SpringBoot 自动装配原理

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/>  
        
        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：

   - 获得候选的配置 java protected List 
      
        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 
       
         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！

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Mc7wbBzq-97)(SpringBoot02：运行原理初探.assets/35.png)]

WebMvcAutoConfiguration

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

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-2AVFWhid-99)(SpringBoot02：运行原理初探.assets/11.png)]

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