SpringBoot面试题

SpringBoot中常见的面试题：

1.SpringBoot中常用的注解有哪些：

对于理解SpringBoot的自动配置(自动装配)原理作出铺垫。

1.@SpringBootApplication:这个注解标识了SpringBoot的工程，这个注解标识了一个SpringBoot工程，它实际上是另外三个注解合成的。
2.@SpringBootConfiguration:这个注解实际就是一个@Configuration，表示启动类也是一个配置类
3.@EnableAutoConfiguration:向Spring容器中导入一个Selector，用来加载ClassPath下SpringFactories中所定义的自动配置类，将这些自动加载为配置的Bean
4.@ConditionalXXX也很关键：
    （1）@ConditionalOnBean
    （2）@ConditionalOnClass
    （3）@ConditionalOnExpression
    （4）@ConditionalOnMissingBean等等

2.SpringBoot中自动配置(自动装配)原理：

(1)pom.xml

  • spring-boot-dependencies:核心依赖在父工程当中！我们点击Spring-boot-starter-parent然后又会有一个spring-boot-dependencies，我们使用ctrl+鼠标左键进入往下拉会看到大量的jar包版本。

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  • 我们在写或者引入一些Springboot依赖的时候，不需要指定版本仓库，因为有这些版本的仓库,同时里面存在一系列的自动的资源过滤的配置文件。不需要像Spring在配置资源过滤文件。

(2)启动器：

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

  • 启动器说白了就是springboot的启动场景：

    ​ 比如spring-boot-starter-web,他就会帮我们自动导入web环境所有的依赖！

  • springboot会将所有的功能场景变成一个个启动器（例如：Spring-boot-starter-web就会默认导入Tomcat的运行环境，不要再配置Tomcat）

  • 如果我们要使用什么功能，就只需要找到其对应的启动器即可。在官网中可以找到starter的文件，说明文件中存在所有的需要的启动器的说明。

(3)主程序：

@SpringBootApplication:标注这个类是一个SpringBoot的应用：

package com.kuang;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

//标注这个类是一个springboot的应用：
@SpringBootApplication
public class Springboot02HelloworldApplication {

	public static void main(String[] args) {
		//将springboot应用启动：反射加载该类的对象：
		SpringApplication.run(Springboot02HelloworldApplication.class, args);
	}
}

  • 注解：对于SpringBootApplication注解的深入探析：

    @SpringBootConfiguration:SpringBoot的配置
         @Configuration:spring配置类
         @Component:说明这也是一个spring的组件
@EnableAutoConfiguration:自动导入配置
         @AutoConfigurationPackage:自动配置包
                 @Import({Registrar.class}):自动配置包注册
         @Import({AutoConfigurationImportSelector.class})：自动配置导入选择:
           注意AutoConfigurationImportSelector实现了DeferredImportSelector--

  • 源码详细的解析：

AutoConfigurationImportSelector-------->getAutoConfigurationEntry
-------->getCandidateConfigurations-------->loadFactoryNames---->

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1)首先介绍getSpringFactoriesLoaderFactoryClass()函数：

就是标注了EnableAutoConfiguation的这个类：

我们@SpringBootApplication就标注了它

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因此可以知道兜兜转转的目的就是将启动类下的所有资源进行导入。

2）接下来在getCandidateConfigurations中还有一个方法Assert.notEmpty()方法：

再点击进入loadFactoryNames方法当中：（该类在SpringFactoriesLoader类当中）

image-20230623203236800

META-INF/spring:自动配置的核心文件：

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会发现下面有众多的包文件配置：

image-20230623161534898

选取一个WebMvcAutoConfiguration进入查看：

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结论:

​ springboot所有的自动配置都是在启动类中被扫描并且加载。扫描META-INF/factories,所有的自动配置类都在这里，但不一定生效，要判断条件是否成立，

主要到导入了对应的starter，就有了对应的启动器了，有了启动器，我们自动装配就会生效，然后就配置成功。

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3. 为什么springBoot的jar可以直接运行：

1.SpringBoot提供一个插件spring-boot-maven-plugin用于把程序打包成一个可执行的jar包。

<build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
</build>

但是该jar包与一般的Java项目下的jar包并不同，此jar包可以直接用：

java-jar xxxx.jar命令直接运行并部署

2.查询原因：
SpringBoot应用打包成为jar包之后，生成的jar包是带有普通jar包文件的特殊的jar包，主要包含了应用程序依赖的jar包与SpringBoot loader相关的类。

我们可以解压形成的SpringBoot的jar包，在Boot-INF\lib目录下就有该项目代码依赖的jar包文件。

3.底层的原理：

在Spring Boot项目的jar中会生成一个MANIFEST.MF文件（路径：META-INF\MANIFEST.MF），打开该文件你会看到有一个MainClass的映射，其对应的值是一个类，就是执行‘java -jar’命令后正式执行的类，mainclass类是springboot插件引入后自动添加的。

image-20230623180830088

如果想看JarLauncher类的源码需要手动引入‘spring-boot-loader’依赖，其实声明‘spring-boot-maven-plugin’插件也会自动引入其依赖，但不能查看到源码内容:

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

打开之后可以看到此类有一个主程序入口，main方法

image-20230623180933773

以下就是源码解析部分:

protected void launch(String[] args) throws Exception {
   JarFile.registerUrlProtocolHandler();
   //自定义类加载器加载jar文件
   ClassLoader classLoader = createClassLoader(getClassPathArchives());
   //关注getMainClass方法
   launch(args, getMainClass(), classLoader);
}

此处我们先去看下getMainClass方法，关键点在于getMainClass()方法，获取META-INF\MANIFEST.MF文件键为‘Start-Class’的值（类），并进行调用:(有两种方式)

image-20230623181110060

第一种：ExecutableArchiveLauncher实现方式：

@Override
protected String getMainClass() throws Exception {
   Manifest manifest = this.archive.getManifest();
   String mainClass = null;
   if (manifest != null) {
      mainClass = manifest.getMainAttributes().getValue("Start-Class");
   }
   if (mainClass == null) {
      throw new IllegalStateException("No 'Start-Class' manifest entry specified in " + this);
   }
   return mainClass;
}

第二种：PropertiesLauncher实现方式：

@Override
protected String getMainClass() throws Exception {
   String mainClass = getProperty(MAIN, "Start-Class");
   if (mainClass == null) {
      throw new IllegalStateException("No '" + MAIN + "' or 'Start-Class' specified");
   }
   return mainClass;
}

我们再回头去看一下launch方法：

/**
 * mainClass参数就是前面getMainClass从MANIFEST.MF文件中获取到的Start-Class
 */
protected void launch(String[] args, String mainClass, ClassLoader classLoader) throws Exception {
   Thread.currentThread().setContextClassLoader(classLoader);
   createMainMethodRunner(mainClass, args, classLoader).run(); //注意此处run方法调用！！
}

我们会发下其中就是调用的配置的主启动类的run方法：

protected MainMethodRunner createMainMethodRunner(String mainClass, String[] args, ClassLoader classLoader) {
   return new MainMethodRunner(mainClass, args);
}

最后是new了一个MainMethodRunner类，然后在createMainMethodRunner调用run方法，而在run方法中可以看到是通过反射去执行Start-Class对于类的main方法，开始执行业务逻辑：

public class MainMethodRunner {

   private final String mainClassName;

   private final String[] args;

   /**
    * Create a new {@link MainMethodRunner} instance.
    * @param mainClass the main class
    * @param args incoming arguments
    */
   public MainMethodRunner(String mainClass, String[] args) {
      this.mainClassName = mainClass;
      this.args = (args != null) ? args.clone() : null;
   }

   public void run() throws Exception {
      Class<?> mainClass = Thread.currentThread().getContextClassLoader().loadClass(this.mainClassName);
      Method mainMethod = mainClass.getDeclaredMethod("main", String[].class);
      mainMethod.invoke(null, new Object[] { this.args });
   }
}

总结：面试时候按照如下的回答就可以：

1.源码的执行流程包括如下：
   SpringBoot打包成jar包，会形成一个Fat jar的jar包文件-------->当我们运行java -jar 文件之后会首先找到Main-class配置信息
   也就是Jarlauncher类-------->调用launch方法------>然后会调用getMainClass方法(实现的方式主要有两种)---->
   主要从Manifest配置清单当中拿到start-class配置的信息(也就是我们的主启动类)------>进入launch方法会调用 
   createMainMethodRunner----->会首先创建MainMethodRunner对象----->使用MainMethodRunner执行run()方法(利用反射机制)
2.主要流程：
  （1）SpringBoot提供一个插件Spring-boot-maven-plugin用于把程序打包成一个可执行的jar包文件
  （2）SpringBoot应用打包成功后会形成一个Fat jar，包含了应用依赖的jar和SpringBoot loader相关的类
  （3）java-jar会去manifest清单文件中找真正的主启动类（Main-class）
  （4）Fat jar的启动Main函数是Jarlauncher，它负责创建一个新的线程来寻找项目的主启动类也就是start-class配置的信息，并通过
   MainMethodRunner创建新对象并调用项目主启动类的run方法运行项目。

4. SpringBoot的启动流程：

SpingBoot的启动流程也可以通俗的说成主启动类的run方法调用后发生了什么事情?

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注意：

1.new SpringApplication所做的事情：

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上面的图片也就是SpringBoot启动后的初始化的阶段：

(1)从Spring.factories中读取了ApplicationListener监听器
(2)从Spring.factories中读取了ApplicationInitializer初始化器
(3)同时将main方法所在的类放入mainApplicationClass当中

2.run()方法所做的事情：
最最主要的事情还是加载我们IOC容器进行初始化：

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包括这一步还做了一下的内容：

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5. SpringBoot内置的Tomcat启动原理：

1.注意SpringBoot我们需要添加web的场景启动器。就是xml中的web依赖：

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

注意SpringBoot会在其中添加ServletWebServerFactoryAutoConfiguration servlet的容器自动配置类，会决定使用哪一个web容器，例如下面：

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  • 该自动配置类通过@Import导入可用(可用@ConditionOnClass)判断决定使用哪一个web容器工厂（默认是Tomcat）
  • 在内嵌Tomcat类中配置一个TomcatServletWebServerFactory的Bean工厂
  • 他会在SpringBoot容器启动时加载ioc容器refresh 在onrefresh创建内嵌的Tomcat启动。

详细流程：

1.在自动配置类当中启用内嵌的Tomcat，配置一个Tomcat的配置工厂

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2.SpringApplication.run方法运行后会创建一个SpringBoot的容器叫做AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext主要采用的是调用createApplicationContext方法调用进行创建：

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3.调用容器的refreshContext方法，加载IOC容器，底层就会调用Spring源码中最熟悉的源码方法refresh方法：

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4.解析自动配置类：

invokeBeanFactoryPostProcessor方法解析@Bean等注解，我们会发现第一步配置的TomcatServletWebServerFactory工厂上也使用@Bean注解，因此也会解析

5.在invokeBeanFactoryPostProcessor方法调用完毕后会调用onfresh方法，会调用ServletWebServerApplicationContext中的createWebServer方法，注意ServletWebServerApplicationContext为AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext的父类，在createWebServer方法中会调用getWebServerFctory方法：

image-20230623202143622

ServletWebServerFactory的实现类：

image-20230623202204221

6.调用getWebServer方法：
image-20230623202325872

涉及到Tomcat创建的关键代码如下：

image-20230623202408473

调用Tomcat在getTomcatWebServer---->TomcatWebServer------>initialize():

this.tomcat.start();

image-20230623202552206

Tomcat挂起等待被调用：

startDaemonAwaitThread()

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posted @ 2023-06-23 20:34  LycCj  阅读(325)  评论(0)  编辑  收藏  举报