最全面的SpringBoot教程(六)——SpringBoot运行原理分析

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标签: 最全面的SpringBoot教程(六)——SpringBoot运行原理分析

2023-03-22 12:56:34 154浏览

本文为 最全面的SpringBoot教程(六)——SpringBoot运行原理分析 相关知识,下边将对SpringBoot运行原理以及自动配置原理进行详尽的分析介绍~

前言

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本文为 最全面的SpringBoot教程(六)——SpringBoot运行原理分析 相关知识,下边将对SpringBoot运行原理以及自动配置原理进行详尽的分析介绍~

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目录

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一、SpringBoot运行原理

1️⃣父依赖

我们查看SpringBoot项目的pom.xml文件可以看到,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>2.2.5.RELEASE</version>
    <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
</parent>

进入到spring-boot-starter-parent,发现还有一个父依赖:

<parent>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-dependencies</artifactId>
    <version>2.2.5.RELEASE</version>
    <relativePath>../../spring-boot-dependencies</relativePath>
</parent>

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。

以后我们导入依赖默认是不需要写版本,因为有这些版本仓库;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。

2️⃣starter场景启动器

?(1)见到很多 spring-boot-starter-* : *就某种场景

spring-boot-starter-web:帮我们导入了web模块正常运行所依赖的组件。

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

?(2)只要引入starter,这个场景的所有常规需要的依赖我们都自动引入

SpringBoot将所有的功能场景都抽取出来,做成一个个的starter (启动器),只需要在项目中引入这些starter即可,所有相关的依赖都会导入进来 , 我们要用什么功能就导入什么样的场景启动器即可 ;我们也可以自己自定义 starter。

?(3)SpringBoot所有支持的场景:
https://docs.spring.io/spring-boot/docs/current/reference/html/using-spring-boot.html#using-boot-starter

?(4)见到的 *-spring-boot-starter: 第三方为我们提供的简化开发的场景启动器

?(5)所有场景启动器最底层的依赖为spring-boot-starter:

<dependency>
  <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
  <version>2.3.4.RELEASE</version>
  <scope>compile</scope>
</dependency>

?(6)可以修改依赖的默认版本号

  1. 查看spring-boot-dependencies里面规定当前依赖的版本用的 key。
  2. 在当前项目里面重写配置,如:
 <properties>
        <mysql.version>5.1.43</mysql.version>
    </properties>

3️⃣主启动类

SpringBoot项目默认的主启动类:

package com.wang;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
//@SpringBootApplication 来标注一个主程序类
//说明这是一个Spring Boot应用
@SpringBootApplication
public class MySpringbootApplication {
    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(MySpringbootApplication.class, args);
    }
}

@SpringBootApplication : 标注在某个类上说明这个类是SpringBoot的主配置类,SpringBoot就应该运行这个类的main方法来启动SpringBoot应用;

  • @SpringBootConfiguration : Spring配置类,标注在某个类上,表示这是一个SpringBoot的配置类;
    • @Configuration : 说明这是一个配置类 ,配置类就是对应Spring的xml 配置文件;
    • @Component : 说明启动类本身也是Spring中的一个组件而已,负责启动应;
  • @ComponentScan : 这个注解在Spring中很重要 ,它对应XML配置中的元素,扫码当前主启动类同级的包。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
  • @EnableAutoConfiguration : 开启自动配置功能;
    • @AutoConfigurationPackage : 自动配置包;
      • @Import({AutoConfigurationPackages.Registrar.class}) : 自动配置 ‘包组件’,Spring底层注解@import ,给容器中导入一个组件,Registrar.class 作用: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 ;
    • @Import({AutoConfigurationImportSelector.class}) :
      给容器导入组件,AutoConfigurationImportSelector :自动配置导入选择器

4️⃣spring.factories

根据源头找到org.springframework.boot.autoconfigure包,打开META-INF文件夹下的spring.factories文件:

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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。

总结:

  • (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)整个J2EE的整体解决方案和自动配置都在springboot-autoconfigure的jar包中;
  • (4)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 ,并配置好这些组件 ;
  • (5)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。

SpringBoot所有自动配置都是在启动的时候扫描并加载: spring.factories所有的自动配置类都在这里面,但是不一定生效。要判断条件是否成立,只要导入了对应的start,就有对应的启动器了,有了启动器,我们自动装配就会生效,然后就配置成功!

5️⃣SpringApplication.run分析

SpringApplication.java:

@SpringBootApplication
public class SpringbootApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SpringbootApplication.class, args);
    }
}

SpringApplication.run方法主要分两部分:

一部分是SpringApplication的实例化,二是run方法的执行。

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

SpringApplication的构造器:

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

run方法流程分析:

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二、自动配置原理

1️⃣自动配置原理分析

以HttpEncodingAutoConfiguration(Http编码自动配置)为例解释自动配置原理:

//表示这是一个配置类,和以前编写的配置文件一样,也可以给容器中添加组件;
@Configuration 
//启动指定类的ConfigurationProperties功能;
  //进入这个HttpProperties查看,将配置文件中对应的值和HttpProperties绑定起来;
  //并把HttpProperties加入到ioc容器中
@EnableConfigurationProperties({HttpProperties.class}) 
//Spring底层@Conditional注解
  //根据不同的条件判断,如果满足指定的条件,整个配置类里面的配置就会生效;
  //这里的意思就是判断当前应用是否是web应用,如果是,当前配置类生效
@ConditionalOnWebApplication(
    type = Type.SERVLET
)
//判断当前项目有没有这个类CharacterEncodingFilter;SpringMVC中进行乱码解决的过滤器;
@ConditionalOnClass({CharacterEncodingFilter.class})
//判断配置文件中是否存在某个配置:spring.http.encoding.enabled;
  //如果不存在,判断也是成立的
  //即使我们配置文件中不配置pring.http.encoding.enabled=true,也是默认生效的;
@ConditionalOnProperty(
    prefix = "spring.http.encoding",
    value = {"enabled"},
    matchIfMissing = true
)
public class HttpEncodingAutoConfiguration {
    //他已经和SpringBoot的配置文件映射了
    private final Encoding properties;
    //只有一个有参构造器的情况下,参数的值就会从容器中拿
    public HttpEncodingAutoConfiguration(HttpProperties properties) {
        this.properties = properties.getEncoding();
    }
    //给容器中添加一个组件,这个组件的某些值需要从properties中获取
    @Bean
    @ConditionalOnMissingBean //判断容器没有这个组件?
    public CharacterEncodingFilter characterEncodingFilter() {
        CharacterEncodingFilter filter = new OrderedCharacterEncodingFilter();
        filter.setEncoding(this.properties.getCharset().name());
        filter.setForceRequestEncoding(this.properties.shouldForce(org.springframework.boot.autoconfigure.http.HttpProperties.Encoding.Type.REQUEST));
        filter.setForceResponseEncoding(this.properties.shouldForce(org.springframework.boot.autoconfigure.http.HttpProperties.Encoding.Type.RESPONSE));
        return filter;
    }
    //......
}

一句话总结 : 根据当前不同的条件判断,决定这个配置类是否生效!

  • 一但这个配置类生效;这个配置类就会给容器中添加各种组件;
  • 这些组件的属性是从对应的properties类中获取的,这些类里面的每一个属性又是和配置文件绑定的;
  • 所有在配置文件中能配置的属性都是在xxxxProperties类中封装着;
  • 配置文件能配置什么就可以参照某个功能对应的这个属性类。
//从配置文件中获取指定的值和bean的属性进行绑定
@ConfigurationProperties(prefix = "spring.http") 
public class HttpProperties {
    // .....
}

在配置文件里面试试前缀,看提示!

这就是自动装配的原理!

精髓:

  • 1、SpringBoot启动会加载大量的自动配置类;
  • 2、我们看我们需要的功能有没有在SpringBoot默认写好的自动配置类当中;
  • 3、我们再来看这个自动配置类中到底配置了哪些组件;(只要我们要用的组件存在在其中,我们就不需要再手动配置了);
  • 4、给容器中自动配置类添加组件的时候,会从properties类中获取某些属性。我们只需要在配置文件中指定这些属性的值即可。

xxxxAutoConfigurartion: 自动配置类;给容器中添加组件;
xxxxProperties: 封装配置文件中相关属性;

2️⃣@Conditional

条件装配作用:必须是@Conditional指定的条件成立,才给容器中添加组件,配置配里面的所有内容才生效。

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那么多的自动配置类,必须在一定的条件下才能生效;也就是说,我们加载了这么多的配置类,但不是所有的都生效了。

我们怎么知道哪些自动配置类生效?

我们可以通过启用 debug=true属性;来让控制台打印自动配置报告,这样我们就可以很方便的知道哪些自动配置类生效;

application.yml:

#开启springboot的调试类,debug=true
debug: true

控制台打印出来的自动配置分为三类 :

  • Positive matches:(自动配置类启用的:正匹配)
  • Negative matches:(没有启动,没有匹配成功的自动配置类:负匹配)
  • Unconditional classes: (没有条件的类)

后记

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