جامع ترین آموزش گام‌به‌گام ساخت 10 API کاربردی با Spring Boot و جاوا

نویسنده : آیسان بهرمند
ارسال شده در: 15 اکتبر 2025
ارسال دیدگاه: 0

جامع ترین مراحل گام‌به‌گام ساخت 10 API کاربردی

این آموزش از پایه شروع می‌شود و با تمرکز بر جنبه‌های عملی، شما را از آماده‌سازی محیط کار تا استقرار نهایی هدایت می‌کند. ما بر ساخت ده نوع API کاربردی تمرکز داریم که هر کدام کاربردهای واقعی در پروژه‌های روزمره دارند، مانند مدیریت کاربران، پردازش سفارش‌ها، جستجوی محصولات و غیره. هر گام با توضیحات دقیق، کدهای نمونه ساده‌شده و نکات کاربردی همراه است تا بدون نیاز به دانش پیشرفته، بتوانید آن را پیاده‌سازی کنید.

مقدمه: چرا ساخت API ضروری است؟

ساخت API کاربردی یکی از مهارت‌های کلیدی در دنیای برنامه‌نویسی امروزی به شمار می‌رود، زیرا این سرویس‌ها امکان ارتباط بین برنامه‌های مختلف را فراهم می‌کنند و داده‌ها را به صورت ایمن و سریع جابه‌جا می‌سازند. در این آموزش، ما بر روی روشی تمرکز می‌کنیم که با استفاده از زبان جاوا و چارچوب Spring Boot، می‌توانید بدون پیچیدگی‌های زیاد، سرویس‌هایی بسازید که برای اپلیکیشن‌های موبایل، وب‌سایت‌ها یا حتی سیستم‌های داخلی شرکت‌ها مفید باشند. این رویکرد نه تنها سرعت توسعه را افزایش می‌دهد، بلکه قابلیت نگهداری و گسترش را نیز بالا می‌برد، به طوری که حتی تازه‌کاران بتوانند با آن کار کنند. تصور کنید که می‌خواهید یک سیستم مدیریت فروشگاه آنلاین بسازید؛ API به شما اجازه می‌دهند تا بدون نیاز به نوشتن کدهای تکراری، عملیات‌هایی مانند ثبت سفارش یا جستجوی کالا را مدیریت کنید.

یکی از مزایای اصلی این روش، سادگی در پیاده‌سازی است که با ابزارهای آماده، زمان توسعه را از هفته‌ها به روزها کاهش می‌دهد. برای مثال، در پروژه‌های واقعی، توسعه‌دهندگان اغلب با چالش‌هایی مانند مدیریت درخواست‌های همزمان یا حفاظت از داده‌های حساس روبرو هستند، و Spring Boot این مسائل را با تنظیمات خودکار حل می‌کند. این آموزش بر اساس تجربیات عملی نوشته شده و هر گام را با مثال‌های واقعی توضیح می‌دهد تا شما بتوانید بلافاصله آن را در محیط خود امتحان کنید. علاوه بر این، با تمرکز بر اصول پایه، می‌توانید این دانش را به زبان‌های دیگر یا چارچوب‌های مشابه گسترش دهید و در بازار کار رقابتی، مزیت کسب کنید.

در دنیای دیجیتال امروز، جایی که داده‌ها قلب تپنده هر کسب‌وکاری هستند، توانایی ساخت سرویس‌های وب ایمن و کارآمد، شما را از دیگران متمایز می‌کند. این مطلب نه تنها مراحل فنی را پوشش می‌دهد، بلکه به جنبه‌های عملی مانند انتخاب ابزارهای مناسب و اجتناب از اشتباهات رایج نیز می‌پردازد. با خواندن این راهنما، خواهید دید که چگونه یک ایده ساده می‌تواند به یک سیستم قدرتمند تبدیل شود، و این فرآیند چقدر لذت‌بخش است. در نهایت، هدف ما این است که شما را به مرحله‌ای برسانیم که بتوانید مستقلانه پروژه‌های خود را مدیریت کنید و از خلاقیت خود بهره ببرید.

سرمایه‌گذاری زمان در یادگیری این مهارت، بازدهی بالایی دارد، زیرا تقاضا برای متخصصان این حوزه روزبه‌روز افزایش می‌یابد. بسیاری از شرکت‌های بزرگ از همین روش‌ها برای ساخت پلتفرم‌های خود استفاده می‌کنند، و شما نیز می‌توانید بخشی از این اکوسیستم باشید. این آموزش با زبانی ساده و گام‌های عملی، پلی بین تئوری و عمل می‌زند و اطمینان می‌دهد که هر خواننده، صرف‌نظر از سطح دانش، پیشرفت کند. با ادامه مطلب، وارد جزئیات می‌شویم و اولین گام‌ها را برمی‌داریم.

همچنین بخوانید: اتصال به Microsoft Graph API

آماده‌سازی محیط کار: ابزارهای لازم برای شروع

گام اول: نصب زبان جاوا (JDK)

نخستین و مهم‌ترین ابزار، کیت توسعه جاوا (JDK) است که پایه تمام عملیات برنامه‌نویسی را تشکیل می‌دهد؛ بدون آن، هیچ کدی نمی‌تواند اجرا شود و وابستگی‌های دیگر به آن وابسته هستند. تا ۱۵ اکتبر ۲۰۲۵، نسخه ۲۵.۰.۱ جاوا به عنوان آخرین نسخه پشتیبانی بلندمدت (LTS) منتشر شده که ویژگی‌های جدیدی مانند بهبودهای امنیتی و کارایی بالاتر برای پروژه‌های وب ارائه می‌دهد. برای نصب، ابتدا به سایت رسمی اوراکل (oracle.com/java/technologies/downloads) بروید و نسخه مناسب سیستم‌عامل خود را دانلود کنید؛ اگر از ویندوز استفاده می‌کنید، فایل exe را انتخاب نمایید، در حالی که برای مک، dmg و برای لینوکس، tar.gz مناسب است. پس از دانلود، فایل را اجرا کنید و مراحل نصب را دنبال نمایید؛ در ویندوز، گزینه‌های پیش‌فرض را بپذیرید، اما مسیر نصب را به یاد داشته باشید (معمولاً C:\Program Files\Java\jdk-25.0.1).

پس از نصب، متغیرهای محیطی را تنظیم کنید تا سیستم جاوا را به طور خودکار پیدا کند؛ در ویندوز، از پنل کنترل به بخش System Properties بروید و در تب Advanced، روی Environment Variables کلیک کنید، سپس JAVA_HOME را به مسیر نصب JDK تنظیم نمایید (مثلاً C:\Program Files\Java\jdk-25.0.1) و PATH را با %JAVA_HOME%\bin به‌روزرسانی کنید. در مک یا لینوکس، از ترمینال دستور export JAVA_HOME=/path/to/jdk-25.0.1 را اجرا کنید و آن را به فایل .bash_profile یا .zshrc اضافه نمایید تا دائمی شود. برای بررسی موفقیت، ترمینال را باز کنید و دستور java -version را بزنید؛ باید خروجی نسخه ۲۵.۰.۱ را نشان دهد، مانند “openjdk version 25.0.1” که تأیید می‌کند همه چیز درست است.

اگر مشکلی مانند خطای “java not found” پیش آمد، مسیرها را دوباره چک کنید یا سیستم را راه‌اندازی مجدد نمایید؛ همچنین، اگر از چندین نسخه جاوا استفاده می‌کنید، ابزار SDKMAN (برای مک و لینوکس) را در نظر بگیرید که مدیریت نسخه‌ها را آسان می‌کند. این گام، حدود ۱۰-۱۵ دقیقه زمان می‌برد و پایه‌ای محکم برای مراحل بعدی فراهم می‌کند، به طوری که بدون آن، ابزارهای دیگر مانند Maven کار نخواهند کرد. در نهایت، یک فایل تست ساده جاوا بنویسید (مانند public class Hello { public static void main(String[] args) { System.out.println(“Hello World”); } }) و آن را با javac کامپایل و با java اجرا کنید تا مطمئن شوید محیط جاوا فعال است.

گام دوم: نصب مدیریت وابستگی‌ها (Maven)

مدیریت وابستگی‌ها مانند یک کتابدار هوشمند عمل می‌کند که کتاب‌های لازم (کتابخانه‌ها) را دانلود، مدیریت و به‌روزرسانی می‌کند، و بدون آن، افزودن ویژگی‌های Spring Boot پیچیده می‌شود؛ Maven ابزار استاندارد و توصیه‌شده برای پروژه‌های جاوا است و نسخه فعلی آن تا ۱۵ اکتبر ۲۰۲۵، ۳.۹.۱۱ است که با JDK ۲۵ کاملاً سازگار است. برای نصب، به سایت رسمی آپاچی (maven.apache.org/download.cgi) بروید و فایل باینری zip یا tar.gz را دانلود کنید؛ برای ویندوز، zip مناسب است، در حالی که برای مک و لینوکس، tar.gz را انتخاب نمایید. فایل را در یک فولدر ثابت مانند C:\Tools\Maven (در ویندوز) یا /opt/maven (در لینوکس) استخراج کنید.

حالا، متغیرهای محیطی را برای Maven تنظیم کنید؛ مشابه JDK، M2_HOME را به مسیر استخراج‌شده (مثلاً C:\Tools\Maven\apache-maven-3.9.11) و PATH را با %M2_HOME%\bin به‌روزرسانی نمایید. در مک یا لینوکس، از دستور tar -xzf apache-maven-3.9.11-bin.tar.gz و سپس export M2_HOME=/opt/maven/apache-maven-3.9.11 و export PATH=$PATH:$M2_HOME/bin استفاده کنید، و آن را به پروفایل شل اضافه نمایید. برای تست، ترمینال را باز کنید و mvn -version را اجرا کنید؛ خروجی باید نسخه Maven و JDK مرتبط را نشان دهد، مانند “Apache Maven 3.9.11” که موفقیت را تأیید می‌کند.

اگر از لینوکس اوبونتو استفاده می‌کنید، می‌توانید از مدیر بسته apt نصب کنید با sudo apt update && sudo apt install maven، اما نسخه دستی کنترل بیشتری می‌دهد؛ همچنین، تنظیم repository محلی (در ~/.m2/settings.xml) را برای سرعت دانلود بالاتر در نظر بگیرید، به ویژه اگر اتصال اینترنت ضعیف است. این نصب، حدود ۵-۱۰ دقیقه طول می‌کشد و بلافاصله می‌توانید پروژه‌های نمونه را با mvn archetype:generate بسازید. در صورت خطا، لاگ‌های Maven را در کنسول بررسی کنید، زیرا اغلب به مشکلات PATH مربوط می‌شود.

گام سوم: انتخاب و نصب محیط توسعه (IDE)

محیط توسعه یکپارچه (IDE) مانند یک کارگاه مجهز است که نوشتن، تست و دیباگ کد را آسان می‌کند، و تا ۱۵ اکتبر ۲۰۲۵، IntelliJ IDEA به عنوان بهترین گزینه برای توسعه Spring Boot شناخته می‌شود به دلیل ویژگی‌های هوشمند مانند تکمیل خودکار کد و ادغام مستقیم با Maven. برای نصب، به سایت jetbrains.com/idea/download بروید و نسخه Community (رایگان) یا Ultimate (پولی برای ویژگی‌های پیشرفته Spring) را دانلود کنید؛ نسخه فعلی ۲۰۲۵.۲.۳ است که در ۲ اکتبر ۲۰۲۵ منتشر شده و فایل exe برای ویندوز، dmg برای مک و tar.gz برای لینوکس مناسب است. پس از دانلود، فایل را اجرا کنید و مراحل نصب را دنبال نمایید؛ در ویندوز، مسیر پیش‌فرض را بپذیرید، و در مک، اپ را به Applications منتقل کنید.

پس از نصب، IDE را باز کنید و JDK را تنظیم نمایید؛ در IntelliJ، از File > Project Structure > SDKs بروید و JDK ۲۵.۰.۱ را اضافه کنید (با دکمه + و انتخاب مسیر JAVA_HOME). سپس، Maven را فعال کنید از File > Settings > Build, Execution, Deployment > Build Tools > Maven، و مسیر M2_HOME را وارد نمایید تا IDE وابستگی‌ها را خودکار مدیریت کند. برای تست، یک پروژه خالی ایجاد کنید (File > New > Project > Java) و یک کلاس ساده بنویسید؛ IDE باید بدون خطا کامپایل کند و Run را فعال نماید.

اگر بودجه محدودی دارید، VS Code با افزونه‌های Java و Spring Boot را امتحان کنید، اما IntelliJ برای تازه‌کاران کارآمدتر است؛ نصب افزونه Spring Initializr از Marketplace نیز مفید است تا پروژه‌ها را سریع بسازید. این گام، ۱۵-۲۰ دقیقه زمان می‌برد و بلافاصله می‌توانید کد بزنید. در صورت مشکل، مستندات JetBrains را چک کنید یا از ابزارهای خط فرمان IDE استفاده نمایید.

گام چهارم: نصب ابزارهای کمکی و تست اولیه

ابزارهای کمکی مانند Git برای کنترل نسخه و Postman برای تست API، محیط را کامل می‌کنند؛ ابتدا Git را از git-scm.com دانلود و نصب کنید (نسخه ۲.۴۶ تا ۲۰۲۵)، و سپس git –version را تست کنید. برای Postman، از postman.com دانلود نمایید و حساب رایگان بسازید تا درخواست‌های وب را شبیه‌سازی کنید. حالا، یک فولدر کاری بسازید (مانند C:\Projects\MyAPI) و آن را با git init اولیه‌سازی کنید تا تغییرات ردیابی شوند.

در ادامه، از Spring Initializr (start.spring.io) استفاده کنید؛ در مرورگر به این سایت بروید، زبان Java، نسخه ۲۵.۰.۱، Spring Boot ۳.۵.۶ (آخرین تا اکتبر ۲۰۲۵)، وابستگی Web و Maven را انتخاب کنید، و پروژه را دانلود نمایید. فایل زیپ را استخراج کنید، در IntelliJ باز نمایید (File > Open)، و کلاس اصلی را اجرا کنید؛ سرور روی localhost:8080 بالا می‌آید و پیام “Whitelabel Error Page” را نشان می‌دهد که موفقیت را تأیید می‌کند.

برای تست نهایی، دستور mvn clean install را در ترمینال IDE بزنید تا پروژه بیلد شود؛ اگر بدون خطا تمام شد، محیط آماده است. منابع سیستمی مانند حداقل ۸ گیگ رم را چک کنید، و اگر لازم، تنظیمات JVM را در IDE بهینه نمایید. این گام، ۱۰ دقیقه اضافی می‌گیرد و اطمینان می‌دهد همه ابزارها هماهنگ هستند.

با اتمام این مراحل، محیط کاری شما کاملاً آماده است و می‌توانید به ایجاد پروژه واقعی بپردازید؛ این فرآیند، که حدود ۴۵-۶۰ دقیقه طول می‌کشد، سرمایه‌گذاری‌ای است که بازدهی بالایی در طول پروژه خواهد داشت، و با به‌روزرسانی منظم ابزارها، همیشه در لبه فناوری بمانید. اگر در هر گامی گیر کردید، لاگ‌ها را بررسی کنید یا انجمن‌های Stack Overflow را جستجو نمایید.

ایجاد پروژه جدید: اولین گام در ساخت سرویس

گام اول: ورود به ابزار Spring Initializr و انتخاب گزینه‌های پایه

ابزار Spring Initializr، مانند یک کارخانه هوشمند، پروژه را بر اساس نیازهای شما تولید می‌کند و فایل‌های اولیه را بدون نوشتن کد دستی فراهم می‌آورد؛ این ابزار آنلاین، وابستگی‌های لازم مانند پشتیبانی از سرویس‌های وب را خودکار اضافه می‌کند و از boilerplate کدهای تکراری نجاتتان می‌دهد. برای شروع، مرورگر خود را باز کنید و به آدرس start.spring.io بروید؛ این سایت رسمی Spring است و رابط کاربری ساده‌ای دارد که گزینه‌ها را به صورت لیست نمایش می‌دهد. در بخش Project، گزینه Maven را انتخاب کنید (به عنوان مدیریت وابستگی استاندارد)، و در Language، Java را برگزینید؛ سپس، در Spring Boot، آخرین نسخه پایدار یعنی ۳.۵.۶ را انتخاب نمایید که تا اکتبر ۲۰۲۵ ویژگی‌های جدیدی مانند بهبودهای امنیتی و پشتیبانی بهتر از پایگاه‌های داده مدرن ارائه می‌دهد.

حالا، به بخش‌های Metadata بروید؛ در Project name، نامی مانند “MyFirstAPI” وارد کنید، در Group، com.example را بگذارید (که مانند فضای نام عمل می‌کند) و در Artifact، myfirstapi را بنویسید؛ این نام‌ها، ساختار بسته‌بندی را تعریف می‌کنند و در آینده برای شناسایی پروژه مفید هستند. در Packaging، گزینه Jar را انتخاب کنید زیرا برای اجرای مستقل مناسب است و با ابزارهای استقرار مانند Docker سازگارتر است. اگر از Gradle استفاده می‌کنید، می‌توانید آن را جایگزین Maven کنید، اما Maven برای تازه‌کاران ساده‌تر است زیرا مستندات بیشتری دارد.

در ادامه، وابستگی‌های اولیه را اضافه کنید؛ در بخش Dependencies، با کلیک روی Add dependencies، Web را جستجو و انتخاب نمایید تا Spring Web برای ساخت سرویس‌های REST فعال شود؛ همچنین، اگر نیاز به پایگاه داده دارید، H2 (پایگاه داده موقت) را اضافه کنید تا تست بدون سرور خارجی ممکن باشد. این وابستگی‌ها، ماژول‌های لازم را به فایل pom.xml اضافه می‌کنند و پروژه را آماده عملیات پایه می‌سازند. پس از انتخاب، روی دکمه Generate کلیک کنید تا فایل زیپ دانلود شود؛ اگر مشکلی مانند خطای شبکه پیش آمد، VPN را چک کنید یا از مرورگر دیگری استفاده نمایید.

علاوه بر این، گزینه‌های پیشرفته مانند Java version را به ۲۵ تنظیم کنید (آخرین LTS تا ۲۰۲۵) تا از ویژگی‌های جدید مانند رکوردهای بهبودیافته بهره ببرید؛ این انتخاب، سازگاری با JDK نصب‌شده در محیط کارتان را تضمین می‌کند. در نهایت، فایل زیپ را دانلود کنید و آن را در یک فولدر کاری ثابت مانند C:\Projects (در ویندوز) یا ~/Projects (در مک/لینوکس) ذخیره نمایید؛ این گام، حدود ۵ دقیقه طول می‌کشد و پایه پروژه را بدون خطا می‌سازد.

گام دوم: استخراج فایل پروژه و بررسی ساختار اولیه

پس از دانلود، فایل زیپ را استخراج کنید تا فولدر پروژه ظاهر شود؛ این فولدر شامل ساختار استاندارد Maven است که سازمان‌دهی را آسان می‌کند و شامل زیرفولدرهایی مانند src/main/java برای کد اصلی، src/main/resources برای فایل‌های پیکربندی و pom.xml برای وابستگی‌ها می‌شود. در ویندوز، از File Explorer برای استخراج استفاده کنید، در حالی که در مک یا لینوکس، از دستور unzip myfirstapi.zip در ترمینال بهره ببرید؛ مطمئن شوید فولدر استخراج‌شده نام artifact را داشته باشد، مانند myfirstapi، تا بعداً آسان شناسایی شود.

حالا، فایل pom.xml را باز کنید (با ویرایشگر متن یا IDE) و محتوای آن را بررسی نمایید؛ این فایل، وابستگی‌های انتخابی مانند spring-boot-starter-web را لیست می‌کند و نسخه Spring Boot ۳.۵.۶ را مشخص می‌نماید. اگر تغییری لازم بود، مانند افزودن وابستگی جدید، آن را در بخش <dependencies> اضافه کنید و ذخیره نمایید؛ برای مثال، <dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId></dependency> برای پشتیبانی از پایگاه داده. این فایل، قلب مدیریت پروژه است و تغییرات آن، بلافاصله در بیلد اعمال می‌شود.

در ادامه، ساختار src را کاوش کنید؛ در src/main/java/com/example/myfirstapi، کلاس MyFirstApiApplication.java را خواهید دید که با انوتیشن @SpringBootApplication، نقطه ورود برنامه است و متد main برای اجرای سرور را دارد. این کلاس، مانند درِ ورودی، تمام تنظیمات خودکار Spring را فعال می‌کند. همچنین، در src/main/resources، فایل application.properties وجود دارد که برای تنظیمات پایه مانند پورت سرور استفاده می‌شود؛ فعلاً آن را دست نزنید تا تست اولیه بدون تغییر باشد.

علاوه بر این، فولدر src/test را چک کنید که شامل تست‌های نمونه است؛ این فولدر، برای مراحل بعدی تست مفید خواهد بود و نشان‌دهنده تعهد Spring به کیفیت است. اگر استخراج ناقص بود، فایل زیپ را دوباره دانلود کنید؛ این گام، ۳-۵ دقیقه زمان می‌برد و آشنایی اولیه با پروژه را فراهم می‌کند.

گام سوم: باز کردن پروژه در محیط توسعه (IDE)

حالا، پروژه را در IDE مانند IntelliJ IDEA باز کنید تا ابزارهای هوشمند مانند تکمیل کد و دیباگ فعال شوند؛ در IntelliJ، از File > Open بروید و فولدر myfirstapi را انتخاب نمایید، سپس OK بزنید تا IDE پروژه را ایندکس کند و وابستگی‌ها را دانلود نماید. این فرآیند، Maven را فراخوانی می‌کند و ممکن است ۲-۵ دقیقه طول بکشد، بسته به سرعت اینترنت؛ در حین آن، نوار پیشرفت را ببینید و اگر خطایی مانند “Maven not found” ظاهر شد، مسیر M2_HOME را در تنظیمات IDE چک کنید.

پس از باز شدن، IDE ساختار را در پنل Project نمایش می‌دهد؛ کلاس اصلی را باز کنید و محتوای آن را ببینید: package com.example.myfirstapi; import org.springframework.boot.SpringApplication; import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication; @SpringBootApplication public class MyFirstApiApplication { public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(MyFirstApiApplication.class, args); } }؛ این کد ساده، سرور را راه‌اندازی می‌کند. اگر از Eclipse استفاده می‌کنید، از File > Import > Existing Maven Projects را انتخاب نمایید و فولدر را مشخص کنید.

در ادامه، وابستگی‌ها را به‌روز کنید؛ در IntelliJ، روی Maven tab در سمت راست کلیک کنید و Reload projects را بزنید تا نسخه‌های جدید دانلود شوند؛ این کار، اطمینان می‌دهد که Spring Boot ۳.۵.۶ کاملاً بارگذاری شده است. همچنین، JDK ۲۵ را به عنوان Project SDK تنظیم کنید از File > Project Structure > Project؛ این تنظیم، سازگاری را تضمین می‌کند.

علاوه بر این، یک Run Configuration ایجاد کنید؛ در IntelliJ، کلاس اصلی را راست‌کلیک کنید و Run ‘MyFirstApiApplication’ را بزنید، یا از دکمه سبز Run استفاده نمایید. اگر مشکلی پیش آمد، کنسول IDE را چک کنید؛ این گام، ۵-۱۰ دقیقه می‌گیرد و پروژه را آماده اجرا می‌کند.

گام چهارم: اجرای تست اولیه و بررسی سرور محلی

اجرای اولیه، مانند تست موتور ماشین، موفقیت ایجاد را تأیید می‌کند؛ روی کلاس اصلی راست‌کلیک کنید و Run را بزنید، یا در ترمینال IDE، دستور mvn spring-boot:run را اجرا نمایید؛ سرور روی پورت ۸۰۸۰ بالا می‌آید و لاگ‌هایی مانند “Started MyFirstApiApplication in ۲.۵۵۶ seconds” را نشان می‌دهد. این لاگ‌ها، جزئیات بارگذاری را نمایش می‌دهند و اگر خطایی مانند پورت اشغالی ظاهر شد، در application.properties، server.port=8081 را اضافه کنید.

حالا، مرورگر را باز کنید و به آدرس http://localhost:8080 بروید؛ اگر همه چیز درست باشد، صفحه پیش‌فرض Spring با عنوان “Whitelabel Error Page” ظاهر می‌شود که نشان‌دهنده اجرای موفق است، هرچند هنوز هیچ مسیری تعریف نشده. این صفحه، خطای ۴۰۴ را برای درخواست ریشه نشان می‌دهد، اما تأیید می‌کند سرور فعال است. برای تست بیشتر، از ابزار Postman یک درخواست GET به localhost:8080 بفرستید و کد ۴۰۴ را ببینید.

در ادامه، پروژه را متوقف کنید با دکمه Stop در IDE یا Ctrl+C در ترمینال؛ این تست، حدود ۲ دقیقه طول می‌کشد و اعتماد به نفس می‌دهد. اگر سرور بالا نیامد، لاگ‌ها را بررسی کنید – اغلب به وابستگی‌های ناقص مربوط می‌شود – و mvn clean install را اجرا نمایید.

علاوه بر این، یک کامیت اولیه در Git انجام دهید؛ فولدر را با git init اولیه‌سازی کنید، فایل .gitignore را از GitHub دانلود نمایید (برای نادیده گرفتن target و .idea) و git add . && git commit -m “Initial project setup” را بزنید. این عادت، تغییرات را ردیابی می‌کند.

گام پنجم: سفارشی‌سازی اولیه و آماده‌سازی برای مراحل بعدی

سفارشی‌سازی، پروژه را شخصی می‌کند و برای ویژگی‌های آینده آماده می‌نماید؛ در application.properties، تنظیماتی مانند spring.application.name=myfirstapi و logging.level.root=INFO را اضافه کنید تا نام برنامه و سطوح لاگ مشخص شود. این تغییرات، خروجی را واضح‌تر می‌کنند و در لاگ‌ها مفید هستند.

حالا، یک کلاس تست ساده اضافه کنید؛ در src/main/java/com/example/myfirstapi، یک کلاس HelloController بسازید: package com.example.myfirstapi; import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping; import org.springframework.web.bind.annotation.RestController; @RestController public class HelloController { @GetMapping(“/hello”) public String hello() { return “سلام! سرویس فعال است.”; } }؛ این کلاس، مسیری ساده برای تست ایجاد می‌کند.

در ادامه، پروژه را مجدداً اجرا کنید و به http://localhost:8080/hello بروید؛ باید پیام “سلام! سرویس فعال است.” را ببینید که موفقیت سفارشی‌سازی را نشان می‌دهد. اگر JSON می‌خواهید، از @ResponseBody استفاده کنید، اما RestController آن را خودکار مدیریت می‌کند.

علاوه بر این، فولدرهای اضافی مانند models و controllers بسازید در src/main/java برای سازمان‌دهی بهتر؛ این ساختار، پروژه را مقیاس‌پذیر نگه می‌دارد. در نهایت، mvn clean package را اجرا کنید تا فایل JAR تولید شود در target/myfirstapi-0.0.1-SNAPSHOT.jar؛ با java -jar target/myfirstapi-0.0.1-SNAPSHOT.jar می‌توانید بدون IDE اجرا کنید.

با اتمام این مراحل، پروژه جدید شما کاملاً آماده است و می‌توانید به تعریف مدل‌های داده بپردازید؛ این ایجاد اولیه، که پایه تمام سرویس‌های آینده است، نه تنها فنی بلکه استراتژیک است و با به‌روزرسانی منظم pom.xml، همیشه در لبه فناوری بمانید. اگر در هر گامی گیر کردید، مستندات Spring را چک کنید یا لاگ‌ها را تحلیل نمایید.

پیکربندی اولیه: تنظیمات پایه برای عملکرد بهینه

گام اول: ایجاد و تنظیم فایل application.properties

فایل application.properties قلب تپنده پیکربندی است که تمام تنظیمات پایه مانند پورت سرور، فرمت خروجی و سطوح لاگ را در یک مکان متمرکز مدیریت می‌کند؛ این فایل در مسیر src/main/resources قرار دارد و تغییرات آن بلافاصله پس از راه‌اندازی مجدد سرور اعمال می‌شود، بدون نیاز به کامپایل دوباره. برای شروع، در IDE خود مانند IntelliJ IDEA، فولدر resources را باز کنید و فایل application.properties را ایجاد نمایید (اگر وجود ندارد)؛ سپس، خطوط پایه را اضافه کنید، مانند server.port=8081 برای تغییر پورت از پیش‌فرض ۸۰۸۰ به ۸۰۸۱، تا با ابزارهای دیگر مانند پایگاه داده محلی تداخل نداشته باشد. این تغییر ساده، از خطاهای “پورت اشغال” جلوگیری می‌کند و در محیط‌های توسعه چندپروژه‌ای ضروری است.

حالا، تنظیمات خروجی JSON را بهینه کنید؛ خط spring.mvc.contentnegotiation.favor-parameter=false و spring.http.encoding.charset=UTF-8 را اضافه نمایید تا پاسخ‌ها با کاراکترهای فارسی سازگار باشند و مشکلات نمایش مانند کاراکترهای نامفهوم حل شود. برای مثال، اگر اپلیکیشن شما داده‌های متنی فارسی مدیریت می‌کند، این تنظیم فرمت JSON را به UTF-8 تغییر می‌دهد و اطمینان می‌دهد که خروجی‌ها خوانا هستند. همچنین، server.servlet.context-path=/api را برای افزودن پیشوند به تمام مسیرها وارد کنید، که این کار سازمان‌دهی URLها را آسان می‌کند و در پروژه‌های بزرگ، جداسازی APIها را ممکن می‌سازد. پس از ذخیره، پروژه را اجرا کنید (با کلیک روی کلاس اصلی یا دستور mvn spring-boot:run) و از مرورگر به localhost:8081/api دسترسی پیدا کنید؛ اگر پیام خطای پیش‌فرض نمایش داده شد، موفقیت تأیید می‌شود.

در ادامه، تنظیمات اولیه سرور را گسترش دهید؛ خط spring.webflux.max-in-memory-size=10MB را برای محدودیت حافظه ورودی اضافه کنید تا از حملات denial-of-service جلوگیری شود، و server.tomcat.threads.max=200 را برای افزایش تعداد threadهای همزمان تنظیم نمایید، که این کار عملکرد را در درخواست‌های بالا بهبود می‌بخشد. اگر از JDK ۲۵ استفاده می‌کنید، این تنظیمات با ویژگی‌های جدید جاوا مانند garbage collection بهینه همخوانی دارند. برای تست، یک درخواست ساده با Postman به آدرس localhost:8081/api ارسال کنید و زمان پاسخ را چک نمایید؛ باید کمتر از ۲۰۰ میلی‌ثانیه باشد. اگر خطایی مانند “Invalid UTF-8” پیش آمد، encoding سیستم را بررسی کنید یا IDE را با UTF-8 بازسازی نمایید.

علاوه بر این، متغیرهای محیطی را برای امنیت ادغام کنید؛ به جای نوشتن مستقیم رمزها در فایل، از ${DB_PASSWORD} استفاده کنید و آن را در متغیرهای سیستم (مانند در ویندوز از System Properties یا در لینوکس از export) تعریف نمایید. این رویکرد، فایل را ایمن نگه می‌دارد و در استقرارهای ابری مانند Heroku مفید است. در نهایت، فایل را با کامنت‌های توضیحی (با #) مستند کنید، مانند # تنظیم پورت سرور، تا دیگران سریع بفهمند. این گام، پایه‌ای محکم برای تنظیمات پیشرفته فراهم می‌کند و حدود ۱۰-۱۵ دقیقه زمان می‌برد.

گام دوم: مدیریت وابستگی‌ها با Maven برای پایداری

مدیریت وابستگی‌ها با Maven مانند به‌روزرسانی خودکار قطعات یک ماشین است که اطمینان می‌دهد همه کتابخانه‌ها در نسخه‌های سازگار باشند و از درگیری‌های نرم‌افزاری جلوگیری شود؛ فایل pom.xml پروژه را باز کنید و نسخه Spring Boot را به ۳.۵.۷ به‌روزرسانی نمایید، با تغییر <spring-boot.version>3.5.7</spring-boot.version> در بخش properties. این نسخه، بهبودهایی مانند پشتیبانی بهتر از GraalVM برای کامپایل native ارائه می‌دهد که عملکرد را تا ۵۰ درصد افزایش می‌دهد. سپس، وابستگی‌های پایه مانند spring-boot-starter-web را چک کنید و اگر نیاز به JSON سفارشی دارید، jackson-databind را با نسخه ۲.۱۷.۲ اضافه نمایید؛ برای این کار، در بخش dependencies، خط زیر را وارد کنید: <dependency><groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId><artifactId>jackson-databind</artifactId></dependency>.

حالا، پروژه را تمیز و بیلد کنید؛ در ترمینال IDE یا خط فرمان، دستور mvn clean install را اجرا نمایید که فولدر target را پاک می‌کند، وابستگی‌ها را دانلود می‌کند و JAR اجرایی تولید می‌نماید. این دستور، گزارش کاملی از وابستگی‌ها ارائه می‌دهد و اگر درگیری نسخه‌ای وجود داشته باشد (مانند conflict با lombok)، آن را هشدار می‌دهد. برای بهینه‌سازی، repository مرکزی Maven را به mirrors.xml در ~/.m2 اضافه کنید تا دانلودها سریع‌تر شوند، به ویژه در اتصالات کند. پس از اجرا، اگر خروجی BUILD SUCCESS نشان داد، موفقیت است؛ زمان آن حدود ۱-۲ دقیقه است، بسته به اینترنت.

در ادامه، وابستگی‌های عملکردی را اضافه کنید؛ برای مثال، spring-boot-starter-cache را برای فعال‌سازی کشینگ اولیه وارد نمایید، که با انوتیشن @EnableCaching در کلاس اصلی، داده‌های تکراری را ذخیره می‌کند و زمان پاسخ را کاهش می‌دهد. اگر از Maven ۳.۹.۱۱ استفاده می‌کنید، ویژگی‌های جدید مانند parallel builds را فعال کنید با mvn -T 1C clean install، که سرعت را دو برابر می‌کند. برای تست، mvn dependency:tree را بزنید تا درخت وابستگی‌ها نمایش داده شود و مطمئن شوید هیچ transitive dependency ناسازگاری وجود ندارد. اگر خطایی مانند “Failed to resolve” پیش آمد، اتصال اینترنت را چک کنید یا پروکسی را در settings.xml تنظیم نمایید.

علاوه بر این، پلاگین‌های Maven را بهینه کنید؛ در pom.xml، پلاگین spring-boot-maven-plugin را با <configuration><executable>true</executable></configuration> تنظیم کنید تا JAR مستقل تولید شود و بدون JDK اجرا گردد. این تنظیم، برای استقرارهای ساده مفید است. در نهایت، تغییرات را کامیت کنید در Git با git add . && git commit -m “Initial config updates”، تا ردیابی آسان شود. این گام، پایداری پروژه را تضمین می‌کند و حدود ۱۰ دقیقه اضافی می‌گیرد.

گام سوم: فعال‌سازی پروفایل‌های مختلف برای انعطاف‌پذیری

پروفایل‌ها مانند لباس‌های مناسب برای فصل‌های مختلف عمل می‌کنند که تنظیمات را بر اساس محیط (توسعه، تست، تولید) تغییر می‌دهند و از خطاهای ناشی از فراموشی تنظیمات خاص جلوگیری می‌نمایند؛ در application.properties، خط spring.profiles.active=dev را اضافه کنید تا پروفایل توسعه فعال شود، و سپس فایل‌های application-dev.properties و application-prod.properties را در resources ایجاد نمایید. در dev، لاگ را به DEBUG تنظیم کنید با logging.level.root=DEBUG، در حالی که در prod، به INFO تغییر دهید تا خروجی کمتر باشد و عملکرد بالاتر رود. این جداسازی، تست را ایمن نگه می‌دارد بدون تأثیر بر تولید.

حالا، اتصال پایگاه داده را در پروفایل‌ها مدیریت کنید؛ در application-dev.properties، spring.datasource.url=jdbc:h2:mem:testdb و spring.datasource.driver-class-name=org.h2.Driver را وارد کنید برای پایگاه موقت، و در prod، به MySQL واقعی تغییر دهید با spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/mydb?useSSL=false. برای فعال‌سازی، در اجرای سرور از –spring.profiles.active=prod استفاده کنید یا متغیر محیط SPRING_PROFILES_ACTIVE=prod را تنظیم نمایید. این رویکرد، مهاجرت بین محیط‌ها را آسان می‌کند و در تیم‌های بزرگ ضروری است. برای تست، سرور را با پروفایل dev اجرا کنید و لاگ‌ها را چک نمایید؛ باید جزئیات بیشتری نمایش دهد.

در ادامه، تنظیمات عملکردی را پروفایل‌محور کنید؛ در prod، server.tomcat.max-connections=1000 و spring.cache.type=caffeine را اضافه کنید برای کشینگ سریع، در حالی که در dev، این‌ها را غیرفعال نگه دارید تا منابع کمتری مصرف شود. اگر از Spring Boot ۳.۵.۷ استفاده می‌کنید، ویژگی جدید پروفایل‌های شرطی با @Profile(“prod”) در کلاس‌ها را در نظر بگیرید. برای تست، mvn spring-boot:run -Dspring.profiles.active=prod را بزنید و درخواست‌هایی ارسال کنید؛ زمان پاسخ باید بهینه باشد. اگر پروفایل لود نشد، فایل‌ها را برای غلط املایی چک کنید.

علاوه بر این، متغیرهای خارجی را در پروفایل‌ها ادغام کنید؛ مانند ${API_KEY} در prod برای کلیدهای API، که از محیط سیستم خوانده می‌شود. این امنیت را افزایش می‌دهد. در نهایت، مستندات پروفایل‌ها را در README.md بنویسید. این گام، انعطاف را بالا می‌برد و ۱۰-۱۵ دقیقه زمان می‌برد.

گام چهارم: پیکربندی لاگینگ برای عیب‌یابی آسان

لاگینگ مانند دفترچه یادداشت سیستم است که رویدادها را ثبت می‌کند و عیب‌یابی را بدون توقف سرعت می‌بخشد؛ در application.properties، logging.level.org.springframework=INFO و logging.pattern.console=%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss} – %msg%n را اضافه کنید تا فرمت لاگ ساده و خوانا باشد. ابزار پیش‌فرض Logback در Spring Boot، فایل logback-spring.xml را در resources ایجاد کنید و الگوهای سفارشی مانند <appender name=”FILE” class=”ch.qos.logback.core.FileAppender”><file>logs/app.log</file></appender> را تعریف نمایید، که لاگ‌ها را به فایل هدایت می‌کند و فضای کنسول را آزاد نگه می‌دارد.

حالا، سطوح لاگ را برای اجزای خاص تنظیم کنید؛ logging.level.com.yourpackage=DEBUG برای کلاس‌های خودتان، تا جزئیات عملیات را ببینید، و logging.level.org.hibernate.SQL=TRACE برای لاگ‌های پایگاه داده. در نسخه ۳.۵.۷، ویژگی JSON logging با logging.pattern.file=json را فعال کنید برای تحلیل آسان‌تر با ابزارهایی مانند ELK. برای تست، سرور را اجرا کنید و یک درخواست ارسال نمایید؛ لاگ‌ها باید در کنسول یا فایل نمایش داده شوند. اگر لاگ‌ها شلوغ هستند، سطح را به WARN تغییر دهید.

در ادامه، لاگینگ را برای عملکرد بهینه کنید؛ logging.file.max-size=10MB و logging.file.max-history=7 را اضافه کنید تا فایل‌ها چرخشی شوند و فضای دیسک پر نشود. این تنظیم، در سرورهای طولانی‌مدت حیاتی است. برای تست، چندین درخواست ارسال کنید و فایل logs را چک نمایید؛ باید چرخش درست عمل کند. اگر مشکلی مانند “No appenders” پیش آمد، logback.xml را بررسی کنید.

علاوه بر این، ادغام با ابزارهای خارجی مانند Sentry را در نظر بگیرید با وابستگی sentry-spring-boot-starter. در نهایت، لاگ‌ها را در Git نادیده بگیرید با .gitignore. این گام، دیباگ را تسهیل می‌کند و ۵-۱۰ دقیقه زمان می‌برد.

گام پنجم: تست و اعتبارسنجی پیکربندی برای اطمینان کامل

تست پیکربندی مانند چک نهایی قبل از سفر است که همه تنظیمات را در عمل بررسی می‌کند؛ پس از تمام تغییرات، دستور mvn spring-boot:run را اجرا کنید و سرور را روی پورت تنظیم‌شده چک نمایید؛ از curl یا Postman به localhost:8081/api/health استفاده کنید (با افزودن actuator dependency اگر لازم) تا وضعیت سالم بودن سیستم را ببینید. اگر پاسخ ۲۰۰ OK برگشت، تنظیمات پایه درست است.

حالا، سناریوهای شکست را تست کنید؛ پورت را عمداً اشغال کنید (با اجرای سرور دیگری) و لاگ‌ها را برای خطای BindException چک نمایید؛ این کار، مقاومت سیستم را تأیید می‌کند. برای پروفایل‌ها، با –spring.profiles.active=prod سوئیچ کنید و تفاوت لاگ‌ها را ببینید. زمان تست حدود ۵ دقیقه است.

در ادامه، عملکرد را با ابزار JMeter ساده اندازه‌گیری کنید؛ ۱۰۰ درخواست همزمان ارسال کنید و زمان متوسط را زیر ۵۰۰ میلی‌ثانیه نگه دارید. اگر کند بود، threadها را افزایش دهید. برای اعتبارسنجی وابستگی‌ها، mvn dependency:analyze را بزنید.

علاوه بر این، یک تست واحد ساده با JUnit بنویسید برای چک properties، مانند @Test void testPort() { assertEquals(8081, serverPort); }. در نهایت، همه را کامیت کنید. این گام، اطمینان کامل می‌دهد و پروژه را آماده مراحل بعدی می‌کند.

با اتمام این مراحل، پیکربندی اولیه شما بهینه و آماده است؛ این فرآیند، نه تنها سرعت را افزایش می‌دهد، بلکه خطاها را به حداقل می‌رساند و پایه‌ای برای ویژگی‌های پیشرفته فراهم می‌آورد، و با به‌روزرسانی منظم، همیشه کارآمد بماند. اگر در گامی گیر کردید، لاگ‌ها را اولویت دهید یا انجمن Spring را جستجو کنید.

تعریف مدل‌های داده: ساختاردهی اطلاعات

گام اول: ایجاد کلاس پایه برای مدل داده

ایجاد کلاس پایه، نقطه شروعی است که ساختار کلی مدل را تعریف می‌کند و به عنوان الگویی برای تمام موجودیت‌های دیگر عمل می‌کند؛ در محیط توسعه خود، یک فولدر جدید به نام model در مسیر src/main/java بسازید و داخل آن، یک کلاس جاوا جدید با نام User (برای مثال کاربر) ایجاد نمایید. این کلاس، نماینده یک رکورد در پایگاه داده است و با افزودن نشانه‌ای ساده به نام @Entity، به Spring Boot اعلام می‌کند که این کلاس باید به جدولی در پایگاه داده تبدیل شود؛ این نشانه، مانند یک برچسب، عملیات خودکار ذخیره و بازیابی را فعال می‌کند بدون نیاز به دستورات دستی. برای مثال، کد اولیه می‌تواند به این شکل باشد: import javax.persistence.Entity; @Entity public class User { } که این ساختار، پایه‌ای خالی برای افزودن جزئیات فراهم می‌کند. پس از نوشتن، پروژه را ذخیره و کامپایل کنید تا IDE خطاهای احتمالی را نشان دهد، و اگر همه چیز درست باشد، هیچ اخطاری ظاهر نمی‌شود.

حالا، شناسه منحصربه‌فرد را اضافه کنید که مانند شماره ملی عمل می‌کند و هر رکورد را از دیگری جدا می‌سازد؛ فیلدی با نوع Long به نام id تعریف کنید و با نشانه @Id و @GeneratedValue، به سیستم بگویید که این فیلد خودکار پر شود (معمولاً با اعداد متوالی). کد کامل‌تر: import javax.persistence.Id; import javax.persistence.GeneratedValue; import javax.persistence.GenerationType; @Entity @Id @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY) private Long id; این تنظیم، تضمین می‌کند که هر کاربر جدید، شناسه‌ای یکتا دریافت کند و در جستجوها مفید باشد. در Spring Boot ۳.۵.۶، این ویژگی با Hibernate (ابزار داخلی ذخیره‌سازی) کاملاً هماهنگ است و جدول را خودکار در پایگاه داده می‌سازد. برای تست اولیه، کلاس را اجرا کنید و لاگ‌ها را چک نمایید تا مطمئن شوید مدل بدون مشکل بارگذاری شده است.

در ادامه، دسترسی به فیلدها را مدیریت کنید؛ با استفاده از getter و setter، امکان خواندن و تغییر مقادیر را فراهم نمایید، مانند public Long getId() { return id; } و public void setId(Long id) { this.id = id; } که این متدها، مانند درهای ورودی، تعامل با داده‌ها را آسان می‌کنند. این گام، حدود ۵ دقیقه زمان می‌برد و پایه‌ای محکم برای فیلدهای بعدی می‌سازد، به طوری که بدون آن، مدل ناقص می‌ماند. اگر از IDE مانند IntelliJ استفاده می‌کنید، گزینه Generate را برای خودکارسازی getter/setter بزنید تا کد سریع‌تر نوشته شود.

علاوه بر این، کلاس را به عنوان public تعریف کنید تا در سایر بخش‌ها قابل دسترسی باشد، و importهای لازم را در بالای فایل اضافه نمایید؛ این جزئیات کوچک، حرفه‌ای‌گری را افزایش می‌دهند و از خطاهای کامپایل جلوگیری می‌کنند. در نهایت، یک کامنت ساده بالای کلاس بنویسید مانند // مدل کاربر برای مدیریت حساب‌ها تا مستندسازی اولیه انجام شود.

گام دوم: تعریف فیلدهای اصلی و نشانه‌های مرتبط

تعریف فیلدهای اصلی، جایی است که جزئیات واقعی اطلاعات مشخص می‌شود و مدل را از یک پوسته خالی به ساختار کاربردی تبدیل می‌کند؛ برای مدل کاربر، فیلدهایی مانند نام، ایمیل و سن اضافه کنید که هر کدام نوع مناسبی داشته باشند، مانند String برای متن و Integer برای اعداد. با نشانه @Column، می‌توانید نام ستون در پایگاه داده را سفارشی کنید، مثلاً برای ایمیل: @Column(name = “email_address”) private String email; که این کار، انعطاف‌پذیری در طراحی جدول را افزایش می‌دهد بدون تغییر منطق کد. در نسخه ۳.۵.۴ Spring Data JPA، این نشانه‌ها به طور خودکار نوع داده را به SQL مناسب تبدیل می‌کنند، مانند VARCHAR برای String. کد نمونه: private String name; private String email; private Integer age; و getter/setterهای مربوطه را فراموش نکنید.

حالا، فیلدهای حساس مانند رمز عبور را با نشانه‌های امنیتی تقویت کنید؛ برای مثال، @Column(nullable = false) برای اجباری کردن فیلد، اطمینان می‌دهد که بدون مقدار، رکورد ذخیره نشود، و length را برای محدودیت کاراکترها تنظیم نمایید مانند @Column(length = 255). این تنظیمات، داده‌ها را از ورود اطلاعات ناقص حفظ می‌کنند و در پروژه‌های واقعی، از مشکلات امنیتی جلوگیری می‌نمایند. برای رمز عبور، بعداً هش کردن را اضافه خواهیم کرد، اما در این گام، تمرکز بر ساختار پایه است. پس از افزودن، مدل را کامپایل کنید و اگر خطایی مانند نوع ناشناخته دیدید، import java.lang.* را چک نمایید.

در ادامه، نوع‌های داده را بر اساس نیاز انتخاب کنید؛ برای تاریخ تولد، از LocalDateTime استفاده کنید با import java.time.LocalDateTime; و @Column برای فرمت، که Spring Boot آن را به TIMESTAMP در پایگاه داده تبدیل می‌کند. این انتخاب‌ها، دقت را افزایش می‌دهند و برای گزارش‌گیری آینده مفید هستند. تست کنید با ایجاد شیء نمونه در یک کلاس تست: User user = new User(); user.setName(“علی”); و System.out.println(user.getName()); تا ببینید همه چیز درست کار می‌کند.

علاوه بر این، فیلدهای اختیاری را با nullable = true مشخص کنید تا انعطاف‌پذیری حفظ شود، و از ابزارهای IDE برای refactoring استفاده نمایید تا تغییرات سریع اعمال شوند. این گام، مدل را کامل‌تر می‌کند و آماده روابط می‌سازد.

در نهایت، مدل را در کنسول لاگ کنید تا ساختار را ببینید؛ با toString() سفارشی، خروجی خوانایی مانند “User{id=1, name=’علی’}” اضافه کنید که دیباگ را آسان می‌نماید.

گام سوم: برقراری روابط بین مدل‌های داده

روابط بین مدل‌ها، مانند اتصال جاده‌ها در شهر، امکان تعامل داده‌ها را فراهم می‌کند و سیستم را از انزوا خارج می‌سازد؛ برای مثال، اگر مدلی برای محصول داشته باشید، می‌توانید آن را به کاربر مرتبط کنید تا ببینید چه کسانی محصول را خریده‌اند. با نشانه @OneToMany یا @ManyToOne، این روابط را تعریف کنید؛ در مدل کاربر، یک لیست از محصولات را با @OneToMany(mappedBy = “user”) private List<Product> products; اضافه نمایید، که mappedBy به فیلد معکوس در مدل محصول اشاره می‌کند. در Spring Data JPA ۳.۵.۴، این نشانه‌ها، جدول‌های واسط را خودکار مدیریت می‌کنند و از تکرار داده‌ها جلوگیری می‌نمایند. ابتدا مدل Product را مشابه User بسازید: @Entity public class Product { @Id @GeneratedValue private Long id; private String title; @ManyToOne private User user; } و getter/setter اضافه کنید.

حالا، روابط را تست کنید؛ در یک متد تست، کاربر جدیدی بسازید، محصولی به آن اختصاص دهید و ذخیره نمایید، سپس با findById بازیابی کنید تا ببینید رابطه حفظ شده است. این فرآیند، lazy loading را فعال می‌کند که داده‌های مرتبط را فقط در نیاز بارگذاری می‌نماید و عملکرد را بهینه نگه می‌دارد. اگر خطایی مانند Circular Reference دیدید، از @JsonIgnore در serialization استفاده کنید تا حلقه‌های بی‌پایان جلوگیری شود.

در ادامه، روابط پیچیده‌تر مانند ManyToMany را برای سناریوهایی مانند دسته‌بندی محصولات اضافه کنید؛ با @ManyToMany و یک جدول واسط، اتصال چندبه‌چند را برقرار نمایید که در پروژه‌های فروشگاه آنلاین ضروری است. کد: @ManyToMany private List<Category> categories; و در مدل Category معکوس آن را تعریف کنید. این گام، مدل‌ها را واقعی‌تر می‌کند و برای جستجوهای پیشرفته آماده می‌سازد.

علاوه بر این، cascade را برای عملیات خودکار مانند حذف مرتبط‌ها تنظیم کنید با CascadeType.ALL، اما با احتیاط تا از حذف ناخواسته جلوگیری شود. تست روابط با ابزار H2 (پایگاه داده داخلی) را انجام دهید تا جدول‌ها را در کنسول ببینید.

در نهایت، روابط را مستند کنید با کامنت‌ها، مانند // رابطه یک به چند با محصولات، تا تیم‌های بزرگ‌تر بفهمند.

گام چهارم: افزودن اعتبارسنجی به مدل‌ها

اعتبارسنجی، مانند نگهبان درب ورودی، اطمینان می‌دهد که فقط داده‌های معتبر وارد سیستم شوند و از ذخیره اطلاعات غلط جلوگیری می‌کند؛ با وابستگی validation به پروژه اضافه کنید (در pom.xml: <dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-validation</artifactId></dependency>) و سپس در مدل User، نشانه‌هایی مانند @NotNull برای فیلدهای اجباری و @Email برای ایمیل اضافه نمایید. import javax.validation.constraints.*; @NotNull(message = “نام نمی‌تواند خالی باشد”) private String name; @Email private String email; این نشانه‌ها، قبل از ذخیره، چک می‌کنند و خطاهای واضح برمی‌گردانند. در Spring Boot ۳.۵.۶، این ویژگی با Bean Validation ۳.۰ هماهنگ است و خطاها را به JSON تبدیل می‌کند.

حالا، قوانین سفارشی بسازید؛ برای سن، @Min(18) و @Max(100) اضافه کنید تا محدوده منطقی حفظ شود، و message را برای توضیح فارسی تنظیم نمایید. این اعتبارسنجی، تجربه کاربری را بهبود می‌بخشد و از داده‌های ناسازگار جلوگیری می‌نماید. در کنترل‌کننده‌ها، @Valid را به درخواست‌ها اضافه کنید تا چک خودکار فعال شود.

در ادامه، گروه‌بندی اعتبارسنجی برای مراحل مختلف مانند ایجاد و به‌روزرسانی را با @GroupSequence تعریف کنید، که انعطاف‌پذیری بالایی می‌دهد. تست کنید با ارسال داده نامعتبر و چک لاگ‌ها برای پیام‌های خطا.

علاوه بر این، برای روابط، @Valid را به لیست‌ها اضافه کنید تا زیرمدل‌ها نیز چک شوند. این لایه، امنیت را افزایش می‌دهد.

در نهایت، وابستگی را با mvn clean install به‌روزرسانی کنید و مدل را تست نمایید.

گام پنجم: تست و بهینه‌سازی مدل‌های داده

تست مدل‌ها، فرآیندی است که اطمینان می‌دهد ساختار در عمل کار می‌کند و مشکلات پنهان را آشکار می‌سازد؛ یک کلاس تست جدید در src/test/java بسازید با @SpringBootTest و @AutoConfigureTestDatabase، سپس با JUnit، سناریوهایی مانند ایجاد کاربر، ذخیره و بازیابی بنویسید. import org.junit.jupiter.api.*; @Test void testUserCreation() { User user = new User(); user.setName(“علی”); userRepository.save(user); assertNotNull(user.getId()); } این تست‌ها، پوشش ۸۰ درصدی را هدف می‌گیرند و با mvn test اجرا می‌شوند.

حالا، روابط را در تست‌ها بررسی کنید؛ محصولی به کاربر اضافه کنید و با findByIdAndProducts بازیابی نمایید تا مطمئن شوید داده‌ها حفظ شده‌اند. اگر خطایی مانند NoSuchElement دیدید، transaction را با @Transactional اضافه کنید.

در ادامه، بهینه‌سازی برای عملکرد؛ ایندکس‌ها را با @IndexColumn برای فیلدهای جستجوی زیاد مانند ایمیل اضافه کنید، که سرعت کوئری‌ها را افزایش می‌دهد. در پایگاه H2، جدول‌ها را با H2 Console چک کنید.

علاوه بر این، مدل را برای مقیاس‌پذیری بررسی کنید؛ از Lazy در روابط استفاده نمایید تا حافظه کمتری مصرف شود. پوشش تست را با ابزارهای IDE اندازه‌گیری کنید.

در نهایت، مدل را کامیت کنید در Git و آماده کنترل‌کننده‌ها سازید؛ این تست، کیفیت را تضمین می‌کند.

ایجاد کنترل‌کننده‌ها: مدیریت درخواست‌های ورودی

گام اول: ایجاد کلاس پایه برای کنترل‌کننده

ایجاد کلاس پایه، نقطه شروعی است که ساختار کلی مدیریت درخواست‌ها را تعریف می‌کند و اطمینان می‌دهد که کد شما سازمان‌یافته و قابل نگهداری بماند؛ در محیط توسعه مانند IntelliJ، یک کلاس جدید در بسته مناسب (مانند com.example.controller) بسازید و نام آن را بر اساس عملکرد انتخاب کنید، مثلاً UserController برای مدیریت کاربران. این کلاس، مانند یک مدیر مرکزی عمل می‌کند و تمام متدهای مرتبط را در خود جای می‌دهد، بدون نیاز به فایل‌های جداگانه در مراحل اولیه. پس از ایجاد، بسته import لازم برای نشانه‌گذارها را اضافه کنید، مانند import org.springframework.web.bind.annotation.RestController، که این کار با تکمیل خودکار IDE آسان می‌شود. در نهایت، کلاس را به صورت public تعریف کنید تا در دسترس سرور Spring Boot باشد و هیچ متدی هنوز اضافه نکنید تا پایه خالی آماده مراحل بعدی شود.

حالا، بررسی کنید که کلاس در ساختار پروژه درست قرار گرفته؛ فولدر controllers را اگر وجود ندارد بسازید و کلاس را آنجا بگذارید تا جداسازی لایه‌ها حفظ شود، که این عادت در پروژه‌های بزرگ حیاتی است. برای تست اولیه، پروژه را اجرا کنید و مطمئن شوید هیچ خطایی در بارگذاری کلاس رخ نمی‌دهد، زیرا Spring Boot کلاس‌ها را خودکار اسکن می‌کند. اگر مشکلی مانند “NoSuchBeanDefinitionException” دیدید، بسته اصلی برنامه (@SpringBootApplication) را چک کنید تا اسکن فولدرها را شامل شود. این گام، حدود ۲-۳ دقیقه زمان می‌برد و پایه‌ای محکم برای افزودن عملکردها فراهم می‌کند.

در ادامه، کامنت‌های اولیه به کلاس اضافه کنید؛ توضیح مختصری مانند “این کلاس درخواست‌های مرتبط با کاربران را مدیریت می‌کند” بنویسید تا دیگران یا خودتان در آینده بفهمید. این مستندسازی ساده، زمان دیباگ را کاهش می‌دهد و استانداردهای حرفه‌ای را رعایت می‌کند. همچنین، از نسخه Java ۱۷ یا بالاتر استفاده کنید تا ویژگی‌های مدرن مانند records برای مدل‌های داده در دسترس باشد.

علاوه بر این، کلاس را با یک فیلد ثابت تست کنید؛ مثلاً یک شمارنده ساده اضافه کنید تا ببینید آیا اجرا می‌شود، و لاگ خروجی را در کنسول بررسی نمایید. این تست کوچک، اعتماد به نفس می‌دهد و مشکلات اولیه را شناسایی می‌کند.

در نهایت، کلاس را ذخیره و کامیت در Git کنید؛ این کار، نقطه شروع را ثبت می‌کند و برای بازگشت به عقب مفید است. با اتمام این گام، آماده افزودن نشانه‌گذار اصلی هستیم.

گام دوم: افزودن نشانه‌گذار RestController

افزودن نشانه‌گذار RestController، کلاس را به یک کنترل‌کننده واقعی تبدیل می‌کند که درخواست‌های وب را مستقیماً مدیریت می‌نماید و پاسخ‌ها را به صورت داده‌های خام مانند JSON برمی‌گرداند؛ بالای کلاس، خط @RestController را بنویسید، که این نشانه‌گذار ترکیبی از دو عملکرد است و نیاز به تنظیمات اضافی ندارد. Spring Boot این نشانه‌گذار را خودکار شناسایی می‌کند و کلاس را به عنوان handler برای درخواست‌های HTTP ثبت می‌نماید، بدون اینکه نیازی به پیکربندی servlet باشد. پس از افزودن، IDE خطاهای احتمالی را برجسته می‌کند، اما با import درست، همه چیز حل می‌شود. حالا، کلاس آماده دریافت متدهای عملی است و می‌توانید پروژه را اجرا کنید تا تأیید شود.

حالا، مزایای این نشانه‌گذار را ببینید؛ برخلاف کنترل‌کننده‌های سنتی، RestController پاسخ‌ها را مستقیماً serialize می‌کند، که برای سرویس‌های وب ایده‌آل است و زمان توسعه را نصف می‌کند. برای مثال، در یک پروژه نمونه، این نشانه‌گذار اجازه می‌دهد تا بدون نوشتن کد اضافی، داده‌ها را به فرمت استاندارد خروجی دهید. اگر از Java records استفاده می‌کنید، Jackson (کتابخانه پیش‌فرض) به طور خودکار آن‌ها را به JSON تبدیل می‌کند.

در ادامه، بررسی سازگاری با نسخه Spring Boot ۳.۵.۶ را انجام دهید؛ این نسخه، پشتیبانی کاملی از RestController ارائه می‌دهد و هیچ تغییری در syntax لازم نیست. مستندات رسمی Spring پیشنهاد می‌کند که این نشانه‌گذار را همیشه در سطح کلاس استفاده کنید تا تمام متدها تحت پوشش قرار گیرند.

علاوه بر این، اگر خطایی مانند “Ambiguous mapping” دیدید، مطمئن شوید هیچ نشانه‌گذار مشابه دیگری وجود ندارد و مسیرهای منحصربه‌فرد تعریف کنید. این افزودن، کلاس را فعال می‌کند و آماده گام بعدی می‌سازد.

در نهایت، یک تست ساده اجرا کنید؛ پروژه را راه‌اندازی نمایید و لاگ‌ها را چک کنید تا “Mapped {[/]} onto public class” را ببینید، که موفقیت را نشان می‌دهد. این گام، قلب کنترل‌کننده را تشکیل می‌دهد.

گام سوم: تعریف متدهای مختلف برای عملیات CRUD

تعریف متدهای مختلف، عملکردهای اصلی مانند خواندن، ایجاد، به‌روزرسانی و حذف را پیاده‌سازی می‌کند و هر متد به یک نوع درخواست HTTP متصل می‌شود؛ برای خواندن داده‌ها، متدی با @GetMapping(“/users”) بسازید که لیست کاربران را برگرداند، و بدنه آن را با return new ArrayList<>(); پر کنید. این متد، ساده است و Spring آن را به JSON تبدیل می‌کند، بدون نیاز به کد اضافی. برای ایجاد، @PostMapping(“/users”) اضافه کنید و پارامتر ورودی را دریافت نمایید. هر متد را public بنویسید و نوع بازگشت را مدل داده‌ای مانند List<User> قرار دهید.

حالا، متد به‌روزرسانی را با @PutMapping(“/users/{id}”) تعریف کنید؛ این متد، شناسه را از مسیر دریافت می‌کند و داده جدید را اعمال می‌نماید، که برای ویرایش مفید است. متد حذف را با @DeleteMapping(“/users/{id}”) بسازید که فقط شناسه را پردازش می‌کند و وضعیت موفقیت برمی‌گرداند. این چهار متد، عملیات استاندارد CRUD را پوشش می‌دهند و سیستم را کامل می‌کنند. مثال کد برای GET: public List<User> getAllUsers() { return userService.findAll(); }

در ادامه، منطق ساده به هر متد اضافه کنید؛ برای POST، یک شیء جدید بسازید و آن را ذخیره نمایید، در حالی که از سرویس لایه زیرین استفاده می‌کنید. این جداسازی، کد را تمیز نگه می‌دارد و تست را آسان می‌کند. Spring Boot، کدهای وضعیت HTTP را خودکار تنظیم می‌کند، مانند ۲۰۰ برای GET و ۲۰۱ برای POST.

علاوه بر این، شمارنده یا لاگ به متدها اضافه کنید تا فعالیت‌ها ردیابی شود؛ مثلاً System.out.println(“درخواست GET دریافت شد”); که در کنسول نمایش داده می‌شود. این جزئیات، دیباگ را تسهیل می‌کنند.

در نهایت، متدها را کامپایل و تست اولیه کنید؛ بدون اتصال واقعی، return مقادیر ثابت بدهید تا ببینید آیا JSON درست برمی‌گردد. این تعریف، کنترل‌کننده را عملی می‌سازد.

گام چهارم: مدیریت پارامترهای ورودی (مسیر، پرس‌وجو و بدنه)

مدیریت پارامترهای ورودی، انعطاف‌پذیری سیستم را افزایش می‌دهد و اجازه می‌دهد تا داده‌های مختلف از درخواست‌ها استخراج شود؛ برای پارامترهای پرس‌وجو، از @RequestParam در متد GET استفاده کنید، مانند @RequestParam String name، که مقداری مانند ?name=علی را به متغیر متصل می‌کند. پیش‌فرض را با defaultValue=”مهمان” تنظیم نمایید تا اگر خالی بود، مقدار جایگزین استفاده شود. این روش، برای فیلترهای جستجو ایده‌آل است و Spring اعتبارسنجی اولیه را انجام می‌دهد.

حالا، پارامترهای مسیر را با @PathVariable مدیریت کنید؛ در @GetMapping(“/users/{id}”)، @PathVariable Long id اضافه کنید تا /users/1 را به id=1 تبدیل کند. این رویکرد، URLها را تمیز نگه می‌دارد و برای دسترسی به مورد خاص مفید است. نوع داده را با Long برای اعداد بزرگ انتخاب کنید تا امنیت افزایش یابد.

در ادامه، برای بدنه درخواست در POST، از @RequestBody استفاده کنید؛ مثلاً public User createUser(@RequestBody User user)، که JSON ورودی را به شیء User تبدیل می‌کند. Jackson این کار را خودکار انجام می‌دهد و اگر فرمت اشتباه باشد، خطا برمی‌گرداند. این متد، داده‌های پیچیده را مدیریت می‌کند.

علاوه بر این، ترکیب پارامترها را تست کنید؛ مثلاً GET با query و path، تا ببینید همه کار می‌کنند. اگر خطای “Required request parameter” دیدید، optional=true اضافه نمایید.

در نهایت، مثال کامل بنویسید و اجرا کنید؛ درخواست به /greeting?name=User باید {“id”:1,”content”:”سلام، User!”} برگرداند. این مدیریت، درخواست‌ها را قدرتمند می‌کند.

گام پنجم: افزودن مدیریت خطاها برای پایداری

افزودن مدیریت خطاها، سیستم را در برابر ورودی‌های نامعتبر مقاوم می‌سازد و پاسخ‌های واضح به کاربر می‌دهد؛ در کلاس کنترل‌کننده، متدی با @ExceptionHandler(IllegalArgumentException.class) بسازید که خطاهای استدلال نامعتبر را بگیرد و ResponseEntity با کد ۴۰۰ برگرداند. این متد، پیام سفارشی مانند “داده ورودی اشتباه است” را شامل می‌شود. Spring این handler را خودکار اعمال می‌کند.

حالا، برای خطاهای کلی، از @ControllerAdvice در کلاس جداگانه استفاده کنید؛ اما برای سادگی، در همان کنترل‌کننده نگه دارید. مثلاً @ExceptionHandler(Exception.class) برای موارد عمومی، که لاگ خطا را ثبت و ۵۰۰ برمی‌گرداند. این لایه، تجربه کاربری را بهبود می‌بخشد.

در ادامه، اعتبارسنجی را با @Valid در @RequestBody اضافه کنید؛ اگر فیلدی خالی باشد، BindingResult خطا تولید می‌کند و handler آن را مدیریت می‌نماید. کتابخانه Validation (پیش‌فرض) این کار را آسان می‌کند.

علاوه بر این، تست خطاها را با ورودی‌های بد انجام دهید؛ مثلاً ایمیل نامعتبر، و مطمئن شوید پاسخ JSON با جزئیات است. این گام، امنیت را افزایش می‌دهد.

در نهایت، handlerها را مستند کنید؛ کامنت‌هایی برای هر مورد اضافه نمایید. این افزودن، سیستم را حرفه‌ای نگه می‌دارد.

گام ششم: تست و اجرای کنترل‌کننده

تست کنترل‌کننده، اطمینان می‌دهد که همه متدها درست کار می‌کنند و مشکلات زود شناسایی شوند؛ از Postman یا curl استفاده کنید، مثلاً GET localhost:8080/users برای لیست، و پاسخ JSON را بررسی نمایید. اگر ۴۰۴ دیدید، مسیرها را چک کنید. این ابزارها، هدرها و بدنه را نمایش می‌دهند.

حالا، سناریوهای مختلف را تست کنید؛ POST با JSON معتبر و نامعتبر، و PUT برای به‌روزرسانی. لاگ کنسول را برای دیباگ ببینید. هدف، پوشش ۱۰۰ درصدی متدها است.

در ادامه، تست خودکار با JUnit اضافه کنید؛ @WebMvcTest(UserController.class) برای شبیه‌سازی درخواست‌ها بدون سرور کامل. این تست‌ها، سرعت را افزایش می‌دهند.

علاوه بر این، بار تست با ابزارهایی مانند JMeter برای درخواست‌های همزمان انجام دهید. اگر کندی دیدید، بهینه‌سازی کنید.

در نهایت، کنترل‌کننده را در پروژه ادغام و کامیت کنید. این تست، کیفیت را تضمین می‌کند.

مدیریت درخواست‌ها: پردازش و پاسخ‌دهی

گام اول: دریافت درخواست‌های ورودی با استفاده از مسیرها و پارامترها

دریافت درخواست‌های ورودی، اولین مرحله در زنجیره مدیریت است که سیستم را برای تعامل با کاربران آماده می‌کند، و با تعریف مسیرهای مناسب در کنترل‌کننده‌ها، می‌توانید درخواست‌های مختلف مانند خواندن داده یا افزودن مورد جدید را مدیریت نمایید؛ در Spring Boot، این کار با انوتیشن‌های ساده‌ای انجام می‌شود که به طور خودکار درخواست‌های وب را به متدهای جاوا متصل می‌کنند. برای شروع، یک کلاس کنترل‌کننده ایجاد کنید و با @RestController آن را علامت‌گذاری نمایید تا تمام پاسخ‌ها به فرمت داده‌های ساخت‌یافته مانند JSON تبدیل شوند، سپس مسیرهایی مانند /api/users را برای عملیات خاص تعریف کنید. مثلاً، برای دریافت لیست کاربران، یک متد با @GetMapping(“/users”) بنویسید که لیست را از سرویس لایه پایین‌تر بگیرد و مستقیماً برگرداند؛ این متد، پارامترهای مسیری مانند {id} را نیز پشتیبانی می‌کند تا درخواست‌هایی مانند /users/1 را پردازش کند.

حالا، به سراغ پارامترهای درخواست برویم؛ درخواست‌ها اغلب شامل داده‌هایی در هدرها، کوئری یا بدنه هستند، و برای استخراج آن‌ها، از انوتیشن‌هایی مانند @RequestParam برای کوئری‌استرینگ (مانند ?page=1) یا @PathVariable برای مقادیر مسیری استفاده کنید تا داده‌ها به متغیرهای جاوا متصل شوند. برای مثال، در متد GET، @RequestParam(“name”) String name را اضافه کنید تا نام کاربر را از URL بخواند، و اگر وجود نداشته باشد، مقدار پیش‌فرض تنظیم نمایید؛ این رویکرد، انعطاف‌پذیری بالایی می‌دهد و درخواست‌های پیچیده را ساده می‌کند. همچنین، برای درخواست‌های POST یا PUT، بدنه را با @RequestBody به شیء مدل تبدیل کنید، مانند @RequestBody User user که داده JSON را به کلاس User نگاشت می‌دهد، و Spring Boot به طور خودکار فرمت را مدیریت می‌کند.

در ادامه، تنظیمات سراسری را اعمال کنید؛ در فایل پیکربندی، Content-Type را به application/json تنظیم نمایید تا همه درخواست‌ها با این فرمت کار کنند، و CORS را اگر نیاز به دسترسی از دامنه‌های دیگر دارید، فعال کنید تا درخواست‌های cross-origin مجاز شوند. این تنظیمات، پایه‌ای محکم برای دریافت بدون خطا فراهم می‌کنند و از مشکلات رایج مانند ۴۱۵ Unsupported Media Type جلوگیری می‌نمایند. تست اولیه با ابزارهایی مانند مرورگر یا Postman، ارسال درخواست GET به localhost:8080/api/users را امتحان کنید تا مطمئن شوید داده‌ها درست خوانده می‌شوند.

علاوه بر این، لاگ‌گیری درخواست‌ها را فعال کنید؛ با افزودن @Slf4j به کلاس، متدهایی مانند log.info(“درخواست دریافت شد: {}”, request) بنویسید تا هر ورودی ثبت شود، که این کار در دیباگ و نظارت مفید است. این گام، حدود ۱۰-۱۵ دقیقه زمان می‌برد و اطمینان می‌دهد که سیستم آماده پردازش است، بدون اینکه به جزئیات فنی پیچیده بپردازد.

در نهایت، یک تست ساده بنویسید؛ با JUnit، یک سناریو برای متد GET ایجاد کنید که درخواست مصنوعی بفرستد و پاسخ را بررسی کند، تا هر تغییری بدون شکست پیش برود. این دریافت اولیه، پلی به مراحل بعدی می‌سازد.

گام دوم: اعتبارسنجی و پردازش اولیه داده‌های ورودی

اعتبارسنجی داده‌ها، لایه حفاظتی است که اطمینان می‌دهد فقط اطلاعات معتبر وارد سیستم شوند و از حملات یا خطاهای انسانی جلوگیری کند، و در Spring Boot، این کار با ابزارهای آماده مانند Bean Validation انجام می‌شود که قوانین را به مدل‌ها اعمال می‌کند؛ برای مثال، در کلاس User، فیلد ایمیل را با @Email و @NotNull علامت‌گذاری کنید تا قبل از پردازش، بررسی شود. وقتی درخواست POST با @RequestBody وارد می‌شود، Spring به طور خودکار اعتبارسنجی را اجرا می‌کند و اگر شکست بخورد، خطای ۴۰۰ Bad Request برمی‌گرداند؛ این فرآیند، بدون نوشتن کد اضافی، امنیت را افزایش می‌دهد و داده‌های ناقص را فیلتر می‌کند.

حالا، پردازش اولیه را پیاده‌سازی کنید؛ پس از دریافت، داده‌ها را به لایه سرویس منتقل کنید و عملیات‌هایی مانند تبدیل فرمت یا محاسبه فیلدهای مشتق‌شده را انجام دهید، مانند چک کردن سن کاربر و تنظیم گروه سنی. برای این کار، متد کنترل‌کننده را به سرویس فراخوانی کنید، مانند userService.validateAndProcess(user)، که منطق را جدا نگه می‌دارد و کد را تمیز می‌کند. اگر داده‌ها پیچیده باشند، از کتابخانه‌هایی مانند Jackson برای نگاشت JSON به شیء استفاده کنید، و تنظیمات سفارشی مانند ignore-unknown-properties را در properties اضافه نمایید تا فیلدهای اضافی نادیده گرفته شوند.

در ادامه، مدیریت انواع داده را در نظر بگیرید؛ برای فایل‌ها، از MultipartFile در درخواست POST استفاده کنید و اندازه را محدود نمایید تا از بار اضافی جلوگیری شود، و برای آرایه‌ها، List<User> را با @RequestBody پردازش کنید. این جزئیات، پردازش را کارآمد می‌کنند و از خطاهای زمان اجرا مانند NullPointerException جلوگیری می‌نمایند. همچنین، نرخ درخواست‌ها را با فیلترهای سفارشی محدود کنید تا حملات brute-force خنثی شوند.

علاوه بر این، تست اعتبارسنجی را اولویت دهید؛ سناریوهایی مانند ایمیل نامعتبر بسازید و مطمئن شوید خطای مناسب برمی‌گردد، که این کار با MockMvc در تست‌های یکپارچه آسان است. این گام، ۱۵-۲۰ دقیقه اضافی می‌گیرد و پایه‌ای ایمن برای منطق اصلی فراهم می‌کند.

در نهایت، لاگ‌های اعتبارسنجی را اضافه کنید تا شکست‌ها ثبت شوند، و این پردازش اولیه، سیستم را برای اجرای عملیات اصلی آماده می‌سازد بدون ریسک داده‌های آلوده.

گام سوم: اجرای منطق کسب‌وکار و تعامل با لایه‌های دیگر

اجرای منطق کسب‌وکار، جایی است که درخواست واقعی پردازش می‌شود و عملیات‌هایی مانند ذخیره داده یا محاسبات پیچیده انجام می‌گیرد، و در Spring Boot، این کار با لایه سرویس جداگانه‌ای صورت می‌گیرد که کنترل‌کننده فقط آن را فراخوانی می‌کند؛ برای مثال، در متد POST /users، پس از اعتبارسنجی، userService.createUser(user) را صدا بزنید که داده را به پایگاه ذخیره می‌کند و شناسه جدید را برمی‌گرداند. این جداسازی، کد را مدولار نگه می‌دارد و تست را آسان می‌کند، به طوری که منطق مستقل از وب قابل بررسی باشد.

حالا، تعامل با لایه‌های دیگر را مدیریت کنید؛ سرویس می‌تواند به repository متصل شود تا عملیات CRUD را اجرا کند، یا به سرویس‌های خارجی مانند ایمیل ارسال با فراخوانی API سوم. برای نمونه، پس از ذخیره کاربر، یک ایمیل خوش‌آمد بفرستید با RestTemplate، که Spring Boot آن را خودکار مدیریت می‌کند؛ این تعاملات، سیستم را کامل می‌کنند و ویژگی‌های واقعی مانند اعلان‌ها را اضافه می‌نمایند. اگر منطق پیچیده باشد، از تراکنش‌ها با @Transactional استفاده کنید تا تغییرات اتمیک باشند و در صورت شکست، rollback شود.

در ادامه، مدیریت حالت‌های خاص را اعمال کنید؛ برای مثال، اگر کاربر وجود داشته باشد، خطای ۴۰۹ Conflict برگردانید، یا برای جستجوهای پویا، پارامترها را به کوئری‌های سفارشی تبدیل کنید. این رویکرد، انعطاف‌پذیری می‌دهد و سیستم را برای سناریوهای واقعی مانند فروشگاه آنلاین آماده می‌کند. همچنین، کشینگ را برای درخواست‌های تکراری فعال کنید تا عملکرد افزایش یابد.

علاوه بر این، تست واحد برای سرویس بنویسید؛ با Mockito، وابستگی‌ها را mock کنید و خروجی را بررسی نمایید، که این کار اطمینان از درست کار کردن منطق را می‌دهد. این گام، حدود ۲۰-۳۰ دقیقه زمان می‌برد و قلب پردازش را تشکیل می‌دهد.

در نهایت، بهینه‌سازی اولیه مانند pagination برای لیست‌های بزرگ اضافه کنید، و این اجرا، آماده‌سازی برای پاسخ‌دهی را کامل می‌کند.

گام چهارم: ساخت و ارسال پاسخ‌های مناسب

ساخت پاسخ، مرحله‌ای است که خروجی پردازش را به فرمت قابل فهم برای کاربر تبدیل می‌کند، و در Spring Boot، با @ResponseEntity می‌توانید کد وضعیت، هدرها و بدنه را سفارشی کنید تا پاسخ حرفه‌ای باشد؛ برای مثال، پس از ایجاد موفق، ResponseEntity.created(URI.create(“/users/” + id)).body(user) بنویسید که کد ۲۰۱ و لینک منبع را برمی‌گرداند. این متد، کنترل کاملی می‌دهد و استانداردهای REST را رعایت می‌کند، بدون نیاز به کد اضافی.

حالا، فرمت پاسخ را بهینه کنید؛ برای لیست‌ها، فیلدهای اضافی مانند تعداد کل را اضافه کنید، و از @JsonView برای مخفی کردن فیلدهای حساس در پاسخ‌های مختلف استفاده نمایید. اگر نیاز به فرمت‌های دیگر مانند XML باشد، converterها را تنظیم کنید، اما JSON پیش‌فرض برای وب‌سایت‌ها ایدئال است. هدرهایی مانند Cache-Control را برای کنترل کش مرورگر اضافه کنید تا بار سرور کاهش یابد.

در ادامه، پاسخ‌های شرطی را مدیریت کنید؛ بر اساس نوع درخواست، پاسخ متفاوت بسازید، مانند خلاصه برای موبایل و کامل برای وب. این سفارشی‌سازی، تجربه کاربری را بهبود می‌بخشد و سیستم را انعطاف‌پذیر نگه می‌دارد.

علاوه بر این، تست پاسخ‌ها را با بررسی کد وضعیت و محتوای JSON انجام دهید؛ ابزارهایی مانند AssertJ مفید هستند. این گام، ۱۰-۱۵ دقیقه طول می‌کشد و خروجی را حرفه‌ای می‌کند.

در نهایت، لاگ پاسخ را ثبت کنید تا کل چرخه ردیابی شود، و این ساخت، تعامل را تکمیل می‌کند.

گام پنجم: مدیریت خطاها و استثناها در فرآیند

مدیریت خطاها، تضمین‌کننده پایداری است که در صورت بروز مشکل، سیستم را از سقوط نجات می‌دهد و پیام‌های واضح برمی‌گرداند، و در Spring Boot، با @ControllerAdvice کلاس سراسری برای هندل کردن استثناها ایجاد کنید؛ برای مثال، @ExceptionHandler(MethodArgumentNotValidException.class) را تعریف کنید که خطاهای اعتبارسنجی را به پاسخ ۴۰۰ با جزئیات فیلدهای نامعتبر تبدیل می‌کند. این رویکرد، خطاها را مرکزی مدیریت می‌کند و کد کنترل‌کننده را تمیز نگه می‌دارد.

حالا، انواع خطاها را پوشش دهید؛ برای NotFound، استثنای سفارشی بسازید و کد ۴۰۴ برگردانید، و برای خطاهای داخلی، ۵۰۰ با لاگ دقیق. از ResponseEntity در هندلرها استفاده کنید تا هدرهای اضافی مانند Retry-After اضافه شود.

در ادامه، پیام‌های کاربرپسند را سفارشی کنید؛ به جای stack trace، متن‌هایی مانند “کاربر یافت نشد” برگردانید، و برای زبان‌های مختلف، i18n را فعال نمایید.

علاوه بر این، تست خطاها را با سناریوهای شکست انجام دهید؛ MockMvc برای شبیه‌سازی عالی است. این گام، ۱۵ دقیقه زمان می‌برد و امنیت را افزایش می‌دهد.

در نهایت، نظارت بر خطاها با ابزارهایی مانند Sentry اضافه کنید، و این مدیریت، سیستم را مقاوم می‌سازد.

گام ششم: تست و بهینه‌سازی مدیریت درخواست‌ها

تست، اطمینان از درست کار کردن کل فرآیند است که خطاها را قبل از استقرار شناسایی می‌کند، و در Spring Boot، با @SpringBootTest و MockMvc، درخواست‌های کامل را شبیه‌سازی کنید؛ برای مثال، mockMvc.perform(post(“/users”).contentType(MediaType.APPLICATION_JSON).content(json)) را بنویسید و وضعیت و پاسخ را assert کنید. این تست‌ها، پوشش بالایی می‌دهند و تغییرات را ایمن نگه می‌دارند.

حالا، بهینه‌سازی را اعمال کنید؛ پروفایلینگ با ابزارهایی مانند Spring Boot Actuator، زمان پردازش را اندازه‌گیری کنید و نقاط کند را بهبود بخشید، مانند بهینه‌سازی کوئری‌ها.

در ادامه، تست‌های بار با JMeter برای درخواست‌های همزمان انجام دهید تا مقیاس‌پذیری بررسی شود.

علاوه بر این، پوشش تست را به ۸۰ درصد برسانید و CI/CD را برای اجرای خودکار تنظیم نمایید.

همچنین بخوانید: REST API چیست

اتصال به پایگاه داده: ذخیره‌سازی پایدار

گام اول: افزودن وابستگی‌های لازم برای اتصال

نخستین گام، افزودن کتابخانه‌های مورد نیاز به پروژه است که مانند افزودن قطعات پازل، قابلیت اتصال به پایگاه داده را فعال می‌کند؛ در فایل pom.xml (اگر از Maven استفاده می‌کنید)، بخش dependencies را باز کنید و وابستگی spring-boot-starter-data-jpa را اضافه نمایید که شامل ابزارهای JPA برای مدیریت موجودیت‌ها و اتصال است، و برای MySQL، mysql-connector-j نسخه ۸.۴.۰ را که با جاوا ۲۵ سازگار است، وارد کنید. این وابستگی‌ها، به طور خودکار دانلود می‌شوند و Spring Boot را برای کار با پایگاه‌های رابطه‌ای آماده می‌کنند، به طوری که بدون آن‌ها، تنظیمات بعدی بی‌اثر خواهد بود. برای H2، وابستگی h2 را اضافه کنید که پایگاه داده موقتی در حافظه ایجاد می‌کند و ایده‌آل برای توسعه محلی است.

پس از افزودن، پروژه را با دستور mvn clean install در ترمینال IDE بسازید تا وابستگی‌ها بارگذاری شوند؛ این فرآیند، گزارش‌های دقیق از دانلودها ارائه می‌دهد و اگر خطایی مانند “dependency not found” ظاهر شد، اتصال اینترنت را چک کنید یا repository مرکزی Maven را در settings.xml تأیید نمایید. همچنین، برای Gradle، در build.gradle بخش implementation را با همان نام‌ها به‌روزرسانی کنید و gradle build را اجرا نمایید. این گام، پایه فنی را محکم می‌کند و اطمینان می‌دهد که کلاس‌های JPA مانند EntityManager در دسترس هستند.

در ادامه، نسخه‌های سازگار را بررسی کنید؛ برای Spring Boot ۳.۵.۶، mysql-connector-j ۸.۴.۰ توصیه می‌شود که ویژگی‌های امنیتی جدیدی مانند پشتیبانی از TLS ۱.۳ را دارد، و h2 نسخه ۲.۳.۲ برای تست‌های سریع مناسب است. اگر از نسخه‌های قدیمی‌تر استفاده می‌کنید، ممکن است با خطاهای سازگاری روبرو شوید، پس همیشه از ابزارهای IDE برای به‌روزرسانی خودکار بهره ببرید. این افزودن، حدود ۵-۱۰ دقیقه زمان می‌برد و بلافاصله می‌توانید به تنظیمات بروید.

علاوه بر این، اگر پروژه بزرگ است، وابستگی‌های اختیاری مانند flyway برای مدیریت مهاجرت‌ها را اضافه کنید، اما برای شروع، پایه کافی است. این مرحله، مانند آماده‌سازی مواد اولیه، موفقیت مراحل بعدی را تضمین می‌کند.

گام دوم: تنظیم پیکربندی اتصال در فایل properties

پیکربندی اتصال، مانند تنظیم آدرس و کلیدهای دسترسی، جزئیات فنی را مشخص می‌کند و بدون آن، سیستم نمی‌تواند به پایگاه داده برسد؛ فایل application.properties را در مسیر src/main/resources باز کنید و برای H2، خطوطی مانند spring.datasource.url=jdbc:h2:mem:testdb و spring.datasource.driver-class-name=org.h2.Driver و spring.h2.console.enabled=true را اضافه نمایید که کنسول وب H2 را روی localhost:8080/h2-console فعال می‌کند. این تنظیمات، پایگاه داده را در حافظه نگه می‌دارند و داده‌ها با خاموش شدن سرور پاک می‌شوند، که برای تست ایده‌آل است. برای MySQL، url را به jdbc:mysql://localhost:3306/mydatabase تغییر دهید، username و password را وارد کنید، و spring.jpa.hibernate.ddl-auto=update را برای ایجاد خودکار جدول‌ها تنظیم نمایید.

حالا، برای امنیت، از متغیرهای محیطی استفاده کنید؛ به جای نوشتن مستقیم رمز عبور، از ${DB_PASSWORD} بهره ببرید و آن را در سیستم تعریف کنید تا در محیط‌های مختلف تغییر کند. اگر MySQL نصب نکرده‌اید، ابتدا آن را از سایت رسمی دانلود و راه‌اندازی کنید، و یک پایگاه داده خالی با نام mydatabase بسازید. این تنظیمات، Spring Boot را وادار می‌کند تا اتصال را خودکار برقرار کند و لاگ‌های اولیه را در کنسول نشان دهد.

در ادامه، تست اولیه پیکربندی را انجام دهید؛ پروژه را اجرا کنید و لاگ‌ها را چک کنید تا پیام “HikariPool-1 – Starting” یا “Connected to MySQL” ظاهر شود، که موفقیت را تأیید می‌کند. اگر خطایی مانند “Access denied” پیش آمد، نام کاربری و رمز را دوباره بررسی کنید یا فایروال پورت ۳۳۰۶ را باز نمایید. برای H2، به آدرس h2-console بروید و JDBC URL را jdbc:h2:mem:testdb وارد کنید تا جدول‌ها را ببینید.

علاوه بر این، برای عملکرد بهتر، spring.jpa.show-sql=true را اضافه کنید تا کوئری‌های SQL در کنسول نمایش داده شوند، که دیباگ را آسان می‌کند. این گام، ۱۰ دقیقه طول می‌کشد و اتصال را عملی می‌سازد.

گام سوم: ایجاد مدل موجودیت (Entity) برای داده‌ها

ایجاد مدل موجودیت، ساختار داده‌ها را تعریف می‌کند مانند طراحی قفسه‌های انبار، و با استفاده از انوتیشن‌های ساده، فیلدها را به ستون‌های پایگاه داده متصل می‌کند؛ یک کلاس جدید به نام User در فولدر model بسازید و @Entity و @Table(name=”users”) را اضافه نمایید، سپس فیلدهایی مانند @Id @GeneratedValue private Long id و private String name را تعریف کنید، همراه با getter و setter. این کلاس، به عنوان نقشه داده عمل می‌کند و JPA آن را به جدول users تبدیل می‌نماید. برای روابط، اگر نیاز به اتصال به مدل دیگر دارید، از @OneToMany استفاده کنید، اما برای شروع، فیلدهای پایه کافی است.

حالا، اعتبارسنجی را اضافه کنید؛ با import javax.validation.constraints و @NotNull روی فیلدها، داده‌های نامعتبر را رد می‌کند و خطاهای واضح تولید می‌نماید. این ویژگی، کیفیت داده‌ها را حفظ می‌کند و از ورود اطلاعات ناقص جلوگیری می‌نماید. کلاس را با toString برای نمایش بهتر تکمیل کنید.

در ادامه، مدل را تست کنید؛ یک شیء User بسازید و در متد main ذخیره کنید، اما برای سادگی، آن را در کنترل‌کننده بعدی استفاده خواهیم کرد. اگر خطایی مانند “No identifier specified” ظاهر شد، @Id را چک کنید. این ایجاد، حدود ۵ دقیقه زمان می‌برد و مدل را آماده عملیات می‌کند.

علاوه بر این، برای پایگاه‌های NoSQL در آینده، می‌توانید مدل را گسترش دهید، اما برای رابطه‌ای، این پایه محکم است.

گام چهارم: ساخت لایه دسترسی به داده (Repository)

لایه دسترسی به داده، مانند یک دستیار که عملیات خواندن و نوشتن را مدیریت می‌کند، و با گسترش JpaRepository، متدهای آماده مانند save و findAll را فراهم می‌آورد؛ یک اینترفیس جدید به نام UserRepository بسازید و @Repository را اضافه نمایید، سپس public interface UserRepository extends JpaRepository<User, Long> را بنویسید که Long نوع شناسه است. این اینترفیس، بدون نیاز به پیاده‌سازی، تمام عملیات CRUD را خودکار اجرا می‌کند و Spring آن را به عنوان bean ثبت می‌نماید.

حالا، متدهای سفارشی اضافه کنید؛ برای مثال، Optional<User> findByName(String name) برای جستجوی بر اساس نام، که JPA کوئری را خودکار تولید می‌کند. این انعطاف، نیاز به نوشتن SQL دستی را کاهش می‌دهد.

در ادامه، repository را در سرویس یا کنترل‌کننده تزریق کنید؛ با @Autowired private UserRepository userRepo، آماده استفاده است. تست با اجرای پروژه و فراخوانی findAll در لاگ، موفقیت را نشان می‌دهد. اگر “No qualifying bean” خطا داد، @EnableJpaRepositories را در کلاس اصلی اضافه کنید.

علاوه بر این، برای جستجوهای پیچیده، @Query با JPQL استفاده کنید. این گام، ۵-۱۰ دقیقه است و دسترسی را کامل می‌کند.

گام پنجم: پیاده‌سازی عملیات پایه و تست اتصال

پیاده‌سازی عملیات، داده‌ها را واقعی می‌کند؛ در یک کنترل‌کننده، متد POST برای save(user) و GET برای userRepo.findAll() بسازید، و با Postman درخواست ارسال کنید تا داده ذخیره شود. برای H2، داده‌ها موقتی هستند، اما برای MySQL، دائمی می‌مانند. این تست، اتصال را تأیید می‌کند.

حالا، خطاها را مدیریت کنید؛ با try-catch، استثناهای SQLException را بگیرید و پیام‌های واضح برگردانید. لاگ‌ها را برای کوئری‌ها چک کنید.

در ادامه، داده‌های نمونه با CommandLineRunner اضافه کنید؛ در کلاس اصلی، @Bean public CommandLineRunner init(UserRepository repo) { … } بنویسید تا کاربران اولیه ذخیره شوند. اجرای پروژه، جدول را پر می‌کند.

علاوه بر این، برای مهاجرت، Flyway را فعال کنید با اسکریپت‌های SQL. این تست، ۱۰ دقیقه طول می‌کشد و پایداری را اثبات می‌کند.

افزودن امنیت: حفاظت از داده‌ها و کاربران

گام اول: افزودن وابستگی‌های امنیتی به پروژه

افزودن وابستگی‌ها، مانند دعوت از نگهبانان حرفه‌ای به ساختمان، اولین قدم برای فعال‌سازی ابزارهای امنیتی است و بدون آن، ویژگی‌های Spring Security کار نخواهد کرد؛ در فایل pom.xml (اگر از Maven استفاده می‌کنید)، بخش dependencies را باز کنید و وابستگی spring-boot-starter-security را اضافه نمایید که شامل تمام ابزارهای لازم برای احراز هویت و کنترل دسترسی می‌شود. این وابستگی به طور خودکار نسخه سازگار با Spring Boot ۳.۵.۶ را دانلود می‌کند و ویژگی‌هایی مانند رمزنگاری پایه را فعال می‌نماید. برای مثال، کد زیر را در pom.xml قرار دهید:

xml

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

پس از افزودن، پروژه را با دستور mvn clean install در ترمینال IDE بازسازی کنید تا وابستگی‌ها دانلود شوند؛ این فرآیند حدود ۱-۲ دقیقه طول می‌کشد و لاگ‌های کنسول را چک کنید تا مطمئن شوید هیچ خطایی مانند “dependency not found” وجود ندارد. اگر از Gradle استفاده می‌کنید، خط implementation ‘org.springframework.boot:spring-boot-starter-security’ را به build.gradle اضافه نمایید و gradle build را اجرا کنید. این گام، Spring Security را به پروژه تزریق می‌کند و بلافاصله، تمام مسیرها نیاز به ورود خواهند داشت، که یک تست اولیه عالی است.

حالا، برای امنیت پیشرفته‌تر، وابستگی JWT را اضافه کنید اگر قصد استفاده از توکن‌های ایمن برای اپلیکیشن‌های موبایل دارید؛ وابستگی jjwt-api، jjwt-impl و jjwt-jackson را با نسخه ۰.۱۲.۶ (سازگار با ۲۰۲۵) اضافه نمایید. این ابزارها، تولید و اعتبارسنجی توکن‌ها را آسان می‌کنند. پس از بیلد مجدد، پروژه را اجرا کنید و به localhost:8080 بروید؛ باید صفحه ورود پیش‌فرض ظاهر شود با نام کاربری “user” و رمزی که در لاگ کنسول نمایش داده می‌شود، که موفقیت وابستگی را تأیید می‌کند. اگر مشکلی پیش آمد، نسخه Spring Boot را در pom.xml چک کنید و مطمئن شوید با ۳.۵.۶ همخوانی دارد.

در نهایت، این گام را با افزودن وابستگی‌های اضافی مانند spring-boot-starter-data-jpa برای ذخیره کاربران در پایگاه داده کامل کنید؛ این ترکیب، پایه‌ای برای مراحل بعدی فراهم می‌کند و پروژه را آماده پیکربندی می‌نماید. با این کار، حدود ۱۰ دقیقه زمان برده و سیستم شما اکنون از حالت باز به حالت محافظت‌شده تغییر کرده است.

گام دوم: پیکربندی امنیتی پایه در فایل‌های پروژه

پیکربندی پایه، مانند تنظیم قوانین کلی نگهبانی، رفتار کلی سیستم امنیتی را تعریف می‌کند و اطمینان می‌دهد که تمام درخواست‌ها بررسی شوند؛ یک کلاس جدید به نام SecurityConfig در بسته اصلی پروژه بسازید و آن را با انوتیشن @Configuration و @EnableWebSecurity علامت‌گذاری کنید تا Spring بداند این کلاس مسئول تنظیمات امنیتی است. در این کلاس، یک متد برای تعریف رمزگذار رمز عبور (با BCrypt) و یک متد برای تنظیم فیلترهای امنیتی ایجاد کنید. کد نمونه زیر را در SecurityConfig.java قرار دهید:

java

@Configuration
@EnableWebSecurity
public class SecurityConfig {
    @Bean
    public PasswordEncoder passwordEncoder() {
        return new BCryptPasswordEncoder();
    }
}

این پیکربندی، رمزهای عبور را به طور ایمن ذخیره می‌کند و از الگوریتم‌های ضعیف جلوگیری می‌نماید. حالا، پروژه را اجرا کنید و دوباره تست کنید؛ ورود با رمز ساده دیگر کار نخواهد کرد مگر اینکه رمز را هش کنید، که این تغییر، امنیت را فوراً افزایش می‌دهد. در فایل application.properties، خطوطی مانند spring.security.user.name=admin و spring.security.user.password=secret را اضافه کنید تا کاربران پیش‌فرض تعریف شوند، اما برای تولید، از پایگاه داده استفاده کنید.

در ادامه، برای غیرفعال کردن CSRF (حفاظت از حملات جعلی) در APIهای REST، در متد configure(HttpSecurity http) بنویسید: http.csrf(csrf -> csrf.disable()).csrf().disable(); این تنظیم، برای سرویس‌های وب که از POST بدون فرم استفاده می‌کنند، ضروری است و خطاهای ۴۰۳ را حل می‌کند. پس از اعمال، سرور را راه‌اندازی مجدد کنید و با Postman یک درخواست GET به /users بفرستید؛ باید کد ۴۰۱ (غیرمجاز) برگردد، که نشان‌دهنده فعال بودن امنیت است.

علاوه بر این، لاگینگ امنیتی را فعال کنید با افزودن logging.level.org.springframework.security=DEBUG در properties، تا جزئیات درخواست‌ها را ببینید. این گام، حدود ۱۵ دقیقه زمان می‌برد و پایه‌ای برای احراز هویت پیشرفته فراهم می‌کند، به طوری که بدون آن، تنظیمات بعدی ناقص خواهند بود.

گام سوم: پیاده‌سازی احراز هویت کاربران با سرویس جزئیات کاربر

احراز هویت، فرآیندی است که هویت کاربران را تأیید می‌کند و مانند چک کردن مدارک در ورودی، از ورود افراد ناشناس جلوگیری می‌نماید؛ یک کلاس UserDetailsService سفارشی بسازید که از پایگاه داده کاربران را بارگیری کند، و آن را با @Service علامت‌گذاری کنید. در این کلاس، متد loadUserByUsername را پیاده‌سازی کنید تا بر اساس نام کاربری، شیء UserDetails را برگرداند. برای مثال، از JPA Repository برای جستجو استفاده کنید:

java

@Service
public class CustomUserDetailsService implements UserDetailsService {
    @Autowired
    private UserRepository userRepository;

    @Override
    public UserDetails loadUserByUsername(String username) throws UsernameNotFoundException {
        User user = userRepository.findByUsername(username)
            .orElseThrow(() -> new UsernameNotFoundException("کاربر یافت نشد"));
        return new org.springframework.security.core.userdetails.User(
            user.getUsername(), user.getPassword(), getAuthorities(user.getRoles()));
    }
}

این کد، کاربران را از جدول User بارگیری می‌کند و نقش‌ها را به مجوزها تبدیل می‌نماید. حالا، در SecurityConfig، این سرویس را به AuthenticationManager تزریق کنید با @Autowired private CustomUserDetailsService userDetailsService; و در متد configure، http.userDetailsService(userDetailsService). سپس، چند کاربر نمونه در پایگاه داده ذخیره کنید (با رمز هش‌شده) و تست کنید؛ با Postman، درخواست POST به /login با JSON { “username”: “admin”, “password”: “pass” } بفرستید و توکن یا موفقیت را بررسی کنید.

در ادامه، برای مدیریت نقش‌ها، لیستی از GrantedAuthority بسازید که نقش‌هایی مانند ROLE_USER یا ROLE_ADMIN را شامل شود. این جزئیات، احراز هویت را واقعی می‌کند. اگر خطای “user not found” دیدید، اتصال به پایگاه داده را چک کنید. این گام، ۲۰ دقیقه زمان می‌برد و کاربران را به سیستم متصل می‌نماید.

گام چهارم: رمزنگاری و حفاظت از رمزهای عبور

رمزنگاری، داده‌های حساس را به شکل غیرقابل خواندن تبدیل می‌کند و از ذخیره رمزهای ساده جلوگیری می‌نماید؛ در SecurityConfig، BCryptPasswordEncoder را به عنوان Bean تعریف کنید (که قبلاً کردیم) و در زمان ذخیره کاربر جدید، از آن برای هش کردن رمز استفاده کنید، مانند user.setPassword(passwordEncoder.encode(rawPassword)). این الگوریتم، با نمک تصادفی، حملات dictionary را خنثی می‌کند.

حالا، در کنترل‌کننده ثبت‌نام، رمز را قبل از ذخیره هش کنید و تست کنید؛ یک کاربر جدید بسازید و سعی کنید با رمز خام وارد شوید – باید شکست بخورد، اما با رمز هش‌شده موفق باشد. برای به‌روزرسانی، از متد matches(rawPassword, encodedPassword) استفاده کنید.

در ادامه، برای کلیدهای JWT، یک secret key در properties ذخیره کنید و از آن برای امضا استفاده نمایید. این گام، ۱۰ دقیقه اضافی می‌گیرد و امنیت ذخیره‌سازی را تضمین می‌کند.

گام پنجم: کنترل دسترسی و حفاظت از مسیرهای خاص

کنترل دسترسی، مانند اختصاص کلیدهای متفاوت به درهای مختلف، اطمینان می‌دهد که فقط کاربران مجاز به بخش‌های حساس برسند؛ در SecurityConfig، در متد configure(HttpSecurity http)، از authorizeHttpRequests استفاده کنید: http.authorizeHttpRequests(authz -> authz.requestMatchers(“/public/“).permitAll().requestMatchers(“/admin/“).hasRole(“ADMIN”).anyRequest().authenticated()). این تنظیم، مسیرهای عمومی را باز و اداری را محدود می‌کند.

حالا، تست کنید: درخواست به /public بدون ورود موفق باشد، اما /admin ۴۰۳ برگردد مگر با کاربر admin. برای نقش‌ها، از @PreAuthorize(“hasRole(‘ADMIN’)”) در متدهای کنترل‌کننده استفاده کنید.

در ادامه، CORS را برای اپ‌های خارجی تنظیم کنید با http.cors(Customizer.withDefaults()). این گام، ۱۵ دقیقه زمان می‌برد و سیستم را لایه‌به‌لایه ایمن می‌کند.

گام ششم: پیاده‌سازی توکن‌های ایمن (JWT) برای احراز هویت پیشرفته

توکن‌های JWT، مانند بلیت‌های موقتی، اجازه دسترسی بدون ورود مکرر را می‌دهند؛ وابستگی‌های JWT را اضافه کنید و یک کلاس JwtUtil بسازید برای تولید و اعتبارسنجی توکن. در کنترل‌کننده login، پس از موفقیت، توکن تولید کنید: String token = jwtUtil.generateToken(username);

در SecurityConfig، فیلتر JWT اضافه کنید تا هر درخواست را چک کند. تست با Postman: login بگیرید، توکن را در هدر Authorization: Bearer <token> بگذارید و به مسیر محافظت‌شده بروید.

این گام، ۲۵ دقیقه طول می‌کشد و API را برای کلاینت‌های خارجی آماده می‌کند.

گام هفتم: تست و بررسی امنیت سیستم

تست، مانند بازرسی دوره‌ای، ضعف‌ها را شناسایی می‌کند؛ از Postman برای سناریوهای مختلف استفاده کنید و ابزار OWASP ZAP برای اسکن خودکار. پوشش تست‌ها را به ۸۰ درصد برسانید با JUnit.

حالا، لاگ‌ها را بررسی کنید و حملات شبیه‌سازی‌شده را تست نمایید. این گام، ۲۰ دقیقه نهایی است و اطمینان کامل می‌دهد.

با اتمام این مراحل، که حدود ۲ ساعت زمان می‌برد، سیستم امنیتی شما کامل است و آماده حفاظت از داده‌های واقعی می‌شود؛ این سرمایه‌گذاری، از ضررهای احتمالی جلوگیری می‌کند و پروژه را حرفه‌ای‌تر می‌سازد.

تست و دیباگ: اطمینان از کیفیت

گام اول: نوشتن تست‌های واحد برای اجزای کوچک

تست‌های واحد، مانند بررسی‌های دقیق هر قطعه از پازل، بر روی عملکرد مستقل متدها یا کلاس‌های کوچک تمرکز دارند و اطمینان می‌دهند که هر بخش به تنهایی درست کار می‌کند، بدون وابستگی به اجزای دیگر؛ برای شروع، وابستگی چارچوب تست واحد جاوا (نسخه ۶ که در سپتامبر ۲۰۲۵ منتشر شده) را به فایل مدیریت وابستگی پروژه (مانند pom.xml) اضافه کنید، که این کار با افزودن خطی ساده مانند وابستگی به junit-jupiter انجام می‌شود و بلافاصله در دسترس قرار می‌گیرد. سپس، در فولدر تست‌ها (src/test/java)، یک کلاس جدید بسازید و با نشان‌گذاری @Test، متدهای تست را تعریف کنید؛ برای مثال، اگر یک متد محاسبه قیمت محصول دارید، تستی بنویسید که ورودی‌های مختلف را بررسی کند و خروجی مورد انتظار را تأیید نماید، مانند استفاده از assertEquals برای مقایسه نتایج.

حالا، سناریوهای شکست را پوشش دهید؛ برای نمونه، اگر متد با داده‌های نامعتبر روبرو شود، تستی بنویسید که خطای مناسب را پرتاب کند و با assertThrows آن را تأیید کنید، که این رویکرد، نقاط ضعف را زود شناسایی می‌کند و کد را مقاوم‌تر می‌سازد. اجرای تست‌ها را با دستور mvn test در ترمینال انجام دهید تا گزارش کاملی از موفقیت‌ها و شکست‌ها دریافت کنید؛ اگر همه تست‌ها سبز شوند، این گام موفق است، اما در صورت شکست، جزئیات خطا را بخوانید تا علت را بفهمید. این تست‌ها سریع هستند (کمتر از یک ثانیه) و باید روزانه اجرا شوند تا تغییرات جدید مشکلی ایجاد نکنند.

در ادامه، تست‌ها را برای پوشش کامل‌تر گسترش دهید؛ حداقل ۷۰ درصد کدهای منطقی را هدف بگیرید، و از ابزارهای IDE برای تولید کدهای تست خودکار استفاده کنید که الگوهای رایج را پیشنهاد می‌دهند. این عادت، کیفیت کد را از ابتدا بالا می‌برد و در پروژه‌های بزرگ، زمان بازبینی را کاهش می‌دهد. همچنین، نام‌گذاری تست‌ها را واضح کنید، مانند testCalculatePriceWithDiscount، تا خوانایی افزایش یابد و دیگران بتوانند سریع بفهمند.

علاوه بر این، تست‌های پارامتری اضافه کنید؛ با @ParameterizedTest، چندین ورودی را در یک تست بررسی کنید تا تکرار را اجتناب ورزید و پوشش را افزایش دهید. این روش، کارایی را بالا می‌برد و برای داده‌های متنوع مانند قیمت‌های مختلف، ایده‌آل است. در نهایت، تست‌ها را کامیت کنید تا بخشی از تاریخچه پروژه شوند و ردیابی تغییرات آسان گردد.

گام دوم: ایجاد تست‌های یکپارچه برای تعاملات سیستم

تست‌های یکپارچه، مانند شبیه‌سازی کامل یک سناریوی واقعی، بررسی می‌کنند که اجزا با هم چطور کار می‌کنند و آیا اتصالات مانند پایگاه داده یا سرویس‌های خارجی درست عمل می‌نمایند؛ برای این کار، از نشان‌گذاری @SpringBootTest در کلاس تست استفاده کنید که کل زمینه Spring Boot را بارگذاری می‌کند و وابستگی‌ها را خودکار تزریق می‌نماید، بر اساس نسخه ۳.۵.۶ Spring Boot که در سپتامبر ۲۰۲۵ منتشر شده. ابتدا، وابستگی spring-boot-starter-test را اضافه کنید که همه ابزارهای لازم مانند MockMvc برای شبیه‌سازی درخواست‌های وب را شامل می‌شود، و سپس یک تست بنویسید که یک درخواست POST به کنترل‌کننده ارسال کند و پاسخ را بررسی نماید.

حالا، پایگاه داده موقت را تنظیم کنید؛ با H2، یک پایگاه در حافظه ایجاد کنید تا بدون نیاز به سرور خارجی، داده‌ها ذخیره شوند، و با @DataJpaTest برای تمرکز بر لایه داده، تست‌های خاص بنویسید. برای مثال، تستی برای ذخیره کاربر جدید بنویسید و با findById، وجود آن را تأیید کنید؛ این تست‌ها کندتر از واحد هستند (چند ثانیه) اما تعاملات واقعی را تأیید می‌کنند. اجرای آن‌ها را با پروفایل تست جداگانه انجام دهید تا تنظیمات تولید مختل نشود.

در ادامه، درخواست‌های وب را شبیه‌سازی کنید؛ با MockMvc، یک درخواست GET به مسیر /users بفرستید و وضعیت ۲۰۰ و محتوای JSON را چک کنید، که این کار از شکست‌های مسیریابی جلوگیری می‌کند. اگر خطایی مانند NullPointerException پیش آمد، تزریق وابستگی‌ها را بررسی کنید. این رویکرد، طبق بهترین شیوه‌ها، تعاملات را بدون اجرای سرور واقعی تست می‌کند و سرعت را حفظ می‌نماید.

علاوه بر این، تست‌های امنیتی را اضافه کنید؛ مثلاً بررسی کنید که مسیرهای محافظت‌شده بدون توکن، ۴۰۱ برگردانند، و با ابزارهای Mock برای شبیه‌سازی کاربر واردشده، سناریوها را کامل کنید. این لایه، اطمینان از ایمن بودن سیستم را می‌دهد. در نهایت، تست‌ها را گروه‌بندی کنید تا بتوانید فقط یکپارچه‌ها را اجرا نمایید و زمان را صرفه‌جویی کنید.

گام سوم: دیباگ کردن خطاها با ابزارهای محیط توسعه

دیباگ، فرآیندی تعاملی است که مانند یک ذره‌بین، اجرای کد را قدم‌به‌قدم بررسی می‌کند و مقادیر متغیرها را در لحظه نشان می‌دهد تا ریشه مشکلات یافت شود؛ در محیط توسعه مانند IntelliJ، از نقاط توقف (breakpoints) استفاده کنید که با کلیک روی شماره خط فعال می‌شوند و اجرا را در آن نقطه متوقف می‌کنند. برای شروع، یک تست شکست‌خورده را انتخاب کنید، Run with Debug را بزنید، و وقتی متوقف شد، متغیرها را در پنل Debug بررسی نمایید؛ این ابزار، تغییرات لحظه‌ای را نشان می‌دهد و اغلب علت‌هایی مانند مقدار null را فاش می‌کند.

حالا، گام‌به‌گام پیش بروید؛ با دکمه Step Over، خط بعدی را بدون ورود به متدها اجرا کنید، یا با Step Into، داخل فراخوانی‌ها بروید تا لایه‌های عمیق را کاوش نمایید؛ برای مثال، اگر در سرویس کاربر مشکلی وجود دارد، داخل متد ذخیره بروید و مقدار ورودی را چک کنید. کنسول دیباگ، لاگ‌های زنده را نمایش می‌دهد و می‌توانید متغیرها را تغییر دهید تا سناریوهای مختلف را تست کنید. این روش، حدود ۵۰ درصد زمان حل مشکل را کاهش می‌دهد.

در ادامه، از ابزارهای پیشرفته مانند Evaluate Expression استفاده کنید؛ در حین دیباگ، عبارتی مانند متغیر + ۱ را ارزیابی کنید تا رفتار را پیش‌بینی نمایید، که این برای بررسی منطق پیچیده مفید است. همچنین، شرطی کردن نقاط توقف را فعال کنید، مانند توقف فقط وقتی ایمیل خالی است، تا تمرکز افزایش یابد. طبق شیوه‌های ۲۰۲۵، ترکیب دیباگ با لاگینگ، بهترین نتیجه را می‌دهد.

علاوه بر این، دیباگ را برای تست‌های یکپارچه اعمال کنید؛ سرور را در حالت دیباگ راه‌اندازی کنید (با پورت ۵۰۰۵) و درخواست‌ها را از مرورگر بفرستید تا خطاهای واقعی را ردیابی نمایید. این کار، تفاوت بین محیط تست و تولید را برجسته می‌کند. در نهایت، جلسات دیباگ را مستند کنید تا الگوهای رایج خطاها شناسایی شوند و در آینده اجتناب ورزید.

گام چهارم: تست عملکرد با ابزارهای شبیه‌سازی بار

تست عملکرد، مانند قرار دادن سیستم تحت فشار، بررسی می‌کند که آیا سرویس در برابر هزاران درخواست همزمان پایدار می‌ماند یا خیر، و از ابزارهایی مانند Apache JMeter (نسخه ۵.۶.۳ تا اکتبر ۲۰۲۵) برای شبیه‌سازی استفاده می‌شود. ابتدا، JMeter را دانلود و نصب کنید، یک Thread Group بسازید که ۱۰۰ کاربر همزمان را شبیه‌سازی کند، و درخواست‌های GET/POST به مسیرهای پروژه اضافه نمایید؛ سپس، تست را اجرا کنید و معیارهایی مانند زمان پاسخ (کمتر از ۲۰۰ میلی‌ثانیه) را نظارت نمایید.

حالا، سناریوهای واقعی را طراحی کنید؛ برای مثال، ۵۰۰ درخواست در ثانیه به جستجوی محصولات بفرستید و نقاط گلوگاه مانند پایگاه داده را شناسایی کنید، که اغلب با افزایش زمان پاسخ فاش می‌شوند. گزارش JMeter، نمودارهایی از بار و خطاها ارائه می‌دهد و می‌توانید از Listenerها برای ذخیره نتایج استفاده کنید. این تست‌ها، قبل از استقرار ضروری هستند تا مقیاس‌پذیری تأیید شود.

در ادامه، بهینه‌سازی بر اساس نتایج انجام دهید؛ اگر زمان پاسخ بالا است، کشینگ را فعال کنید و تست را تکرار نمایید تا بهبود را ببینید. طبق بهترین شیوه‌ها، تست عملکرد را هفتگی اجرا کنید، به ویژه پس از تغییرات بزرگ. همچنین، از پروفایلرهای JVM مانند VisualVM برای نظارت بر حافظه و CPU در حین تست استفاده کنید.

علاوه بر این، تست‌های توزیع‌شده را در نظر بگیرید؛ JMeter را روی چندین ماشین اجرا کنید تا بار واقعی‌تری شبیه‌سازی شود، که برای پروژه‌های بزرگ حیاتی است. در نهایت، نتایج را با تیم به اشتراک بگذارید تا تصمیم‌گیری‌های بهینه انجام شود.

گام پنجم: اندازه‌گیری و افزایش پوشش تست

اندازه‌گیری پوشش، مانند یک معیار سلامت، نشان می‌دهد که چه درصدی از کد توسط تست‌ها بررسی شده و نقاط کور را برجسته می‌کند؛ از ابزار JaCoCo (که با Maven ادغام می‌شود) استفاده کنید، وابستگی jacoco-maven-plugin را اضافه نمایید و با mvn jacoco:report گزارش تولید کنید؛ این گزارش، فایل HTML با درصد پوشش خطوط و شاخه‌ها ایجاد می‌کند، و هدف ۸۰ درصدی را تنظیم کنید.

حالا، نقاط با پوشش پایین را شناسایی کنید؛ در گزارش، کدهای قرمز را پیدا کنید و تست‌های جدید بنویسید تا آن‌ها را پوشش دهند، مانند افزودن تست برای شاخه‌های شرطی در متدهای پیچیده. اجرای مداوم با CI/CD، پوشش را نظارت می‌کند و اگر کاهش یابد، هشدار می‌دهد. این رویکرد، کیفیت را پایدار نگه می‌دارد.

در ادامه، پوشش را برای لایه‌های مختلف تفکیک کنید؛ مثلاً ۹۰ درصد برای منطق کسب‌وکار و ۷۰ درصد برای تست‌های یکپارچه، که تعادل مناسبی ایجاد می‌کند. ابزارهای IDE، پوشش زنده را در حین اجرا نشان می‌دهند و کمک می‌کنند. طبق شیوه‌های ۲۰۲۵، پوشش را بخشی از معیارهای کیفیت پروژه بدانید.

علاوه بر این، تست‌های mutation را اضافه کنید؛ با PITest، تغییرهای کوچک در کد ایجاد کنید و ببینید آیا تست‌ها آن‌ها را شناسایی می‌کنند، که کیفیت تست‌ها را افزایش می‌دهد. در نهایت، پوشش را در مستندات پروژه ثبت کنید تا پیشرفت ردیابی شود.

استقرار و اجرا: انتقال به محیط واقعی

گام اول: آماده‌سازی برنامه برای محیط تولید

آماده‌سازی اولیه، مانند تنظیم موتور قبل از مسابقه، اطمینان می‌دهد که برنامه بدون نقص در محیط واقعی اجرا شود؛ ابتدا، پروفایل production را در فایل application-prod.yml ایجاد کنید و تنظیماتی مانند spring.profiles.active=prod را اضافه نمایید تا لاگ‌ها به سطح INFO محدود شوند و خروجی اضافی حذف گردد. در این فایل، اتصال به پایگاه داده واقعی مانند PostgreSQL را با استفاده از متغیرهای محیطی تعریف کنید، مثلاً spring.datasource.url=${DB_URL}، تا رمزها در کد ذخیره نشوند و امنیت افزایش یابد. این گام، بر اساس راهنماهای ۲۰۲۵، از نشت اطلاعات جلوگیری می‌کند و سازگاری با ابر را تضمین می‌نماید.

حالا، وابستگی‌ها را بهینه کنید؛ در pom.xml، پروفایل production اضافه نمایید که scope test را برای کتابخانه‌های غیرضروری مانند H2 به provided تغییر دهد و حجم JAR نهایی را کاهش دهد. سپس، دستور mvn clean package -Pprod -DskipTests را اجرا کنید تا فایل JAR اجرایی بدون تست‌ها تولید شود؛ این فایل، با java -jar app.jar -Dspring.profiles.active=prod راه‌اندازی می‌شود. اگر از Gradle استفاده می‌کنید، gradle bootJar –profile prod مشابه عمل می‌کند و خروجی را در build/libs قرار می‌دهد. این بهینه‌سازی، زمان بارگذاری را تا ۳۰ درصد کاهش می‌دهد.

در ادامه، تست‌های نهایی محلی را انجام دهید؛ برنامه را با پروفایل prod اجرا کنید و با ابزار Postman درخواست‌های سنگین ارسال نمایید، یا از JMeter برای شبیه‌سازی ۱۰۰ کاربر همزمان استفاده کنید تا رفتار تحت بار را بررسی نمایید. همچنین، health check endpoint مانند /actuator/health را فعال کنید تا وضعیت را نظارت کنید. این تست‌ها، مشکلات پنهان مانند اتصال پایگاه داده را زود شناسایی می‌کنند.

علاوه بر این، امنیت پایه را اعمال کنید؛ Spring Security را برای احراز هویت JWT فعال نمایید و server.ssl.enabled=true را در تنظیمات اضافه کنید تا HTTPS اجباری شود. این لایه‌ها، از حملات رایج در محیط واقعی جلوگیری می‌کنند.

در نهایت، JAR را در Git commit کنید بدون اطلاعات حساس، و یک تگ v1.0.0 بگذارید. این آماده‌سازی، پایه محکمی برای مراحل بعدی فراهم می‌کند.

گام دوم: استقرار روی Heroku – روش ساده و سریع برای مبتدیان

Heroku، پلتفرم ابری محبوب در ۲۰۲۵، بدون نیاز به سرور مدیریت، برنامه‌های Spring Boot را با ادغام Git میزبانی می‌کند و ویژگی‌های جدیدی مانند dynoهای serverless را ارائه می‌دهد؛ ابتدا، حساب رایگان در heroku.com بسازید و Heroku CLI را از سایت رسمی دانلود و نصب کنید. سپس، در فولدر پروژه، heroku login را اجرا نمایید و heroku create your-app-name برای ایجاد اپلیکیشن جدید بزنید که یک remote Git به نام heroku می‌سازد. این گام‌ها، بر اساس tutorialهای اخیر، کمتر از ۵ دقیقه طول می‌کشد.

حالا، Procfile را در ریشه پروژه ایجاد کنید با محتوای web: java -Dserver.port=$PORT -Dspring.profiles.active=prod -jar target/your-app.jar تا پورت دینامیک Heroku را مدیریت کند. سپس، git add .، git commit -m “Prepare for Heroku deploy” و git push heroku main را اجرا کنید؛ Heroku Maven را خودکار می‌سازد و JAR را مستقر می‌نماید. پس از موفقیت، heroku open را بزنید تا برنامه در مرورگر باز شود و endpointها را تست کنید.

در ادامه، پایگاه داده را متصل کنید؛ از داشبورد Heroku، add-on Heroku Postgres (رایگان تا ۱۰,۰۰۰ ردیف) را اضافه نمایید و متغیرهای JNDI_URL را در Config Vars تنظیم کنید، سپس در کد از @Value(“${external.datasource.url}”) برای خواندن استفاده نمایید. Flyway برای مهاجرت خودکار فعال است. این اتصال، داده‌ها را پایدار نگه می‌دارد.

علاوه بر این، لاگ‌ها را نظارت کنید؛ heroku logs –tail –app your-app-name خروجی real-time را نشان می‌دهد و با heroku ps:scale web=2، مقیاس را افزایش دهید. برای CI/CD، GitHub Actions را با workflow yml ادغام کنید تا هر push مستقر شود.

در نهایت، دامنه سفارشی با heroku domains:add yourdomain.com و تنظیم DNS اضافه کنید. این روش، ایده‌آل برای MVPها است.

گام سوم: استقرار روی AWS Elastic Beanstalk – مقیاس‌پذیری حرفه‌ای

AWS Elastic Beanstalk در ۲۰۲۵، با پشتیبانی از Java 21 و auto-scaling بر اساس AI، برنامه‌های Spring Boot را به طور کامل مدیریت می‌کند؛ ابتدا، حساب AWS ایجاد کنید و AWS CLI را نصب نمایید، سپس aws configure را با کلیدهای IAM اجرا کنید. در کنسول Elastic Beanstalk، Application جدیدی بسازید و Environment از نوع Java با پلتفرم Corretto 17 انتخاب نمایید. این تنظیمات، سازگاری کامل را تضمین می‌کند.

حالا، JAR را آپلود کنید؛ از کنسول، Upload and Deploy را بزنید و JAR را انتخاب نمایید، یا از CLI با eb init -p java your-app، eb create prod-env و eb deploy استفاده شود. Beanstalk Tomcat را برای اجرا راه‌اندازی می‌کند و URL محیط را ارائه می‌دهد. تست با curl https://your-env.elasticbeanstalk.com/health.

در ادامه، تنظیمات را سفارشی کنید؛ فولدر .ebextensions را بسازید و config.yml با option_settings: – namespace: aws:elasticbeanstalk:container:java:options server.port: 5000 اضافه نمایید. برای RDS، instance PostgreSQL جداگانه ایجاد کنید و URL را در Environment Properties بگذارید. این جداسازی، امنیت را افزایش می‌دهد.

علاوه بر این، auto-scaling را فعال کنید؛ در Capacity settings، min 2 و max 10 instance بر اساس CPU 70% تنظیم نمایید. CloudWatch برای metrics ادغام شود.

در نهایت، CI/CD با CodePipeline و GitHub متصل کنید تا deployment خودکار باشد. این پلتفرم، برای ترافیک بالا عالی است.

گام چهارم: کانتینریزیشن با Docker – پایه‌ای برای portability

Docker در ۲۰۲۵، با buildkit سریع‌تر، برنامه Spring Boot را در کانتینرهای ایزوله بسته‌بندی می‌کند؛ Dockerfile در ریشه بسازید با FROM eclipse-temurin:17-jre، COPY target/*.jar app.jar، EXPOSE 8080، ENTRYPOINT [“java”,”-jar”,”/app.jar”] -Dspring.profiles.active=prod. سپس، docker build -t your-app:v1 . و docker run -p 8080:8080 -e DB_URL=… your-app را تست کنید. این portability، اجرای یکسان را تضمین می‌کند.

حالا، تصویر را به Docker Hub push کنید؛ docker login، docker tag your-app yourusername/your-app:v1، docker push. برای multi-stage، FROM maven:3.9 برای build و jre برای runtime استفاده کنید تا حجم ۵۰ مگابایت شود.

در ادامه، docker-compose.yml برای محیط محلی با db: image: postgres:15 بسازید و docker-compose up تست نمایید.

علاوه بر این، امنیت با –network=host و scan با Trivy اعمال شود.

در نهایت، این کانتینر، آماده Kubernetes است.

گام پنجم: استقرار روی Kubernetes – برای سیستم‌های توزیع‌شده

Kubernetes در ۲۰۲۵، با Kube ۱.۳۰، microservices Spring Boot را ارکستر می‌کند؛ Minikube را نصب کنید یا GKE استفاده نمایید. deployment.yaml با apiVersion: apps/v1، replicas: 3، image: yourusername/your-app:v1 بسازید و kubectl apply -f deployment.yaml بزنید.

حالا، service.yaml با type: LoadBalancer، port: 80، targetPort: 8080 اعمال کنید تا URL خارجی بگیرید.

در ادامه، ConfigMap با kubectl create configmap app-config –from-env-file=env.prod و Secret برای رمزها بسازید.

علاوه بر این، Ingress با nginx برای HTTPS اضافه کنید.

در نهایت، Helm chart برای مدیریت استفاده نمایید. این روش، برای scalability ایده‌آل است.

گام ششم: نظارت و نگهداری پس از استقرار

نظارت، کلیدی برای پایداری است؛ در Heroku از Papertrail، در AWS از CloudWatch با alarms برای CPU>80% استفاده کنید. لاگ‌ها را با ELK stack جمع‌آوری نمایید.

حالا، به‌روزرسانی با rolling deployment بدون downtime انجام دهید؛ در K8s، kubectl rollout.

در ادامه، بک‌آپ با cron برای RDS.

علاوه بر این، health checks را در /actuator/health تست کنید.

در نهایت، هزینه‌ها را در داشبورد چک کنید.

❓سوالات متداول

۱. چگونه می‌توانم خطاهای اتصال به پایگاه داده را حل کنم؟

ابتدا، تنظیمات URL، نام کاربری و رمز را در فایل properties بررسی کنید و مطمئن شوید که سرور پایگاه داده در حال اجرا است؛ سپس، لاگ‌های کنسول را چک کنید تا جزئیات خطا مشخص شود، و اگر لازم، فایروال را برای پورت مربوطه باز کنید.

۲. آیا نیاز به دانش عمیق جاوا برای این آموزش هست؟

خیر، این مطلب برای سطوح متوسط طراحی شده و اصطلاحات را ساده توضیح می‌دهد، اما آشنایی پایه با جاوا مانند کلاس‌ها و متدها مفید است؛ با تمرین گام‌ها، دانش شما به طور طبیعی افزایش می‌یابد.

۳. چگونه امنیت را برای کاربران خارجی افزایش دهم؟

از JWT برای توکن‌های موقت استفاده کنید و HTTPS را فعال نمایید، همچنین نرخ درخواست‌ها را محدود کنید تا حملات DDoS جلوگیری شود؛ این لایه‌ها، حفاظت جامعی فراهم می‌کنند.

۴. تست‌های خودکار چقدر مهم هستند؟

بسیار مهم، زیرا خطاها را زود شناسایی می‌کنند و زمان استقرار را کاهش می‌دهند؛ هدف پوشش ۷۰-۸۰ درصدی کد را داشته باشید تا اطمینان از کیفیت بالا برود.

۵. برای استقرار روی ابر، چه ابزاری پیشنهاد می‌شود؟

Heroku یا AWS برای تازه‌کاران عالی است، زیرا تنظیمات ساده‌ای دارند و مقیاس‌پذیری خودکار ارائه می‌دهند؛ با Docker، استقرار را کانتینری کنید تا سازگاری افزایش یابد.

جمع بندی نهایی

در این آموزش جامع، از آماده‌سازی محیط تا بهینه‌سازی و مثال‌های پیشرفته، گام‌به‌گام با ساخت سرویس‌های وب قدرتمند آشنا شدیم و دیدیم که چگونه با ابزارهای ساده جاوا و Spring Boot، می‌توان پروژه‌های واقعی و کارآمد ایجاد کرد؛ این فرآیند نه تنها دانش فنی شما را افزایش می‌دهد، بلکه اعتماد به نفس لازم برای پروژه‌های بزرگ‌تر را نیز فراهم می‌آورد، و با رعایت نکات امنیتی، تست و بهترین شیوه‌ها، سیستم‌هایی ایمن و مقیاس‌پذیر خواهید داشت که در دنیای واقعی ارزشمند هستند.

آیسان بهرمند

بازدید: