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SpringBoot之基本原理


SpringBoot之基本原理

我们之前写的HelloSpringBoot,到底是怎么运行的呢,Maven项目,我们一般从pom.xml文件探究起;

一、父依赖

pom.xml

  • spring-boot-dependencies:核心依赖在父工程中!
  • 我们在写或者引入一些Springboot依赖的时候,不需要指定版本,就因为有这些版本仓库

1、其中它主要是依赖一个父项目,主要是管理项目的资源过滤及插件!

<parent>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
<version>2.4.3</version>
<relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
</parent>

2、点进去,发现还有一个父依赖

<parent>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-dependencies</artifactId>
<version>2.4.3</version>
</parent>

3、这里才是真正管理SpringBoot应用里面所有依赖版本的地方,SpringBoot的版本控制中心;

4、以后我们导入依赖默认是不需要写版本;但是如果导入的包没有在依赖中管理着就需要手动配置版本了;

二、启动器 spring-boot-starter

  • 依赖

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

  • springboot-boot-starter-xxx,说白了就是Springboot的启动场景
  • 比如spring-boot-starter-web,他就会帮我们自动导入web的所有依赖
  • springboot会将所有的功能场景,都变成一个个的启动器
  • 我们要使用什么功能,就只需要找到对应的启动器就好了​​start​

三、主程序

1、默认的主启动类

//@SpringBootApplication 来标注一个主程序类
//说明这是一个Spring Boot应用
@SpringBootApplication
public class SpringbootApplication {
public static void main(String[] args) {
//以为是启动了一个方法,没想到启动了一个服务
SpringApplication.run(SpringbootApplication.class, args);
}
}

但是一个简单的启动类并不简单! 我们来分析一下这些注解都干了什么

2、注解(@SpringBootApplication)

  • 作用:标注在某个类上说明这个类是SpringBoot的主配置
  • SpringBoot就应该运行这个类的main方法来启动SpringBoot应用;
  • 进入这个注解:可以看到上面还有很多其他注解!

@SpringBootConfiguration
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan(
excludeFilters = {@Filter(
type = FilterType.CUSTOM,
classes = {TypeExcludeFilter.class}
), @Filter(
type = FilterType.CUSTOM,
classes = {AutoConfigurationExcludeFilter.class}
)}
)
public @interface SpringBootApplication {
// ......
}

@ComponentScan

  • 这个注解在Spring中很重要 ,它对应XML配置中的元素。
  • 作用:自动扫描并加载符合条件的组件或者bean , 将这个bean定义加载到IOC容器中

@SpringBootConfiguration

  • 作用:SpringBoot的配置类 ,标注在某个类上 , 表示这是一个SpringBoot的配置类;
  • 我们继续进去这个注解查看

// 点进去得到下面的 @Component
@Configuration
public @interface SpringBootConfiguration {}

@Component
public @interface Configuration {}

  • 这里的 @Configuration,说明这是一个spring的配置类
  • @Component 这就说明,启动类本身也是Spring中的一个组件而已,负责启动应用!
  • 我们回到 SpringBootApplication 注解中继续看。

@EnableAutoConfiguration

  • 开启自动配置功能
  • 以前我们需要自己配置的东西,而现在SpringBoot可以自动帮我们配置 ;
  • @EnableAutoConfiguration告诉SpringBoot开启自动配置功能,这样自动配置才能生效;

点进注解接续查看:

  • @AutoConfigurationPackage :自动配置包

@Import({Registrar.class})
public @interface AutoConfigurationPackage {
}

  • @import :Spring底层注解@import , 给容器中导入一个组件
  • Registrar.class 作用:自动配置包注册,将主启动类的所在包及包下面所有子包里面的所有组件扫描到Spring容器 ;
  • 这个分析完了,退到上一步,继续看
  • @Import({AutoConfigurationImportSelector.class}) :给容器导入组件 ;
  • AutoConfigurationImportSelector :自动配置导入选择器,那么它会导入哪些组件的选择器呢?我们点击去这个类看源码:

// 获取所有的配置
List<String> configurations = this.getCandidateConfigurations(annotationMetadata, attributes);

  • 获得候选的配置

protected List<String> getCandidateConfigurations(AnnotationMetadata metadata, AnnotationAttributes attributes) {
// 和下面的方法对应
//这里的getSpringFactoriesLoaderFactoryClass()方法
//返回的就是我们最开始看的启动自动导入配置文件的注解类;EnableAutoConfiguration
List<String> configurations = SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(this.getSpringFactoriesLoaderFactoryClass(), this.getBeanClassLoader());


Assert.notEmpty(configurations, "No auto configuration classes found in META-INF/spring.factories. If you are using a custom packaging, make sure that file is correct.");
return configurations;
}

//和上面的类的方法loadFactoryNames里面的第一个参数对应
//这里的getSpringFactoriesLoaderFactoryClass()方法
//返回的就是我们最开始看的启动自动导入配置文件的注解类;EnableAutoConfiguration
protected Class<?> getSpringFactoriesLoaderFactoryClass() {
return EnableAutoConfiguration.class;
}

  • 这个方法​​getCandidateConfigurations()​​又调用了 ​​SpringFactoriesLoader​​ 类的静态方法!我们进入​​SpringFactoriesLoader​​类loadFactoryNames() 方法,获取所有的加载配置

public static List<String> loadFactoryNames(Class<?> factoryClass, @Nullable ClassLoader classLoader) {
String factoryClassName = factoryClass.getName();
//这里它又调用了 loadSpringFactories 方法
return (List)loadSpringFactories(classLoader).getOrDefault(factoryClassName, Collections.emptyList());
}

  • 我们继续点击查看 loadSpringFactories 方法
  • 项目资源:​​META-INF/spring.factories​
  • 系统资源:​​META-INF/spring.factories​
  • 从这些资源中配置了所有的nextElement(自动配置),分装成properties

//将所有的资源加载到配置类中(将下面的抽离出来分析,第15行)
Properties properties = PropertiesLoaderUtils.loadProperties(resource);

private static Map<String, List<String>> loadSpringFactories(@Nullable ClassLoader classLoader) {
//获得classLoader , 我们返回可以看到这里得到的就是EnableAutoConfiguration标注的类本身
MultiValueMap<String, String> result = (MultiValueMap)cache.get(classLoader);
if (result != null) {
return result;
} else {
try {
//去获取一个资源 "META-INF/spring.factories"
Enumeration<URL> urls = classLoader != null ? classLoader.getResources("META-INF/spring.factories") : ClassLoader.getSystemResources("META-INF/spring.factories");
LinkedMultiValueMap result = new LinkedMultiValueMap();
//判断有没有更多的元素,将读取到的资源循环遍历,封装成为一个Properties
while(urls.hasMoreElements()) {
URL url = (URL)urls.nextElement();
UrlResource resource = new UrlResource(url);
Properties properties = PropertiesLoaderUtils.loadProperties(resource);
Iterator var6 = properties.entrySet().iterator();
while(var6.hasNext()) {
Entry<?, ?> entry = (Entry)var6.next();
String factoryClassName = ((String)entry.getKey()).trim();
String[] var9 = StringUtils.commaDelimitedListToStringArray((String)entry.getValue());
int var10 = var9.length;
for(int var11 = 0; var11 < var10; ++var11) {
String factoryName = var9[var11];
result.add(factoryClassName, factoryName.trim());
}
}
}
cache.put(classLoader, result);
return result;
} catch (IOException var13) {
throw new IllegalArgumentException("Unable to load factories from location [META-INF/spring.factories]", var13);
}
}
}

  • 发现一个多次出现的文件:spring.factories,全局搜索它

3、spring.factories

我们根据源头打开spring.factories , 看到了很多自动配置的文件;这就是自动配置根源所在!

SpringBoot之基本原理_spring

WebMvcAutoConfiguration

我们在上面的自动配置类随便找一个打开看看,比如 :​​WebMvcAutoConfiguration​

SpringBoot之基本原理_maven_02

可以看到这些一个个的都是JavaConfig配置类,而且都注入了一些Bean。
所以,自动配置真正实现是从classpath中搜寻所有的​​​META-INF/spring.factories​​​配置文件 ,并将其中对应的 ​​org.springframework.boot.autoconfigure​​​. 包下的配置项,通过反射实例化为对应标注了​​@Configuration的JavaConfig​​形式的IOC容器配置类 , 然后将这些都汇总成为一个实例并加载到IOC容器中。

4、结论:

  1. SpringBoot在启动的时候从类路径下的​​META-INF/spring.factories​​​中获取​​EnableAutoConfiguration​​指定的值
  2. 将这些值作为自动配置类导入容器 , 自动配置类就生效 , 帮我们进行自动配置工作;
  3. 以前我们需要自动配置的东西,现在springboot帮我们做了
  4. 整合JavaEE,整体解决方案和自动配置的东西都在​​springboot-autoconfigure​​的jar包中;
  5. 它会把所有需要导入的组件,以类名的方式返回,这些组件就会被添加到容器中
  6. 它会给容器中导入非常多的自动配置类 (xxxAutoConfiguration), 就是给容器中导入这个场景需要的所有组件 , 并自动配置,@Configuration(javaConfig) ;
  7. 有了自动配置类 , 免去了我们手动编写配置注入功能组件等的工作;

四、 SpringApplication

1、开启服务

@SpringBootApplication
public class Springboot01HellowordApplication {

public static void main(String[] args) {
//该方法返回一个ConfigurableApplicationContext对象
//参数一:应用入口的类; 参数二:命令行参数
SpringApplication.run(Springboot01HellowordApplication.class, args);
}

}

SpringApplication.run分析

  • 分析该方法主要分两部分
  • 一是SpringApplication的实例化,
  • 二是run方法的执行;

2、SpringApplication

这个类主要做了以下四件事情:

  1. 推断应用的类型是普通的项目还是Web项目
  2. 查找并加载所有可用初始化器 , 设置到initializers属性中
  3. 找出所有的应用程序监听器,设置到listeners属性中
  4. 推断并设置main方法的定义类,找到运行的主类

查看构造器

public SpringApplication(ResourceLoader resourceLoader, Class... primarySources) {
// ......
this.webApplicationType = WebApplicationType.deduceFromClasspath();
this.setInitializers(this.getSpringFactoriesInstances();
this.setListeners(this.getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class));
this.mainApplicationClass = this.deduceMainApplicationClass();
}

3、run方法流程分析

SpringBoot之基本原理_spring_03

SpringBoot之基本原理_spring boot_04


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