“Java全栈开发一网打尽：在Windows环境下探索技术世界的奇妙之旅”

前言

全栈开发是一项复杂而令人兴奋的任务，涵盖了从前端到后端、数据库到可视化层、消息队列到文件存储的广泛领域。本文将带您深入探讨在Windows环境下进行全栈开发的过程，涵盖了Java全栈开发所需的关键技术和工具。无论您是初学者还是经验丰富的开发人员，本文都将为您提供有关如何准备开发环境、构建数据库层、开发搜索与可视化层、构建消息队列与文件存储层以及测试与部署应用程序的宝贵信息。

本文旨在向您展示如何在Windows环境下进行全栈开发，从Java开发环境的安装和配置开始，一直到API测试和应用程序部署。我们将介绍关键技术和工具，包括Java Development Kit (JDK)、IDE、Maven、Git、Docker、MongoDB、Redis、MySQL、Elasticsearch、RabbitMQ、MinIO、ApiPost和Postman等。通过这篇文章，您将学到如何构建一个强大的全栈应用程序，为您的开发之旅提供了有力的支持。

第一部分：环境设置和准备

安装Java Development Kit (JDK)

为了进行Java全栈开发，您需要首先安装Java Development Kit（JDK）。以下是在Windows上安装JDK的简要步骤：

1. 访问Oracle JDK下载页面。
2. 下载最新版本的JDK安装程序。
3. 运行安装程序，按照提示进行安装。
4. 配置系统环境变量，将JDK的bin目录添加到系统PATH中。

友情链接：快速入门：使用 Spring Boot 构建 Web 应用程序

安装和配置IDE

选择一个集成开发环境（IDE）来编写和调试Java代码。两个常见的选择是Eclipse和IntelliJ IDEA。

1. 下载和安装Eclipse.
2. 下载和安装IntelliJ IDEA.

安装和配置Maven

Maven是一个构建和项目管理工具，用于管理Java项目的依赖项和构建过程。

1. 下载Maven并解压到您选择的目录。
2. 配置系统环境变量，将Maven的bin目录添加到系统PATH中。
3. 验证Maven安装是否成功，打开命令行并运行 mvn -version。

安装Git版本控制工具

Git是一种版本控制工具，用于管理源代码。

1. 下载和安装Git.
2. 打开命令行并运行 git --version 来验证Git是否正确安装。

安装Docker以便部署各种服务容器

本文主要安装手段不是Docker，这里可以跳过
Docker可以用来轻松部署各种服务容器，包括MongoDB、Redis、MySQL等。

1. 下载和安装Docker Desktop for Windows.
2. 启动Docker Desktop并确保它在后台运行。

第二部分：数据库层开发

MongoDB

MongoDB是一个NoSQL数据库，适用于存储非结构化数据。

docker安装

• 安装MongoDB：

  docker run -d -p 27017:27017 --name mongodb mongo
  

• 连接MongoDB：

  MongoClient mongoClient = new MongoClient("localhost", 27017);
  

Windows Installer

MongoDB Community Server Download

上面那个直接全部装到C盘，下面这个能选路径
以下是每个选项的一般含义：

1. 完整安装： 这个选项会在您的计算机上安装所有程序功能和组件。它会占用最多的磁盘空间，但建议大多数用户选择这个选项，因为它提供了软件的全部功能，无需进行个别选择。

2. 自定义安装： 这个选项允许您选择要安装的特定程序功能和组件，以及它们在计算机上的安装位置。这是为高级用户推荐的选项，他们可能有特定的偏好或需求，这样他们可以更精确地控制安装过程。

在您的情况下，如果您满意默认配置并希望安装所有功能，您可以选择"完整安装"。但是，如果您有特定的需求或只需要软件的某些组件，您可以选择"自定义安装"，以根据您的需求进行安装。

此外，似乎Mongo Shell必须单独安装到Windows系统中。这意味着不论您选择"完整安装"还是"自定义安装"，您可能需要单独下载并安装Mongo Shell。请确保按照提供的说明安装Mongo Shell，如果它是您安装的必要组件。

这里不要打勾！！！，我安装了一天都没装上，GUI下面的链接单独装

这是有关安装MongoDB Compass的选项。MongoDB Compass是官方的MongoDB图形用户界面工具。以下是您可以选择的操作：

• 通过点击"Install MongoDB Compass"按钮，您可以选择安装MongoDB Compass。这将自动下载并安装最新版本的MongoDB Compass到您的计算机上。

• 如果您想了解有关MongoDB Compass的更多信息，您可以点击"Learn more about MongoDB Compass here"链接，以访问 MongoDB 官方网站上的相关信息。

请根据您的需求选择适当的选项。如果您需要使用MongoDB Compass来管理MongoDB数据库，那么选择安装它可能是一个好主意。如果不需要，您可以选择取消安装。
MongoDB Compass Download (GUI)

点左下角这个>_MONGOSH可展开终端

MongoDB常用命令

以下是一些常用的MongoDB命令，用于管理和查询MongoDB数据库：
当使用MongoDB的命令行客户端（mongo shell）时，您可以输入以下常用命令来与数据库进行交互：

连接到MongoDB：

mongo

• 介绍： 这个命令用于启动MongoDB客户端并连接到MongoDB服务器。一旦连接成功，您可以在客户端中执行其他MongoDB命令。

数据库操作：

show dbs
use <db_name>

• show dbs 介绍： 用于显示当前MongoDB服务器上的所有数据库列表，包括其大小。
• use <db_name> 介绍： 切换到指定的数据库。如果数据库不存在，将会创建一个新的数据库。一旦切换成功，后续的操作将在该数据库中执行。

集合（Collection）操作：

show collections
db.createCollection("collection_name")
db.collection_name.drop()

• show collections 介绍： 显示当前数据库中的所有集合列表。
• db.createCollection("collection_name") 介绍： 用于创建一个新的集合。
• db.collection_name.drop() 介绍： 删除指定的集合及其所有文档。

文档（Document）操作：

db.collection_name.insert({field1: value1, field2: value2})
db.collection_name.find()
db.collection_name.find({field: value})
db.collection_name.update({field: value}, {new_field: new_value})
db.collection_name.remove({field: value})

• db.collection_name.insert({field1: value1, field2: value2}) 介绍： 向指定的集合中插入新的文档。
• db.collection_name.find() 介绍： 查询指定集合中的所有文档。
• db.collection_name.find({field: value}) 介绍： 根据条件查询集合中的文档。
• db.collection_name.update({field: value}, {new_field: new_value}) 介绍： 更新符合条件的文档。
• db.collection_name.remove({field: value}) 介绍： 删除符合条件的文档。

索引操作：

db.collection_name.createIndex({field: 1})
db.collection_name.createIndex({field: -1})
db.collection_name.getIndexes()
db.collection_name.dropIndex({field: 1})

• db.collection_name.createIndex({field: 1}) 介绍： 创建升序索引以加速查询。
• db.collection_name.createIndex({field: -1}) 介绍： 创建降序索引以加速查询。
• db.collection_name.getIndexes() 介绍： 显示指定集合的所有索引。
• db.collection_name.dropIndex({field: 1}) 介绍： 删除指定的索引。

聚合操作：

db.collection_name.aggregate([...pipeline])

• 介绍： 使用聚合框架执行复杂的数据处理操作，如筛选、分组、排序等。

备份和还原：

mongodump
mongorestore

• mongodump 介绍： 用于备份整个MongoDB数据库，包括数据和索引。
• mongorestore 介绍： 用于还原MongoDB数据库从备份中。

用户和权限管理：

use admin
db.createUser({user: "username", pwd: "password", roles: ["role"]})
db.grantRolesToUser("username", ["role"])

• use admin 介绍： 切换到admin数据库以进行用户和权限管理。
• db.createUser({user: "username", pwd: "password", roles: ["role"]}) 介绍： 创建新的MongoDB用户。
• db.grantRolesToUser("username", ["role"]) 介绍： 授予用户特定的角色和权限。

服务器状态和信息：

db.serverStatus()
db.version()

• db.serverStatus() 介绍： 显示MongoDB服务器的状态信息，如运行时间、内存使用等。
• db.version() 介绍： 显示MongoDB的版本信息。

这些MongoDB命令可用于执行各种数据库管理和查询任务。每个命令都具有特定的功能，可以根据需求在命令行中使用。在生产环境中，请小心操作，并确保正确配置和权限管理以维护数据的安全性和完整性。

Redis

Redis是一个内存数据库，用于高性能数据缓存。

docker安装

• 安装Redis：

  docker run -d -p 6379:6379 --name redis redis
  

• 连接Redis：

  Jedis jedis = new Jedis("localhost", 6379);
  

Windows Installer

不建议，Windows版本已停止更新，最新版是2016年的
https://github.com/microsoftarchive/redis/releases

Windows WSL-Ubuntu子系统

友情链接：【WSL/WSL 2-Redis】解决Windows无法安装WSL Ubuntu子系统与Redis安装
安装完成后，你可以下载AnotherRedisDesktopManager可视化管理Redis
https://github.com/qishibo/AnotherRedisDesktopManager/releases/tag/v1.6.1

Redis常用命令

当使用Redis时，有一些常用的命令，它们用于执行各种数据操作和管理任务。以下是一些常见的Redis命令：

1. 设置键值对：

   • SET key value：设置一个键值对。
   • GET key：获取指定键的值。

2. 列表（List）操作：

   • LPUSH key value：将值添加到列表的左侧。
   • RPUSH key value：将值添加到列表的右侧。
   • LPOP key：从列表的左侧移除并返回一个值。
   • RPOP key：从列表的右侧移除并返回一个值。
   • LRANGE key start stop：获取列表中指定范围的值。

3. 集合（Set）操作：

   • SADD key member：将一个成员添加到集合中。
   • SREM key member：从集合中移除一个成员。
   • SMEMBERS key：获取集合中的所有成员。
   • SINTER key1 key2：计算多个集合的交集。

4. 哈希（Hash）操作：

   • HSET key field value：在哈希中设置字段和值。
   • HGET key field：获取哈希中指定字段的值。
   • HGETALL key：获取哈希中的所有字段和值。

5. 有序集合（Sorted Set）操作：

   • ZADD key score member：将成员和分数添加到有序集合中。
   • ZRANK key member：获取成员在有序集合中的排名。
   • ZREVRANGE key start stop：按分数范围获取有序集合的成员。

6. 键操作：

   • EXPIRE key seconds：为键设置过期时间。
   • DEL key：删除指定的键。
   • KEYS pattern：根据模式查找匹配的键。

7. 发布与订阅：

   • PUBLISH channel message：向指定频道发布消息。
   • SUBSCRIBE channel：订阅指定频道的消息。

这些是Redis的一些基本命令，用于执行常见的数据存储和检索操作。请根据您的具体用例和需求选择适当的命令。要详细了解Redis命令，请参考Redis官方文档。

MySQL

MySQL是一个关系型数据库管理系统。

docker安装

• 安装MySQL：

  docker run -d -p 3306:3306 --name mysql -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=password mysql
  

• 连接MySQL：

  String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/mydb";
  Connection conn = DriverManager.getConnection(url, "root", "password");
  

Windows Installer

https://dev.mysql.com/downloads/installer/

解压包手动配置

https://dev.mysql.com/downloads/mysql/

友情连接：
MySQL-mysql 8.0.11安装教程
MySQL的安装指南

第三部分：搜索与可视化层开发

Elasticsearch

Elasticsearch是一个强大的全文搜索引擎。
8.x 版本要求的前置配置：

● Spring Data 3, used by Spring Boot 3
● based on Spring 6 and Java 17
Spring Boot 3 + Java 17，
我们用Java 8 可选 7.10.0 版本

docker安装

• 安装Elasticsearch：

  docker run -d -p 9200:9200 -p 9300:9300 --name elasticsearch -e "discovery.type=single-node" docker.elastic.co/elasticsearch/elasticsearch:7.10.0
  

• 连接Elasticsearch：

  RestHighLevelClient client = new RestHighLevelClient(RestClient.builder(new HttpHost("localhost", 9200, "http")));
  

Windows Installer

Elasticsearch 7.10.0

启动时间可能较长，报错可能是权限不足，可尝试使用powershell或管理员身份运行

Kibana

Kibana是Elasticsearch的可视化工具，用于探索和可视化数据。

docker安装

• 安装Kibana：

  docker run -d -p 5601:5601 --name kibana --link elasticsearch:elasticsearch docker.elastic.co/kibana/kibana:7.0.0
  

• 访问Kibana：打开浏览器并访问 http://localhost:5601。

Windows Installer

Kibana 7.10.0

启动时间可能较长，报错可能是权限不足，可尝试使用powershell或管理员身份运行

http://localhost:5601

使用Elasticsearch和Kibana建立强大的搜索和数据可视化

使用Elasticsearch来存储和检索数据，然后使用Kibana来创建仪表板、可视化和实时监控，以使数据更具信息价值。

第四部分：消息队列与文件存储层开发

RabbitMQ

RabbitMQ是一个消息队列系统，用于在应用程序之间进行异步通信。

docker安装

• 安装RabbitMQ：

  docker run -d -p 5672:5672 -p 15672:15672 --name rabbitmq rabbitmq:management
  

• 连接RabbitMQ：

  ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
  factory.setHost("localhost");
  Connection connection = factory.newConnection();
  Channel channel = connection.createChannel();
  

Windows Installer

Downloading and Installing RabbitMQ
安装 RabbitMQ会自动弹出 Erlang/OTP下载连接，这里我们可以都下载最新的
rabbitmq-server-3.12.8.exe
Erlang/OTP 26.1.2

Erlang/OTP和RabbitMQ 版本匹配问题
安装完成后找到安装文件路径，找到 sbin 目录下，打开命令行cmd，在命令行里切换到sbin目录下，输入如下命令：rabbitmq-plugins enable rabbitmq_management（下载可视化管理界面插件）

运行成功后，打开任务资源管理器，找到rabbitmq服务右键重新启动。或者也可以，双击sbin下的rabbitmq-server.bat

可以以直接点击 http://localhost:15672 打开 RabbitMQ 的后台管理页面（默认用户名和密码都是 guest）。

MinIO

MinIO是一个开源的对象存储服务器，可用于存储大量文件和数据。

docker安装

• 安装MinIO：

  docker run -d -p 9000:9000 --name minio -e "MINIO_ACCESS_KEY=minio" -e "MINIO_SECRET_KEY=minio123" minio/minio server /data
  

• 连接MinIO：

  MinioClient minioClient = MinioClient.builder()
      .endpoint("http://localhost:9000")
      .credentials("minio", "minio123")
      .build();
  

Windows Installer

不建议，往后常用于Linux服务器，此处我们使用Windows WSL-Ubuntu子系统模拟服务器环境
https://min.io/download#/windows

Windows WSL-Ubuntu子系统

友情链接：【WSL/WSL 2-Redis】解决Windows无法安装WSL Ubuntu子系统与Redis安装
分布式文件存储MinIO、安装和使用
以下是在Linux系统中安装和配置MinIO的步骤，以Markdown形式进行重构：

步骤 1: 切换到 /opt 目录并创建 minio 文件夹

cd /opt
sudo mkdir -p /opt/minio
cd /opt/minio

步骤 2: 下载MinIO

使用 wget 命令下载MinIO服务器：

sudo wget https://dl.min.io/server/minio/release/linux-amd64/minio

步骤 3: 添加可执行权限

下载完成后，添加可执行权限给 MinIO 文件：

sudo chmod +x minio

步骤 4: 创建MinIO文件存储目录和日志目录

创建MinIO文件存储目录和日志目录：

# 创建MinIO文件存储目录和日志目录
sudo mkdir -p /opt/minio/data
sudo mkdir -p /opt/minio/logs

步骤 5: 创建 run.sh 脚本

在 /opt/minio/ 目录下创建一个 run.sh 脚本并编辑以下内容，然后保存。
你可以使用

nano run.sh

Ctrl+O保存，Ctrl+X退出

Ctrl+O出现这个需要按一下Enter确定

#!/bin/bash
sudo export MINIO_ROOT_USER=minio-user
sudo export MINIO_ROOT_PASSWORD=minio-pwd

# 使用 nohup 启动服务，指定文件存放路径 /opt/minio/data 和设置日志文件路径 /opt/minio/logs
# 最新版本中MinIO已经区分了Console和API两个服务的端口，需要指定端口号，否则MinIO会随机生成端口号。
nohup ./minio server --address :9002 --console-address :9001 /opt/minio/data > /opt/minio/logs/minio.log 2>&1 &

这里是设置用户名和密码，你可以自己改

sudo export MINIO_ROOT_USER=minio-user
sudo export MINIO_ROOT_PASSWORD=minio-pwd

步骤 6: 赋予执行权限给脚本

sudo chmod u+x run.sh

步骤 7: 启动MinIO

启动MinIO并检查是否启动成功：

# 启动MinIO服务
sudo bash run.sh

# 检查是否启动成功
ps -ef|grep minio

步骤 8: 查看MinIO日志

查看MinIO的日志文件：

# 查看日志
tail -200f /opt/minio/logs/minio.log

完成了上述步骤后，您将在Linux系统上成功安装和配置MinIO对象存储服务器，可以通过浏览器访问MinIO Console（默认端口9001）并使用您在脚本中设置的用户名和密码登录。

将RabbitMQ和MinIO集成到你的应用程序中

使用RabbitMQ实现异步消息传递，同时使用MinIO来存储和检索文件。

当涉及到前端开发，特别是使用Vue 3时，以下是一些常见的步骤和示例内容，以帮助您开始编写全栈应用程序：

第五部分：前端开发应用程序

Vue 3 前端开发

我们可以继续使用这一篇的方法，用一个自动化脚本部署环境
【Vue3-Flask-BS架构Web应用】实践笔记1-使用一个bat脚本自动化完整部署环境

步骤 1：安装 Node.js 和 Vue CLI

• 安装 Node.js，它将提供npm（Node Package Manager）工具。
• 使用npm安装 Vue CLI：

npm install -g @vue/cli

步骤 2：创建 Vue 3 项目

• 使用Vue CLI创建新的Vue 3项目：

vue create my-vue-app

• 在交互式命令行中选择配置选项或接受默认配置。

步骤 3：开发前端应用

• 进入Vue 3项目目录：

cd my-vue-app

• 编写Vue组件、路由、状态管理等，构建前端应用。

示例Vue 3组件：

<template>
  <div>
    <h1>{{ message }}</h1>
    <button @click="changeMessage">Change Message</button>
  </div>
</template>

<script>
export default {
  data() {
    return {
      message: "Hello, Vue 3!"
    };
  },
  methods: {
    changeMessage() {
      this.message = "Message Changed!";
    }
  }
};
</script>

步骤 4：安装 Axios（用于与后端通信）

• 安装 Axios 用于进行HTTP请求：

npm install axios

• 在Vue应用中使用Axios来与后端API通信。

示例：

<script>
import axios from "axios";

export default {
  methods: {
    fetchDataFromServer() {
      axios.get("http://localhost:5000/api/data")
        .then(response => {
          console.log(response.data);
        })
        .catch(error => {
          console.error(error);
        });
    }
  }
};
</script>

步骤 5：构建前端界面

• 创建Vue组件和页面以构建前端用户界面。

示例Vue 3组件：

<template>
  <div>
    <h1>Frontend Page</h1>
    <router-view></router-view>
  </div>
</template>

步骤 6：连接后端

• 使用Axios或其他HTTP库与后端API进行通信。

axios.get("/api/data")
  .then(response => {
    // 处理后端数据
  })
  .catch(error => {
    console.error(error);
  });

第六部分：测试和部署

API 测试和文档

使用 ApiPost 进行 API 测试

• ApiPost 是一款强大的在线 API 测试工具，可用于测试和调试您的后端 API。

使用 Postman 进行 API 测试

• Postman 是另一个流行的 API 测试工具，它提供了强大的功能，包括请求集合、自动化测试脚本等。
  postman下载与汉化(附直接下载链接)

步骤 1：创建 API 测试集合

• 在 ApiPost 或 Postman 中创建 API 测试集合，并将所有相关的 API 请求添加到集合中。

步骤 2：编写测试用例

• 在测试集合中编写测试用例，包括请求、预期响应和断言。

步骤 3：运行测试

• 运行测试用例，检查每个请求的响应是否符合预期。

步骤 4：处理错误

• 如果测试用例失败，分析错误原因并进行修复。

使用 Docker 进行部署

步骤 1：Dockerize 后端应用

• 创建一个 Dockerfile，定义如何构建您的后端应用的 Docker 镜像。

# 基础镜像
FROM openjdk:11

# 复制应用程序 JAR 文件到镜像
COPY target/your-app.jar /app.jar

# 暴露应用程序的端口
EXPOSE 8080

# 启动应用程序
CMD ["java", "-jar", "/app.jar"]

步骤 2：构建 Docker 镜像

• 在应用程序目录中执行以下命令来构建 Docker 镜像：

docker build -t your-app-image .

步骤 3：运行 Docker 容器

• 运行构建的 Docker 镜像作为容器：

docker run -d -p 8080:8080 --name your-app-container your-app-image

步骤 4：部署前端应用

• 类似地，您可以 Dockerize 您的前端应用，并将其部署到 Docker 容器中。

部署全栈应用程序

步骤 1：创建 Docker Compose 文件

• 创建一个 Docker Compose 文件，用于定义您的后端和前端容器服务。这个文件可以包括多个服务，例如数据库、后端应用和前端应用。

version: "3"
services:
  backend:
    image: your-backend-image
    ports:
      - "8080:8080"
  frontend:
    image: your-frontend-image
    ports:
      - "80:80"

步骤 2：部署应用程序

• 使用 Docker Compose 部署应用程序：

docker-compose up -d

• 这将启动所有定义的容器服务。

步骤 3：访问应用程序

• 您可以通过浏览器或其他客户端访问应用程序。前端应用通常会暴露在端口 80，后端应用在端口 8080。

总结

全栈开发在当今的技术领域中占据着重要地位，为了成功开发全栈应用程序，您需要掌握多种技术和工具。本文提供了一个全面的指南，从环境设置和准备开始，一直到最终的测试和部署。通过学习如何安装Java Development Kit、选择适当的IDE、使用Maven进行项目管理、使用Git进行版本控制，以及安装和配置MongoDB、Redis、MySQL、Elasticsearch、RabbitMQ和MinIO等关键步骤，您将具备开发全栈应用程序所需的知识和技能。此外，我们还介绍了如何使用ApiPost和Postman进行API测试，以及如何使用Docker进行应用程序的容器化和部署。

通过本文，您将能够以自信和熟练的方式进行全栈开发，将您的创意变成强大的应用程序，满足不断增长的技术需求。