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一、概述
Spring框架是为了解决企业级应用开发的复杂性而创建的,用于简化开发。
为了降低Java开发的复杂性,Spring采用了以下4种关键策略:
- 基于POJO的轻量级和最小侵入性编程,所有东西都是bean;
- 通过IOC,依赖注入(DI)和面向接口实现松耦合;
- 基于切面(AOP)和惯例进行声明式编程;
- 通过切面和模版减少样式代码,RedisTemplate,xxxTemplate;
Spring Boot 以约定大于配置的核心思想,默认帮助开发人员进行了很多设置,多数 Spring Boot 应用只需要很少的 Spring 配置。同时它集成了大量常用的第三方库配置(例如 Redis、MongoDB、Jpa、RabbitMQ、Quartz 等等),Spring Boot 应用中这些第三方库几乎可以零配置的开箱即用。
Spring Boot的主要优点:
- 为所有Spring开发者更快的入门
- 开箱即用,提供各种默认配置来简化项目配置
- 内嵌式容器简化Web项目
- 没有冗余代码生成和XML配置的要求
- 整合了很多框架
二、Hello World
**项目创建方式一:**使用Spring Initializr 的 Web页面创建项目
- 打开 https://start.spring.io/
- 填写项目信息
- 点击”Generate Project“按钮生成项目;下载此项目
- 解压项目包,并用IDEA以Maven项目导入,一路下一步即可,直到项目导入完毕
- 如果是第一次使用,可能速度会比较慢,包比较多、需要耐心等待一切就绪
**项目创建方式二:**使用 IDEA 直接创建项目
- 创建一个新项目
- 选择spring initalizr , 可以看到默认就是去官网的快速构建工具那里实现
- 填写项目信息
- 选择初始化的组件(初学勾选 Web 即可)
- 填写项目路径
- 等待项目构建成功
项目结构分析:
通过上面步骤完成了基础项目的创建,就会自动生成以下文件:
-
程序的主启动类
import org.springframework.boot.SpringApplication; import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication; @SpringBootApplication public class SpringbootLearnApplication { public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(SpringbootLearnApplication.class, args); } }
-
一个 application.properties 配置文件,用于配置数据库、Redis等配置(SpringBoot官方推荐使用yaml)
-
一个 测试类
import org.junit.jupiter.api.Test; import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest; @SpringBootTest class SpringbootLearnApplicationTests { @Test void contextLoads() { } }
-
一个 pom.xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"> <modelVersion>4.0.0</modelVersion> <!-- 父依赖--> <parent> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId> <version>2.3.4.RELEASE</version> <relativePath/> <!-- lookup parent from repository --> </parent> <groupId>com.xingyu</groupId> <artifactId>springboot-learn</artifactId> <version>0.0.1-SNAPSHOT</version> <name>springboot-learn</name> <description>Demo project for Spring Boot</description> <properties> <java.version>14</java.version> </properties> <dependencies> <!-- web依赖:tomcat,dispatcherServlet,xml等等--> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId> </dependency> <dependency> <groupId>org.projectlombok</groupId> <artifactId>lombok</artifactId> <optional>true</optional> </dependency> <!-- SpringBoot单元测试 --> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId> <scope>test</scope> <!-- 剔除依赖 --> <exclusions> <exclusion> <groupId>org.junit.vintage</groupId> <artifactId>junit-vintage-engine</artifactId> </exclusion> </exclusions> </dependency> </dependencies> <build> <plugins> <!-- 打包插件 --> <plugin> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId> </plugin> </plugins> </build> </project>
三、自动装配
3.1 pom.xml
根据 pom.xml 文件,SpringBoot 项目依赖于一个父项目,主要是管理项目的资源过滤及插件。
<!-- 父依赖-->
<parent>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
<version>2.3.4.RELEASE</version>
<relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
</parent>
该依赖还依赖于另一个父依赖,点击进入spring-boot-starter-parent.pom:
<parent>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-dependencies</artifactId>
<version>2.3.4.RELEASE</version>
</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,点击进入 spring-boot-dependencies.pom:
<properties>
<activemq.version>5.15.13</activemq.version>
<antlr2.version>2.7.7</antlr2.version>
<appengine-sdk.version>1.9.82</appengine-sdk.version>
<artemis.version>2.12.0</artemis.version>
<aspectj.version>1.9.6</aspectj.version>
<assertj.version>3.16.1</assertj.version>
<atomikos.version>4.0.6</atomikos.version>
......
......
其中指定了大量依赖的版本信息。这就使得以后导入依赖默认不需要写版本信息,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。
3.2 主启动类
默认的主启动类,其中:
- @SpringBootApplication 注解用来标注一个主程序类,说明这是一个 SpringBoot 应用
- SpringApplication.run 用来启动 SpringBoot 应用服务
package com.xingyu.springbootlearn;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
@SpringBootApplication
public class SpringbootLearnApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(SpringbootLearnApplication.class, args);
}
}
3.3 @SpringBootApplication
@SpringBootApplication 注解的作用: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。
点击进入该注解,可以发现其中还有很多其他注解:
@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 {
......
}
3.3.2 @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。
点击进入其中:
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Configuration
public @interface SpringBootConfiguration {
......
}
发现 @Configuration 注解,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。点击进入其中:
@Target({
ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Component
public @interface Configuration {
......
}
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。
3.3.1 @EnableAutoConfiguration
@EnableAutoConfiguration 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
- 用于开启自动配置功能,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
- 告诉SpringBoot开启自动配置功能,这样自动配置才能生效。
点击进入其中:
@AutoConfigurationPackage
@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)
public @interface EnableAutoConfiguration {
......
}
-
@AutoConfigurationPackage :自动配置包
@Import({ Registrar.class}) public @interface AutoConfigurationPackage { } //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 ;
@import :Spring 底层注解 @import , 给容器中导入一个组件
-
@Import({AutoConfigurationImportSelector.class}) :给容器导入组件
- AutoConfigurationImportSelector :自动配置导入选择器
其中,AutoConfigurationImportSelector 会导入哪些选择器,点击进入其中:
1、这个类中有一个这样的方法
protected List<String> getCandidateConfigurations(AnnotationMetadata metadata, AnnotationAttributes attributes) {
List<String> configurations = SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(getSpringFactoriesLoaderFactoryClass(),
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<?> factoryType, @Nullable ClassLoader classLoader) {
String factoryTypeName = factoryType.getName();
return (List)loadSpringFactories(classLoader).getOrDefault(factoryTypeName, 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,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 factoryTypeName = ((String)entry.getKey()).trim();
String[] var9 = StringUtils.commaDelimitedListToStringArray((String)entry.getValue());
int var10 = var9.length;
for(int var11 = 0; var11 < var10; ++var11) {
String factoryImplementationName = var9[var11];
result.add(factoryTypeName, factoryImplementationName.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。 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
......
org.springframework.boot.autoconfigure.mongo.MongoAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.mongo.MongoReactiveAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.mustache.MustacheAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.orm.jpa.HibernateJpaAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.quartz.QuartzAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.r2dbc.R2dbcAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.rsocket.RSocketMessagingAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.rsocket.RSocketRequesterAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.rsocket.RSocketServerAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.rsocket.RSocketStrategiesAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.security.servlet.SecurityAutoConfiguration,\
......
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。
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:
- 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
- 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;
- 整个J2EE的整体解决方案和自动配置都在springboot-autoconfigure的jar包中;
- 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 ;
- 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;
四、如何启动
SpringBoot 应用的启动类:
@SpringBootApplicationpublic
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;
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.resourceLoader = resourceLoader;
Assert.notNull(primarySources, "PrimarySources must not be null");
this.primarySources = new LinkedHashSet<>(Arrays.asList(primarySources));
this.webApplicationType = WebApplicationType.deduceFromClasspath();
setInitializers((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationContextInitializer.class));
setListeners((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class));
this.mainApplicationClass = deduceMainApplicationClass();
}
run方法流程: