Spring Boot 运作原理

Posted 2021-01-23 Architect剑

 

Spring Boot 运作原理

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。
SpringBoot并不是要成为Spring平台里面众多“Foundation”层项目的替代者。SpringBoot的目标不在于为已解决的问题域提供新的解决方案，而是为平台带来另一种开发体验，从而简化对这些已有技术的使用。

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

2、设置项目信息(比如jdk、打包(jar、war))

3、设置关联框架（会自动整合）

4、设置项目名字及工作目录

简单的SpringBoot框架搭建好了

此时的项目结构是这样的

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

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

 

@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。)

 

 

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 

引用文章：https://www.cnblogs.com/gslblog/p/7986279.html

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）