SpringBoot：SpringBoot 的底层运行原理解析

Posted ABin-阿斌

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了SpringBoot：SpringBoot 的底层运行原理解析相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

1. pom.xml

1 . 父依赖

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>2.2.5.RELEASE</version>
    <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
</parent>

点进去，发现还有一个父依赖

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


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

springboot-boot-starter-xxx：就是spring-boot的场景启动器

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

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 ，要用什么功能就导入什么样的场景启动器即可

2. 主启动类的注解

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);

2. @SpringBootApplication

  • 作用
    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

进入这个注解

@SpringBootConfiguration
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan(
    excludeFilters = @Filter(
    type = FilterType.CUSTOM,
    classes = TypeExcludeFilter.class
), @Filter(
    type = FilterType.CUSTOM,
    classes = AutoConfigurationExcludeFilter.class
)
)
……

3. @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

4. @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

进入这个注解

// 点进去得到下面的 @Component
@Configuration
public @interface SpringBootConfiguration 

@Component
public @interface Configuration

  • @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，负责启动应用

5. SpringBootApplication 注解

  1. @EnableAutoConfiguration

  • 作用
    开启自动配置功能
    该注解告诉SpringBoot开启自动配置功能，这样自动配置才能生效
    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

    进入该注解

    @Inherited
@AutoConfigurationPackage
@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)
public @interface EnableAutoConfiguration
  1. @AutoConfigurationPackage
  • 作用
    自动配置包
  1. @import
  • 作用：Spring底层注解@import ， 给容器中导入一个组件
  1. @Import(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
  1. @Import(AutoConfigurationImportSelector.class)
  • 作用 ：给容器导入组件
  • AutoConfigurationImportSelector ：自动配置导入选择器

  1. 进入AutoConfigurationImportSelector

    1. 这个类中有一个这样的方法
    // 获得候选的配置
protected List<String> getCandidateConfigurations(AnnotationMetadata metadata, AnnotationAttributes attributes) 
    //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;
    1. 这个方法又调用了 SpringFactoriesLoader 类的静态方法！我们进入SpringFactoriesLoader类loadFactoryNames() 方法
    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());
    1. 我们继续点击查看 loadSpringFactories 方法
     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();

            //将读取到的资源遍历，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);
    1. 发现一个多次出现的文件：spring.factories

6. spring.factories

  • 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

7. 结论

  • SpringBoot 所有的自动配置都是在启动的时候扫描并加载的
  • 自动配置真正实现
    • 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
    • 不过有部分配置类不会一开始就自动加载，只有满足 @ConditionalOnXXX(xxxx) 中的条件才会生效 —— 导入对应的 start 启动器

8. 简单图解

3. 主启动类的方法

  • 在主启动类的 main 方法中调用这样一个方法
    SpringApplication.run
  • 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

1. 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();

2. run方法流程分析

以上是关于SpringBoot：SpringBoot 的底层运行原理解析的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

SpringBoot：SpringBoot 的底层运行原理解析

springboot底层实现自动配置的步骤

攻克SpringBoot底层源码后，开发有多香？

springboot 底层 JackSon 的使用

浅谈SpringBoot底层日志文件依赖关系及日志使用

难以想象SpringBoot中的条件注解底层居然是这样实现的