【SpringBoot 框架】- SpringBoot 原理分析

痛定思痛。 2021-09-20 23:12 400阅读 0赞

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**目录**

一、起步依赖原理分析

1、spring-boot-starter-parent

2、spring-boot-starter-web

二、自动配置原理解析

1、@SpringBootApplication注解

【1】@SpringBootConfiguration 注解

【2】@EnableAutoConfiguration 注解

【3】@ComponentScan 注解

--------------------

# 一、起步依赖原理分析 #

在搭建SpringBoot环境的时候（SpringBoot入门：[https://blog.csdn.net/One\_L\_Star/article/details/103033571][SpringBoot _- _idea_SpringBoot]），在pom.xml中添加了两个依赖，对这两个依赖进行分析，分别是：

*  SpringBoot的起步依赖：spring-boot-starter-parent  
     
 *  web的起步依赖：spring-boot-starter-web

## 1、spring-boot-starter-parent ##

spring-boot-starter-parent 是Spring Boot的父级依赖，是一个特殊的starter，它用来提供相关的Maven默认依赖。使用它之后，常用的包依赖可以省去version标签。

咱们可以直接对源码进行分析，来看看源码，就拿上篇博文中搭建 SpringBoot 环境的代码，使用 idea 按住 Ctrl 点击 pom.xml 中的spring-boot-starter-parent

<parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-dependencies</artifactId>
        <version>2.0.1.RELEASE</version>
        <relativePath>../../spring-boot-dependencies</relativePath>
    </parent>

截取了部分源码，在这里，可以看到SpringBoot的继承关系：

*  SpringBoot 继承 spring-boot-starter-parent
 *  spring-boot-starter-parent 继承 spring-boot-dependencies

【1】咱们可以进入 spring-boot-dependencies 看一看，按住 Ctrl 点击 spring-boot-dependencies，截取部分代码：

<properties>
      	<activemq.version>5.15.3</activemq.version>
      	<antlr2.version>2.7.7</antlr2.version>
      	<appengine-sdk.version>1.9.63</appengine-sdk.version>
      	<artemis.version>2.4.0</artemis.version>
      	<aspectj.version>1.8.13</aspectj.version>
      	<assertj.version>3.9.1</assertj.version>
      	<atomikos.version>4.0.6</atomikos.version>
      	<bitronix.version>2.1.4</bitronix.version>
      	<build-helper-maven-plugin.version>3.0.0</build-helper-maven-plugin.version>
      	<byte-buddy.version>1.7.11</byte-buddy.version>
      	... ... ...
    </properties>
    <dependencyManagement>
      	<dependencies>
          	<dependency>
            	<groupId>org.springframework.boot</groupId>
            	<artifactId>spring-boot</artifactId>
            	<version>2.0.1.RELEASE</version>
          	</dependency>
          	<dependency>
            	<groupId>org.springframework.boot</groupId>
            	<artifactId>spring-boot-test</artifactId>
            	<version>2.0.1.RELEASE</version>
          	</dependency>
          	... ... ...
    	</dependencies>
    </dependencyManagement>
    <build>
      	<pluginManagement>
        	<plugins>
          		<plugin>
            		<groupId>org.jetbrains.kotlin</groupId>
            		<artifactId>kotlin-maven-plugin</artifactId>
            		<version>${kotlin.version}</version>
          		</plugin>
          		<plugin>
            		<groupId>org.jooq</groupId>
            		<artifactId>jooq-codegen-maven</artifactId>
            		<version>${jooq.version}</version>
          		</plugin>
          		<plugin>
            		<groupId>org.springframework.boot</groupId>
            		<artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            		<version>2.0.1.RELEASE</version>
          		</plugin>
              	... ... ...
        	</plugins>
      	</pluginManagement>
    </build>

这些配置里面主要是定义一些坐标的版本、依赖管理、插件管理，这里会根据我们在spring-boot-starter-parent定义的版本来提供相应版本的匹配，这就很好的解决了Spring导入版本依赖冲突的问题，所以我们的 SpringBoot 工程继承 spring-boot-starter-parent 后已经具备版本锁定等配置了。

可以看出起步依赖的作用就是进行依赖的传递。

【2】在 spring-boot-starter-parent 中，还有一个地方咱们可以看一下，那就是资源引入：

<resource>
        <filtering>true</filtering>
        <directory>${basedir}/src/main/resources</directory>
        <includes>
            <include>**/application*.yml</include>
            <include>**/application*.yaml</include>
            <include>**/application*.properties</include>
        </includes>
    </resource>

可以看到，$\{basedir\}/src/main/resources 表示资源的加载文件，资源文件包括下面三种格式的，也就是说，咱们在配置SpringBoot资源文件的时候都是以 application\*.yml、application\*.yaml、application\*.properties文件格式

## 2、spring-boot-starter-web ##

spring-boot-starter-web 是web功能的起步依赖，导入了web功能的起步依赖后，可以不用导入Spring和SpringMVC的坐标，是因为starter-web 将坐标打包了，同样，可以来看看源码，按住 Ctrl 点击 spring-boot-starter-web，截取部分代码

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
    <project xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd" xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
        xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance">
      	<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
      	<parent>
        	<groupId>org.springframework.boot</groupId>
        	<artifactId>spring-boot-starters</artifactId>
        	<version>2.0.1.RELEASE</version>
      	</parent>
      	<groupId>org.springframework.boot</groupId>
      	<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
      	<version>2.0.1.RELEASE</version>
      	<name>Spring Boot Web Starter</name>
      
      	<dependencies>
        	<dependency>
          		<groupId>org.springframework.boot</groupId>
          		<artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
          		<version>2.0.1.RELEASE</version>
          		<scope>compile</scope>
        	</dependency>
        	<dependency>
          		<groupId>org.springframework.boot</groupId>
          		<artifactId>spring-boot-starter-json</artifactId>
          		<version>2.0.1.RELEASE</version>
          		<scope>compile</scope>
        	</dependency>
        	<dependency>
          		<groupId>org.springframework.boot</groupId>
          		<artifactId>spring-boot-starter-tomcat</artifactId>
          		<version>2.0.1.RELEASE</version>
          		<scope>compile</scope>
        	</dependency>
        	<dependency>
          		<groupId>org.hibernate.validator</groupId>
          		<artifactId>hibernate-validator</artifactId>
          		<version>6.0.9.Final</version>
          		<scope>compile</scope>
        	</dependency>
        	<dependency>
          		<groupId>org.springframework</groupId>
          		<artifactId>spring-web</artifactId>
          		<version>5.0.5.RELEASE</version>
          		<scope>compile</scope>
        	</dependency>
        	<dependency>
          		<groupId>org.springframework</groupId>
          		<artifactId>spring-webmvc</artifactId>
          		<version>5.0.5.RELEASE</version>
          		<scope>compile</scope>
        	</dependency>
      	</dependencies>
    </project>

可以看到，spring-boot-starter-web就是将web开发要使用的spring-web、spring-webmvc等坐标进行了“打包”，这样我们的工程只要引入spring-boot-starter-web起步依赖的坐标就可以进行web开发了，同样体现了依赖传递的作用。

# 二、自动配置原理解析 #

自动配置其实就是将默认的配置自动加载进去，不需要我们去手动进行配置，在这里，我们还是以我的上一篇博客的环境搭建程序为例（[https://blog.csdn.net/One\_L\_Star/article/details/103033571][SpringBoot _- _idea_SpringBoot]），依然是对源码进行分析，从mySpringBootApplication引导类开始：

@SpringBootApplication
    public class mySpringBootApplication {
        public static void main(String[] args) {
            //将字节码引导参数传递给run方法
            SpringApplication.run(mySpringBootApplication.class);
        }
    }

## 1、@SpringBootApplication注解 ##

首先是@SpringBootApplication注解，咱们按住 Ctrl 点击 SpringBootApplication，进入 SpringBootApplication 注解源码瞧一瞧：

@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 {
        @AliasFor(
            annotation = EnableAutoConfiguration.class
        )
        Class<?>[] exclude() default {};
    
        @AliasFor(
            annotation = EnableAutoConfiguration.class
        )
        String[] excludeName() default {};
    
        @AliasFor(
            annotation = ComponentScan.class,
            attribute = "basePackages"
        )
        String[] scanBasePackages() default {};
    
        @AliasFor(
            annotation = ComponentScan.class,
            attribute = "basePackageClasses"
        )
        Class<?>[] scanBasePackageClasses() default {};
    }

在这里我们可以看到，有一些其他的注解，咱们挑一些重要的注解来进行分析：

### 【1】@SpringBootConfiguration 注解 ###

咱们可以按住 Ctrl 点进去看

@Target({ElementType.TYPE})
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Documented
    @Configuration
    public @interface SpringBootConfiguration {
    }

可以看到 @SpringBootConfiguration 注解上面有一个@Configuration 注解，既标注该类是 Spring 的一个配置类 ，其实，@SpringBootConfiguration 注解就相当于Configuration注解，用于标注该类是 Spring 的一个配置类，和 Spring 中的@Configuration 注解是一个意思

### 【2】@EnableAutoConfiguration 注解 ###

@EnableAutoConfiguration 注解是 SpringBoot 自动配置功能开启 ，同样，咱们可以按住 Ctrl 点进去瞧瞧

@Target({ElementType.TYPE})
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Documented
    @Inherited
    @AutoConfigurationPackage
    @Import({AutoConfigurationImportSelector.class})
    public @interface EnableAutoConfiguration {
        String ENABLED_OVERRIDE_PROPERTY = "spring.boot.enableautoconfiguration";
    
        Class<?>[] exclude() default {};
    
        String[] excludeName() default {};
    }

可以看到，在上面有一个 @Import(\{AutoConfigurationImportSelector.class\}) 注解配置，这是导入了AutoConfigurationImportSelector类，意思是自动配置导入选择器，咱们可以点进AutoConfigurationImportSelector类看看，截取部分源码：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L09uZV9MX1N0YXI_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

图中框出来的表示加载某些配置，点进源码看一看：

protected List<String> getCandidateConfigurations(AnnotationMetadata metadata, AnnotationAttributes attributes) {
        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;
    }

其中，SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames 方法的作用就是从META-INF/spring.factories文件中读取指定类对应的类名称列表，而这个文件就在当前类的包下面，咱们可以找到看一看：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L09uZV9MX1N0YXI_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

点进spring.factories文件，里面有关自动配置的配置信息：

... ... ...
    
    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,\
    
    ... ... ...

上面配置文件存在大量的以 Configuration 为结尾的类名称，这些类就是存有自动配置信息的类，而 SpringApplication 在获取这些类名后再加载 ，我们以ServletWebServerFactoryAutoConfiguration为例来分析源码，找到 ServletWebServerFactoryAutoConfiguration 点进去看看：

@Configuration
    @AutoConfigureOrder(-2147483648)
    @ConditionalOnClass({ServletRequest.class})
    @ConditionalOnWebApplication(
        type = Type.SERVLET
    )
    @EnableConfigurationProperties({ServerProperties.class})
    @Import({ServletWebServerFactoryAutoConfiguration.BeanPostProcessorsRegistrar.class, EmbeddedTomcat.class, EmbeddedJetty.class, EmbeddedUndertow.class})
    public class ServletWebServerFactoryAutoConfiguration {...}

在这里，@EnableConfigurationProperties(ServerProperties.class)  代表加载 ServerProperties 服务器配置属性类，咱们可以进入ServerProperties.class 看源码（截取部分源码）：

@ConfigurationProperties(
        prefix = "server",
        ignoreUnknownFields = true
    )
    public class ServerProperties {
        private Integer port;
        private InetAddress address;
        ...
    }

在这里，prefix = "server" 表示SpringBoot配置文件中的前缀，SpringBoot会将配置文件中以server开始的属性映射到该类的字段中。可以通过这个类完成相应配置加载，而加载的内容在包下面的 spring-configuration-metadata.json 文件中

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L09uZV9MX1N0YXI_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

点进去可以看到很多默认的配置，咱们以 server.port 配置为例：

{
      "sourceType": "org.springframework.boot.autoconfigure.web.ServerProperties",
      "defaultValue": 8080,
      "name": "server.port",
      "description": "Server HTTP port.",
      "type": "java.lang.Integer"
    }

这个配置表示 Tomcat 启动时的默认端口，在这里配好之后，通过 ServerProperties  进行加载，然后通过@EnableConfigurationProperties标签引入，最终在 getCandidateConfigurations 类中进行加载。这就是整个默认配置的过程，当然，我们可以通过修改我们自己的 application\*.properties 配置文件来覆盖默认配置

### 【3】@ComponentScan 注解 ###

@ComponentScan 注解是用于组件扫描，默认扫描当前引导类所在的包下的索引

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![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L09uZV9MX1N0YXI_size_16_color_FFFFFF_t_70 3][]

[SpringBoot _- _idea_SpringBoot]: https://blog.csdn.net/One_L_Star/article/details/103033571
[SpringBoot _- SpringBoot]: https://blog.csdn.net/One_L_Star/article/details/103056583
[SpringBoot _- SpringBoot 1]: https://blog.csdn.net/One_L_Star/article/details/103100964
[SpringBoot _- SpringBoot _ Mybatis_Junit_Redis]: https://blog.csdn.net/One_L_Star/article/details/103133772
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L09uZV9MX1N0YXI_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20210920/770fe1548ef24c6e91adba0a25da9ac0.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L09uZV9MX1N0YXI_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20210920/e715ee7f252b45769f3666764a0081a1.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L09uZV9MX1N0YXI_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20210920/074e18f5c78f4788a31e6e80f3da059c.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L09uZV9MX1N0YXI_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: /images/20210920/5cf9de7dc39b4085a0f76dbe0b5ea1a2.png