springboot---运行原理探究

拼搏现实的明天。 2022-08-31 13:23 196阅读 0赞

# 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；

# **pom.xml** #

## 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/> 
    </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；**

## 启动器 spring-boot-starter ##

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

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

**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 ， 我们要用什么功能就导入什么样的场景启动器即可 ；我们未来也可以自己自定义 starter；

# **主启动类** #

分析完了 pom.xml 来看看这个启动类

## 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

## @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：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，说明这是一个配置类 ，配置类就是对应Spring的xml 配置文件；

里面的 @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 ##

**@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：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：

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;
    }

2、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());
    }

3、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);
            }
        }
    }

4、发现一个多次出现的文件：spring.factories，全局搜索它

## 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！

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1dYX3RpbWk_size_16_color_FFFFFF_t_70]

**WebMvcAutoConfiguration**

我们在上面的自动配置类随便找一个打开看看，比如 ：WebMvcAutoConfiguration  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1dYX3RpbWk_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

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。

**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.  整个J2EE的整体解决方案和自动配置都在springboot-autoconfigure的jar包中；
4.  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 ， 并配置好这些组件 ；
5.  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！**

# **SpringApplication** #

## 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 SpringbootApplication {
        public static void main(String[] args) {
            SpringApplication.run(SpringbootApplication.class, args);
        }
    }

**SpringApplication.run分析**

分析该方法主要分两部分，一部分是SpringApplication的实例化，二是run方法的执行；

## 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();
    }

## run方法流程分析 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1dYX3RpbWk_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

跟着源码和这幅图就可以一探究竟了！

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1dYX3RpbWk_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220829/71f9f3c6e08c4cfdb0b001038aadb67b.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1dYX3RpbWk_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20220829/a151131a86af4846828a228b56eed3e9.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1dYX3RpbWk_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20220829/c5387703b49e4f20aa7dadbf7ae480c6.png