SpringBoot02：运行原理初探

运行原理探究

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；

1、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>2.3.1.RELEASE</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>2.3.1.RELEASE</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；

2、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

3、主程序

3.1、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

3.2、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 ，配置类就是对应Spring的xml 配置文件；

• @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 configurations = this.getCandidateConfigurations(annotationMetadata, attributes);

   
  - 获得候选的配置
   
  ```java
  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

3.3、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！

WebMvcAutoConfiguration

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

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，可以找一些自己认识的类，看着熟悉一下！

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；

现在大家应该大概的了解了下，SpringBoot的运行原理，后面我们还会深化一次！

启动

1、不简单的方法

我最初以为就是运行了一个main方法，没想到却开启了一个服务；

@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

跟着源码和这幅图就可以一探究竟了！

4、关于SpringBoot，谈谈关于你的理解;

• 自动装配
• run()
• 全面接管SpringMVC的配置