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Spring Boot 运作原理

编程SHA
 编程SHA
发布于 02/22 11:18
字数 2180
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1、Spring Boot 简介

SpringBoot是由Pivotal团队提供的全新框架,其设计目的是用来简化新Spring应用的初始搭建以及开发过程。该框架使用了特定的方式来进行配置,从而使开发人员不再需要定义样板化的配置。通过这种方式,Boot致力于在蓬勃发展的快速应用开发领域(rapid application development)成为领导者。

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SpringBoot是伴随着Spring4.0诞生的;

从字面理解,Boot是引导的意思,因此SpringBoot帮助开发者快速搭建Spring框架;

SpringBoot帮助开发者快速启动一个Web容器;

SpringBoot继承了原有Spring框架的优秀基因;

SpringBoot简化了使用Spring的过程。

Spring由于其繁琐的配置,一度被人认为“配置地狱”,各种XML、Annotation配置,让人眼花缭乱,而且如果出错了也很难找出原因。

Spring Boot更多的是采用Java Config的方式,对Spring进行配置。

SpringBoot主要有如下核心特点:

包含执行所需的一切的可执行jar包。包含了运行所需的一切,包括内嵌应用服务器等,并打包为一个可执行jar文件部署,这点在微服务概念里非常重要。

约定大于配置理念的完美践行,自动配置模块

提供各种各样的starter简化初始配置过程

提供各种扩展机制等等

2、简单搭建SpringBoot

环境:

1、IDEA

2、JDK 10

1、创建项目

Spring Boot 运作原理

 

2、设置项目信息(比如jdk、打包(jar、war))

Spring Boot 运作原理

 

3、设置关联框架(会自动整合)

Spring Boot 运作原理

 

4、设置项目名字及工作目录

Spring Boot 运作原理

 

简单的SpringBoot框架搭建好了

此时的项目结构是这样的

Spring Boot 运作原理

 

有一个DemoApplication(这个Demo是根据你实际项目名字来设定的)

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package com.example.demo;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
@SpringBootApplication
public class DemoApplication {
 public static void main(String[] args) {
 //默认的写法
 SpringApplication.run(DemoApplication.class, args);
// //可以改成这种(方便增加配置项)
// SpringApplication springApplication = new SpringApplication(DemoApplication.class);
// springApplication.run(args);
 }
}

通过上面这段代码 能看出来两点主要的可疑内容

1、@SpringBootApplication

2、run方法

2、@SpringBootApplication 简介

查看一下 该@SpringBootApplication的源码,发现这是个组合注解

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@SpringBootConfiguration
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan(excludeFilters = {
 @Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = TypeExcludeFilter.class),
 @Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = AutoConfigurationExcludeFilter.class) })
public @interface SpringBootApplication {

主要的注解有

1、@SpringBootConfiguration 这其实就是组合了Configuration注解 (实际上使用@Configuration也好用,和@SpringBootConfiguration 区别在于 在测试的时候有区别(具体的在SpringBoot实战书上有讲解。。。没太记))

2、@ComponentScan 扫包

3、@EnableAutoConfiguration 这其实也是个组合注解 (这个注解是最核心的) 源码如下

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@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@AutoConfigurationPackage
@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)
public @interface EnableAutoConfiguration {

主要注解

1、@AutoConfigurationPackage (返回项目(包)层级关系)

2、@Import(AutoConfigurationImportSelector.class) (加载META-INF/spring.factories文件)

spring.factories 文件如下

# Auto Configure
org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=
org.springframework.boot.autoconfigure.admin.SpringApplicationAdminJmxAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.aop.AopAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.amqp.RabbitAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.batch.BatchAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.cache.CacheAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.cassandra.CassandraAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.cloud.CloudServiceConnectorsAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.context.ConfigurationPropertiesAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.context.MessageSourceAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.context.PropertyPlaceholderAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.couchbase.CouchbaseAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.dao.PersistenceExceptionTranslationAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.data.cassandra.CassandraDataAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.data.cassandra.CassandraReactiveDataAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.data.cassandra.CassandraReactiveRepositoriesAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.data.cassandra.CassandraRepositoriesAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.data.couchbase.CouchbaseDataAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.data.couchbase.CouchbaseReactiveDataAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.data.couchbase.CouchbaseReactiveRepositoriesAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.data.couchbase.CouchbaseRepositoriesAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.data.elasticsearch.ElasticsearchAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.data.elasticsearch.ElasticsearchDataAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.data.elasticsearch.ElasticsearchRepositoriesAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.data.jdbc.JdbcRepositoriesAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.data.jpa.JpaRepositoriesAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.data.ldap.LdapRepositoriesAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.data.mongo.MongoDataAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.data.mongo.MongoReactiveDataAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.data.mongo.MongoReactiveRepositoriesAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.data.mongo.MongoRepositoriesAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.data.neo4j.Neo4jDataAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.data.neo4j.Neo4jRepositoriesAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.data.solr.SolrRepositoriesAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.data.redis.RedisAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.data.redis.RedisReactiveAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.data.redis.RedisRepositoriesAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.data.rest.RepositoryRestMvcAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.data.web.SpringDataWebAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.elasticsearch.jest.JestAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.elasticsearch.rest.RestClientAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.flyway.FlywayAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.freemarker.FreeMarkerAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.gson.GsonAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.h2.H2ConsoleAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.hateoas.HypermediaAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.hazelcast.HazelcastAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.hazelcast.HazelcastJpaDependencyAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.http.HttpMessageConvertersAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.http.codec.CodecsAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.influx.InfluxDbAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.info.ProjectInfoAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.integration.IntegrationAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.jackson.JacksonAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.jdbc.DataSourceAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.jdbc.JdbcTemplateAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.jdbc.JndiDataSourceAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.jdbc.XADataSourceAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.jdbc.DataSourceTransactionManagerAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.jms.JmsAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.jmx.JmxAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.jms.JndiConnectionFactoryAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.jms.activemq.ActiveMQAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.jms.artemis.ArtemisAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.groovy.template.GroovyTemplateAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.jersey.JerseyAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.jooq.JooqAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.jsonb.JsonbAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.kafka.KafkaAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.ldap.embedded.EmbeddedLdapAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.ldap.LdapAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.liquibase.LiquibaseAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.mail.MailSenderAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.mail.MailSenderValidatorAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.mongo.embedded.EmbeddedMongoAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.mongo.MongoAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.mongo.MongoReactiveAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.mustache.MustacheAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.orm.jpa.HibernateJpaAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.quartz.QuartzAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.reactor.core.ReactorCoreAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.security.servlet.SecurityAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.security.servlet.SecurityRequestMatcherProviderAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.security.servlet.UserDetailsServiceAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.security.servlet.SecurityFilterAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.security.reactive.ReactiveSecurityAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.security.reactive.ReactiveUserDetailsServiceAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.sendgrid.SendGridAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.session.SessionAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.security.oauth2.client.servlet.OAuth2ClientAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.security.oauth2.client.reactive.ReactiveOAuth2ClientAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.security.oauth2.resource.servlet.OAuth2ResourceServerAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.security.oauth2.resource.reactive.ReactiveOAuth2ResourceServerAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.solr.SolrAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.task.TaskExecutionAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.task.TaskSchedulingAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.thymeleaf.ThymeleafAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.transaction.TransactionAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.transaction.jta.JtaAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.validation.ValidationAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.web.client.RestTemplateAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.web.embedded.EmbeddedWebServerFactoryCustomizerAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.web.reactive.HttpHandlerAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.web.reactive.ReactiveWebServerFactoryAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.web.reactive.WebFluxAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.web.reactive.error.ErrorWebFluxAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.web.reactive.function.client.ClientHttpConnectorAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.web.reactive.function.client.WebClientAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.web.servlet.DispatcherServletAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.web.servlet.ServletWebServerFactoryAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.web.servlet.error.ErrorMvcAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.web.servlet.HttpEncodingAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.web.servlet.MultipartAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.web.servlet.WebMvcAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.websocket.reactive.WebSocketReactiveAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.websocket.servlet.WebSocketServletAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.websocket.servlet.WebSocketMessagingAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.webservices.WebServicesAutoConfiguration,
org.springframework.boot.autoconfigure.webservices.client.WebServiceTemplateAutoConfiguration

查看源码,随意查看上面自动配置类源码(我随意找个例子)

@Configuration
@ConditionalOnClass({ EnableAspectJAutoProxy.class, Aspect.class, Advice.class,
 AnnotatedElement.class })
@ConditionalOnProperty(prefix = "spring.aop", name = "auto", havingValue = "true", matchIfMissing = true)
public class AopAutoConfiguration {

会发现有三个注解:

1、@Configuration 纳入Spring IOC容器

2、@ConditionalOnClass 判断类路径下是否存在 那几个类

3、@ConditionalOnProperty 判断配置文件中 是否有 spring.aop.auto = true 并且可以没有(matchIfMissing 这个属性代表可有可无)

知识点:Spring4提供的 @ConditionalOnClass 、@ConditionalOnProperty 统称条件注解 就是符合条件的 才会将Bean纳入spring管理 加到class上那么符合条件class才会纳入管理、加到JavaConfig(@Bean)注解上 只有符合条件才会将返回Bean纳入管理

在加载META-INF/spring.factories文件中所有自动装载的类 (SpringBoot关于自动配置的源码在spring-boot-autoconfigure-1.4.1.RELEASE.jar内。)

Spring Boot 运作原理

 

注解@SpringBootApplication运行原理

@SpringBootApplication 注解,查找 META-INF/spring.factories 文件 根据条件自动装配类

下面记一下 run 方法

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那么,这个方法里面首先要创建一个SpringApplication对象实例,然后调用这个创建好的SpringApplication的实例方法。在SpringApplication实例初始化的时候,它会提前做几件事情:

  • 根据classpath里面是否存在某个特征类(org.springframework.web.context.ConfigurableWebApplicationContext)来决定是否应该创建一个为Web应用使用的ApplicationContext类型。
  • 使用SpringFactoriesLoader在应用的classpath中查找并加载所有可用的ApplicationContextInitializer。
  • 使用SpringFactoriesLoader在应用的classpath中查找并加载所有可用的ApplicationListener。
  • 推断并设置main方法的定义类。

2) SpringApplication实例初始化完成并且完成设置后,就开始执行run方法的逻辑了,方法执行伊始,首先遍历执行所有通过SpringFactoriesLoader可以查找到并加载的SpringApplicationRunListener。调用它们的started()方法,告诉这些SpringApplicationRunListener,“嘿,SpringBoot应用要开始执行咯!”。

3) 创建并配置当前Spring Boot应用将要使用的Environment(包括配置要使用的PropertySource以及Profile)。

4) 遍历调用所有SpringApplicationRunListener的environmentPrepared()的方法,告诉他们:“当前SpringBoot应用使用的Environment准备好了咯!”。

5) 如果SpringApplication的showBanner属性被设置为true,则打印banner。

6) 根据用户是否明确设置了applicationContextClass类型以及初始化阶段的推断结果,决定该为当前SpringBoot应用创建什么类型的ApplicationContext并创建完成,然后根据条件决定是否添加ShutdownHook,决定是否使用自定义的BeanNameGenerator,决定是否使用自定义的ResourceLoader,当然,最重要的,将之前准备好的Environment设置给创建好的ApplicationContext使用。

7) ApplicationContext创建好之后,SpringApplication会再次借助Spring-FactoriesLoader,查找并加载classpath中所有可用的ApplicationContext-Initializer,然后遍历调用这些ApplicationContextInitializer的initialize(applicationContext)方法来对已经创建好的ApplicationContext进行进一步的处理。

8) 遍历调用所有SpringApplicationRunListener的contextPrepared()方法。

9) 最核心的一步,将之前通过@EnableAutoConfiguration获取的所有配置以及其他形式的IoC容器配置加载到已经准备完毕的ApplicationContext。

10) 遍历调用所有SpringApplicationRunListener的contextLoaded()方法。

11) 调用ApplicationContext的refresh()方法,完成IoC容器可用的最后一道工序。

12) 查找当前ApplicationContext中是否注册有CommandLineRunner,如果有,则遍历执行它们。

13) 正常情况下,遍历执行SpringApplicationRunListener的finished()方法、(如果整个过程出现异常,则依然调用所有SpringApplicationRunListener的finished()方法,只不过这种情况下会将异常信息一并传入处理)

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