文章来源于网络收集而来，版权归原创者所有，如有侵权请及时联系！

SpringBoot 基本原理

发布于 2023-12-26 21:19:41 字数 21689 浏览 0 评论 0 收藏 0

前面我们介绍了用Maven项目从零搭建SpringBoot（SpringBoot入门），相比于Spring项目的搭建，这种方式可以说非常简单了，但是官方提供了Spring Initializr功能，访问 https://start.spring.io/即可进入WEB页面，在WEB页面中可以让Spring Initializr帮我们构建SpringBoot项目，我们将构建好的文件解压后导入IDE工具即可，真正做到了零配置。IDEA工具集成了Spring Initializr功能，我们直接在IDEA中初始化项目即可。

新构建的项目目录结构如下：

SpringbootstudyApplication.java：应用程序的启动引导类，也是主要的Spring配置类。
application.properties：用于配置应用程序和SpringBoot的属性。
SpringbootstudyApplicationTests.java：一个基本的集成测试类。
pom.xml：项目对象模型（Project Object Model）

1. 起步依赖原理分析

通过Spring Initializr生成的项目的POM文件如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.0.1.RELEASE</version>
    </parent>
    <groupId>com.tjd.study.springboot</groupId>
    <artifactId>springbootstudy</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <name>springbootstudy</name>
    <description>Demo project for Spring Boot</description>

    <properties>
        <java.version>1.8</java.version>
    </properties>

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

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

</project>

1.1 分析spring-boot-starter-parent

SpringBoot项目继承spring-boot-starter-parent项目，那么继承这个项目的目的到底是什么呢？按住Ctrl点击pom.xml中的spring-boot-starter-parent，跳转到了spring-boot-starter-parent的pom.xml，xml配置如下（只摘抄了部分重点配置）：

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

   <build>
        <resources>
            <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>
            ...                                     
        </resources>
        ...
    </build>                          
</parent>

按住Ctrl点击pom.xml中的spring-boot-starter-dependencies，跳转到了spring-boot-starter-dependencies的pom.xml，xml配置如下（只摘抄了部分重点配置）：

<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>

从上面的spring-boot-starter-dependencies的pom.xml中我们可以发现，一部分坐标的版本、依赖管理、插件管理已经定义好，所以我们的SpringBoot工程继承spring-boot-starter-parent后大部分依赖的版本以及插件行为已经锁定。至此我们就不需要为项目的依赖版本和插件配置问题而担忧了。

1.2 分析spring-boot-starter-web

按住Ctrl点击pom.xml中的spring-boot-starter-web，跳转到了spring-boot-starter-web的pom.xml，xml配置如下（只摘抄了部分重点配置）：

<?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>

从上面的spring-boot-starter-web的pom.xml中我们可以发现，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。

2. 自动配置原理解析

按住Ctrl点击查看启动类MySpringBootApplication（上一篇文章的案例）上的注解@SpringBootApplication

@SpringBootApplication
public class MySpringBootApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(MySpringBootApplication.class);
    }
}

注解@SpringBootApplication的源码

@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 {

    /**
     * Exclude specific auto-configuration classes such that they will never be applied.
     * @return the classes to exclude
     */
    @AliasFor(annotation = EnableAutoConfiguration.class)
    Class<?>[] exclude() default {};

    ... ... ...

}

其中@SpringBootApplication将三个有用的注解组合在了一起：

Spring的@Configuration：标明该类使用Spring基于Java的配置。虽然本书不会写太多配置，但我们会更倾向于使用基于Java而不是XML的配置。
Spring的@ComponentScan：启用组件扫描，这样你写的Web控制器类和其他组件才能被自动发现并注册为Spring应用程序上下文里的Bean。由于ComponentScan中没有指定basepackageclass或basePackages属性，Spring则默认扫描标注类所在包及其子包，所以由@SpringBootApplication标注的*Application启动类通常放在项目顶层包中。
Spring Boot 的 @EnableAutoConfiguration ：这个不起眼的小注解也可以称为@Abracadabra，就是这一行配置开启了Spring Boot自动配置的魔力，让你不用再写成篇的配置了。

按住Ctrl点击查看注解@EnableAutoConfiguration

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@AutoConfigurationPackage
@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)
public @interface EnableAutoConfiguration {
    ... ... ...
}

其中，@Import(AutoConfigurationImportSelector.class) 导入了AutoConfigurationImportSelector类

按住Ctrl点击查看AutoConfigurationImportSelector源码

public String[] selectImports(AnnotationMetadata annotationMetadata) {
        ... ... ...
        //进入
        List<String> configurations = getCandidateConfigurations(annotationMetadata,
                                                                   attributes);
        configurations = removeDuplicates(configurations);
        Set<String> exclusions = getExclusions(annotationMetadata, attributes);
        checkExcludedClasses(configurations, exclusions);
        configurations.removeAll(exclusions);
        configurations = filter(configurations, autoConfigurationMetadata);
        fireAutoConfigurationImportEvents(configurations, exclusions);
        return StringUtils.toStringArray(configurations);
}


protected List<String> getCandidateConfigurations(AnnotationMetadata metadata,
            AnnotationAttributes attributes) {
        List<String> configurations = SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(
                getSpringFactoriesLoaderFactoryClass(), getBeanClassLoader());

        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

spring.factories 文件中有关自动配置的配置信息如下：

... ... ...

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：

@Configuration
@AutoConfigureOrder(Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE)
@ConditionalOnClass(ServletRequest.class)
@ConditionalOnWebApplication(type = Type.SERVLET)
@EnableConfigurationProperties(ServerProperties.class)//进入
@Import({ ServletWebServerFactoryAutoConfiguration.BeanPostProcessorsRegistrar.class,
        ServletWebServerFactoryConfiguration.EmbeddedTomcat.class,
        ServletWebServerFactoryConfiguration.EmbeddedJetty.class,
        ServletWebServerFactoryConfiguration.EmbeddedUndertow.class })
public class ServletWebServerFactoryAutoConfiguration {
    ... ... ...
}

其中，

@EnableConfigurationProperties(ServerProperties.class) 代表加载ServerProperties服务器配置属性类

进入ServerProperties.class源码如下：

@ConfigurationProperties(prefix = "server", ignoreUnknownFields = true)
public class ServerProperties {

    /**
     * Server HTTP port.
     */
    private Integer port;

    /**
     * Network address to which the server should bind.
     */
    private InetAddress address;

      ... ... ...

}

其中，

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。映射关系如下：