SpringBoot的幕后推手...

太过爱你忘了你带给我的痛 2022-05-23 04:47 108阅读 0赞

### 一、背景 ###

这两年随着微服务的盛行，SpringBoot框架水到渠成的得到了高曝光，作为程序猿的我们，现在要是不知道一点SpringBoot相关的东西，貌似出去找工作都会被深深地鄙视，不过在我们开始SpringBoot之旅前，我们先回顾和探索一下Spring框架的本质，然后一点点的很自然的过渡到SpringBoot，这样对于我们深刻理解SpringBoot也是非常有帮助的。

### 二、Spring框架的起源 ###

在“黑暗”的EJB1的时代，开发人员非常痛快，这时候解放开发人员的高性能Spring框架千呼万唤始出来。那是一个J2EE规范统治的时代，基于各种容器和J2EE规范的软件解决方案是唯一的“正道”，臃肿的生态和沉重的开发模式让当时的每一个开发都痛不欲生。这时候技术大牛Rod Johnson在自己的经典巨作《Expert One-on-One J2EE Design and Development》中描绘了轻量级框架的研发理念，抨击了原有的笨重的规范，然后基于这本书中的研发理念开发出了最初版的Spring框架，然后火的一塌糊涂，一直延续至今，已10多年之久仍旧没有衰败之势。

Spring框架是构建高性能Java研发体系的最佳实践之一，通过一系列简洁而统一的设计，为广大Java开发人员劈开了一条光明之路。

Spring对Java开发中常用的技术做了合理的封装和设计，包括我们所熟知的Spring IoC和AOP等，可以让Java开发者避免往日因为API和系统设计不合适而出现的错误，还能高效高质量的完成相应问题领域中的开发工作，此乃Java开发必备神器也~

### 三、没想到Spring IoC 竟如此简单 ###

我相信很多Java开发者对IoC(Inversion Of Control) 和DI(Dependency Injection)的概念都傻傻分不清楚，认为这两者是同一个东西。其实它俩是包含和被包含关系，IoC有两种方式:DI和DL(Dependency Lookup 依赖查找)，DI是当前软件实体被动接受它所依赖的其他组件被IoC容器注入，而DL是当前实体主动去某个服务注册中心去查找其依赖的那些组件，概念之间的关系如下图：

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我们经常说的Spring IoC其实是指Spring框架给我们提供的IoC容器实现(IoC Container)。下面我们看一个Spring IoC容器使用的一个经典案例：

public class Demo {
        public static void main(String[] args) {
            ApplicationContext context = new FileSystemXmlApplicationContext("config-file-path")
            DemoService service = context.getBean(DemoService.class);
            service.doSomething();
        }
    }

我相信每一个使用Spring框架构建的独立的Java应用，通常都会存在类似`context.getBean(...)`的代码，其实这行代码做的事情就是DL，而且构建每一种IoC容器背后发生的事情，更多的是DI的过程，当前也可能会有部分DL的逻辑用来对接旧的遗留系统。

Spring的IoC容器的依赖注入工作分为两步走：

阶段一、收集和注册Bean

这个阶段中，开发者通过XML或者Java代码的方式来定义bean,然后以手动组装或让容器基于特定的机制自动扫描的形式，将这些定义好的bean收集到IoC容器中。

假如我们以XML配置的方式来收集和注册如下一个单一bean,一般来说形式如下：

随着我们项目中bean越来越多，这样逐个手动配置比较麻烦，我们还可以使用如下方式配置来批量扫描并采集和注册一批bean:

<context:component-scan base-package="x.x"/>

阶段二、分析和组装

第一个阶段完成以后，我们可以先暂时认为IoC容器中保存着一个个相互独立的bean,它们之间还没有任何关系，但是实际项目中它们之间是有着不可或缺的关系的，所以呢，Ioc容器第二个阶段需要做的工作就是分析这些已经在IoC容器中bean，根据它们的依赖关系先后按顺序组装它们，工作原来是这样的：IoC发现一个bean依赖另外一个bean，那么它会将另一个bean注入给依赖它的那个bean,一直到所有的bean的依赖都完成注入。这个时候容器中所有的bean都已经准备好待使用，也就标志着整个IoC容器的工作完成。

那么IoC容器分析和组装的依据是啥呢？Spring框架其实最早的时候只能通过XML配置文件来描述bean和bean之间的关系，但是随着Java生态研发技术以及理念的转变，又出现了基于Java代码和Annotation元信息的描述方式(比如@AutoWired和@Inject)。但是呢，无论使用哪一种配置方式，目的都是为了简化绑定逻辑描述的各种表象，最终也都是为本阶段的最终目的来服务。

### 四、JavaConfig是个什么鬼？ ###

Java 5的出世，加上当时基于纯Java Annatation的依赖注入框架Guice的出现，就使得Spring框架和社区不得不顺应民意，出版并持续完善了基于Java代码和Annotation元信息的依赖关系绑定描述方式，就是JavaConfig项目。

基于JavaConfig方式的依赖关系描述基本映射了早期基于XML方式的配置，比如：

**1. 表达形式**

XML配置方式如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
    <beans xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans" xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context" xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.0.xsd http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">
        // bean定义
    </beans>

JavaConfig的配置方式如下：

@Configuration
    public class DemoConfiguration {
        // bean定义
    }

> 也就是说任何一个被标注了`@Configuration`注解的Java类都是一个JavaConfig配置类。

**2. 注册bean定义**

XML配置方式：

JavaConfig配置方式：

@Configuration
    public class DemoConfiguration {
        @Bean
        public DemoService demoService() {
            return new DemoServiceImpl();
        }
    }

> 也就是说任何一个标注了`@Bean`注解的方法，它的返回值就将作为一个bean定义注册到Spring的IoC容器，方法名将默认成为该bean在容器中的id.

**3. 表达依赖注入关系**

XML配置形式：

JavaConfig形式：

@Configuration
    public class DemoConfiguration {
        @Bean
        public AService aService() {
            return new AServiceImpl();
        }
        @Bean
        public BService bService() {
            return new BServiceImpl(aService());
        }
    }

> 也就是说如果一个bean定义了依赖其他bean,就直接调用其对应JavaConfig类中依赖bean的创建方法即可。

从以上种种表象我们可以看出，以前Spring IoC容器中具有的特性在JavaConfig中都可以进行表述，只是换了另外的一种形式而已。并且通过声明相应的Java Annotation反而“内聚”一起了，变得更加简洁了。

### 五、那些常用的Annotation ###

1.**`@ComponentScan`**

该注解对应的是XML配置中的`<context:component-scan>`元素，用于配合一些元信息Java Annotation，比如`@Component`和`@Repository`等，将标注了这些注解的bean定义类批量采集到Spring的IoC容器中。

我们可以通过basePackage等属性来细粒度的定制该注解自动扫描的范围，如果没有指定的话，则默认Spring框架会从声明`@ComponentScan`注解所在的类的package进行扫描

这里还要说的`@ComponentScan`是SpringBoot框架得以实现的一个重要组件，我们以后还能在碰到它，也会做深入讲解。

**2.`@PropertySource`和`@PropertySources`**

注解`@PropertySource`用来从指定的地方来加载`.properties`配置文件，并且将其中的属性加载到IoC容器中，以便我们能用来填充一些bean定义的属性占位符(placeholder),当然它的实现需要PropertySourcesPlaceHolderConfigurer的配合。

若我们使用Java8或者更高的版本，那么我们可以并行声明多个`@PropertySource`,如：

@Configuration
    @PropertySource("classpath:1.properties")
    @PropertySource("classpath:2.properties")
    @PropertySource("...")
    public class XConfiguration {
        ...
    }

若我们使用低于Java8版本的JDK进行开发Spring应用，我们就必须借助`@PropertySources`注解来实现声明多个`@PropertySource`了，如下：

@Configuration
    @PropertySources({
        @PropertySource("classpath:1.properties"),
        @PropertySource("classpath:2.properties"),
        ...
    })
    public class XConfiguration {
        ...
    }

**3.****`@Import`和`@ImportSource`**

在以前XML配置方式中，我们可以通过`<import resource="xxx.xml"/>`来将多个分开的容器配置合并到一个配置中，在JavaConfig形式的配置中，我们可以使用`@Import`这个注解完成同样的目的:

@Configuration
    @Import(DemoConfiguration.class)
    public class XConfiguration {
        ...
    }

注解`@Import`只能将以JavaConfig形式定义的配置引入到IoC容器，而若我们有一些以前遗留的配置或者遗留的系统需要以XML形式来配置(如Dubbo框架)，我们就需要使用`@ImportSource`注解来将它们一起合并到以JavaConfig配置形式配置的容器中:

@Configuration
    @Import
    @ImportSource(...)
    public class XConfiguration {
        ...
    }

### 六、总结 ###

通过本文，我们就回顾了Spring框架以及IoC的概念剖析，还了解到了SpringBoot的实现基石：JavaConfig。然后还介绍了在SpringBoot中最常用几个注解。为我们以后学习和快速上手SpringBoot打下了良好的基础。加油，筒子们…

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