @RabbitListener als Consumer
• Apache Kafka mit KafkaTemplate, @KafkaListener und Consumer Groups
• Fehler in Consumern: Wiederholungen, Dead-Letter-Topics und idempotente Verarbeitung
• Ereignisse innerhalb der Anwendung mit ApplicationEventPublisher und Spring Modulith

Überwachung, Performance und Deployment

• Spring Actuator: Health-, Info- und Metrics-Endpunkte gezielt und abgesichert freigeben
• Liveness- und Readiness-Probes für den Betrieb in Kubernetes
• Metriken mit Micrometer, Export nach Prometheus und eigene Fachmetriken
• Verteiltes Tracing mit Micrometer Tracing und OpenTelemetry
• Performance messen und optimieren: Startzeit, Speicher, Pool-Größen und langsame Abfragen
• Build- und Deployment-Prozesse: ausführbares JAR, Build-Info und CI-Pipeline mit Tests
• Schnellerer Start mit AOT-Verarbeitung, CDS und GraalVM Native Image
• Containerisierung mit Docker: Images per Buildpacks über spring-boot:build-image
• Eigenes Dockerfile mit geschichtetem JAR für kleine, gut cachebare Images

Spring-Boot-Anwendungen testen

• @SpringBootTest gegenüber Test-Slices wie @WebMvcTest und @DataJpaTest
• Integrationstests mit Testcontainers und @ServiceConnection
• Abhängigkeiten im Test ersetzen mit @MockitoBean statt des entfernten @MockBean

Eigene Spring Boot Starter

• Eigene Starter für wiederverwendbare Komponenten: Aufbau aus Autoconfigure- und Starter-Modul
• Auto-Konfiguration mit @AutoConfiguration und Registrierung in AutoConfiguration.imports
• Überschreibbare Standard-Beans mit @ConditionalOnMissingBean und Konfigurationsmetadaten für die IDE
• Starter mit ApplicationContextRunner testen

Spring Boot mit Coding-Agenten

• Ausgaben von /actuator/conditions und /actuator/beans als Kontext, bevor der Agent Konfiguration ändert
• Nach jeder Agentenänderung schnelle Test-Slices, der volle Testcontainers-Lauf erst vor dem Merge
• Upgrade auf Spring Boot 4: OpenRewrite-Rezept zuerst, der Agent bearbeitet nur die verbleibenden Fehler
• Neue Abhängigkeiten nur als Starter ohne Versionsangabe, damit die Spring-Boot-BOM maßgeblich bleibt
• SecurityFilterChain, permitAll() und Actuator-Freigaben aus Agentenvorschlägen nur mit Review übernehmen

Praxisprojekt: Geräteverleih für eine IT-Abteilung

• REST-API für Geräte, Reservierungen und Rückgaben mit Spring Data JPA, Flyway und PostgreSQL
• Anmeldung per JWT, Rollen für Ausgabeteam und Mitarbeitende, Methodensicherheit auf Reservierungen
• Überfällige Rückgaben als Kafka-Ereignis an einen Benachrichtigungsdienst, Abruf der Kontaktdaten per RestClient
• Health-Checks, Metrik „offene Ausleihen“, Image per Buildpacks und Testcontainers-Tests als Abnahme

Lernziele

• Sie erklären, wie Starter und Auto-Konfiguration zusammenwirken, und lesen den Bedingungsbericht einer Anwendung.
• Sie greifen mit Spring Data JPA und JDBC auf eingebettete und externe relationale Datenbanken zu und versionieren das Schema mit Flyway.
• Sie entwickeln Weboberflächen mit Thymeleaf und REST-APIs mit Validierung, einheitlichen Fehlerantworten und OpenAPI-Dokumentation.
• Sie sichern Anwendungen mit Spring Security per Formular-Login und JWT ab und überwachen sie mit Actuator, Micrometer und Tracing.
• Sie bauen Container-Images per Buildpacks oder Dockerfile und bereiten Anwendungen für den Betrieb in Kubernetes vor.

Zielgruppe

• Softwareentwickler:innen, die moderne Java-Anwendungen mit Spring Boot erstellen möchten
• Backend-Entwickler:innen, die produktionsreife APIs und Messaging-Dienste entwerfen
• IT-Architekt:innen und technische Projektleiter:innen, die Best Practices für den Einsatz von Spring Boot kennenlernen wollen