微服务 SpringBoot 2.0(三):启动剖析之@SpringBootApplication – Java面试必修

我原以为就一个注解,背后竟然还有3个 —— Java面试必修

引言

前面两章我们先后认识了SpringBoot和它的极简配置,为新手入门的学习降低了门槛,会基本的使用后,接下来我们将进一步认识SpringBoot,它为何能做到服务秒开,就来跟随我一起分析SpringBoot运行启动的原理吧。

启动原理分2章讲解,本章讲解@SpringBootApplication注解部分,若需了解SpringApplication.run方法部分请点击此处

运行启动

工具

  • SpringBoot版本:2.0.4
  • 开发工具:IDEA 2018
  • Maven:3.3 9
  • JDK:1.8

首先我们看一段启动代码

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

 

这不就是个启动类嘛?从字面理解我都知道Spring启动的入口,有啥好看的。可别小瞧了这几行代码

开始推理

从上面代码来看,@SpringBootApplication 和 SpringApplication.run长得很相似,比较诡异,所以我们从这两个开始分析,首先先看注解

@SpringBootApplication
@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 {
...
}

 

不要被那么多元注解声明所吓到,仔细查看可以看出其中有3个重要的注解

  • @SpringBootConfiguration
  • @EnableAutoConfiguration
  • @ComponentScan

所以我觉得,这3个才是真正的幕后主使,@SpringBootApplication只是他们找来挡枪口的,他们合体应该等价于@SpringBootApplication,如下代码正常运行

@SpringBootConfiguration
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan
public class DemoApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(DemoApplication.class, args);
    }
}

 

哈哈,经过查询资料发现,Spring Boot 1.2版之前,真的是由这3个注解出面,之后呢,才隐居幕后,由小喽喽在前面挡枪


@SpringBootConfiguration

首先我们来分析这个,点开看到源码之后我慌了,这特么什么都没有,唯一的疑点在@Configuration。
好吧,还挺会伪装,我们就分析@Configuration这个注解吧

  1. 用之前spring的思维,我推断这个应该是解决当前Class的XML配置问题,凡是经过该注解修饰的,均被实例化到Spring应用程序上下文中,由spring统一管理生命周期,我说IoC大家应该熟悉了吧。
  2. 举个例子
    传统的XML配置对象的写法
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd"
       default-lazy-init="true">
    <!--bean定义-->
  <bean id="userService" class="..UserServiceImpl">
    ...
  </bean>
</beans>

 

使用@Configuration之后的写法

@Configuration
public class SpringConfiguration{
    @Bean
    public UserService userService(){
        return new UserServiceImpl();
    }
}

 

任何一个标注了@Configuration的Java类定义都是一个JavaConfig配置类。
任何一个标注了@Bean的方法,其返回值将作为一个bean定义注册到Spring的IoC容器,方法名将默认成该bean定义的id。

  1. 表达依赖注入关系层面
<bean id="userService" class="..UserServiceImpl">
    <propery name ="dependencyService" ref="dependencyService" />
</bean>

<bean id="dependencyService" class="DependencyServiceImpl"></bean>
@Configuration
public class SpringConfiguration{
    @Bean
    public UserService userService(){
        return new UserServiceImpl(dependencyService());
    }
    
    @Bean
    public DependencyService dependencyService(){
        return new DependencyServiceImpl();
    }
}

 

如果一个bean的定义依赖其他bean,则直接调用对应的JavaConfig类中依赖bean的创建方法即可,如上方的dependencyService()


@ComponentScan

这个注解在Spring中很重要,它对应XML配置中的元素,@ComponentScan的功能其实就是自动扫描并加载符合条件的组件(比如@Component@Repository等)或者bean定义,最终将这些bean定义加载到IoC容器中。

我们可以通过basePackages等属性来细粒度的定制@ComponentScan自动扫描的范围,如果不指定,则默认Spring框架实现会从声明@ComponentScan所在类的package进行扫描。

以前xml中是这么定义的,如下

 <context:component-scan base-package="com.platform.fox.html.**.controller"/>
 <context:component-scan base-package="com.platform.fox.html.**.repository"/>
 <context:component-scan base-package="com.platform.fox.html.**.service"/>
 <context:component-scan base-package="com.platform.fox.html.**.wshandler"/>

 

注:所以SpringBoot的启动类最好是放在root package下,因为默认不指定basePackages


@EnableAutoConfiguration

Enable,通常来说我们认为它一定是在开启或者支持什么功能,比如:@EnableScheduling@EnableCaching,所以他们要做的事情应该都是相似的,根据源码判断,简单概括一下就是,借助@Import的支持,收集和注册特定场景相关的bean定义。

@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 {};
}

 

我理解就是要开船了,EnableAutoConfigurationImportSelector根据名单把水手,舵手、安检员都统一叫过来各就各位。帮助SpringBoot应用将所有符合条件的@Configuration配置都加载到当前SpringBoot创建并使用的IoC容器。就像一管理员一样

借助于Spring框架原有的一个工具类:SpringFactoriesLoader的支持,@EnableAutoConfiguration可以智能的自动配置功效才得以大功告成!

EnableAutoConfigurationImportSelector中自动配置的关键方法如下

protected List<String> getCandidateConfigurations(AnnotationMetadata metadata, AnnotationAttributes attributes) {
        //获取符合条件的带有Configuration的注解示例类
        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;
}

 

SpringFactoriesLoader
所以真正的工作者是SpringFactoriesLoaderSpringFactoriesLoader属于Spring框架私有的一种扩展方案,其主要功能就是从指定的配置文件META-INF/spring.factories加载配置

public abstract class SpringFactoriesLoader {
    //...
    public static <T> List<T> loadFactories(Class<T> factoryClass, @Nullable ClassLoader classLoader) {
        ...
    }


    public static List<String> loadFactoryNames(Class<?> factoryClass, @Nullable ClassLoader classLoader) {
        ....
    }
}

 

配合@EnableAutoConfiguration使用的话,它更多是提供一种配置查找的功能支持,即根据@EnableAutoConfiguration的完整类名org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration作为查找的Key,获取对应的一组@Configuration类

 
spring.factories

上图就是从SpringBoot的autoconfigure依赖包中的META-INF/spring.factories配置文件中摘录的一段内容,可以很好地说明问题。我从中随机挑取一个类查看源代码

 
WebMvcAutoConfiguration

所以,其底层真正实现是从classpath中搜寻所有的META-INF/spring.factories配置文件,并将其中org.springframework.boot.autoconfigure.EnableutoConfiguration对应的配置项通过反射实例化为对应的标注了@Configuration的JavaConfig形式的IoC容器配置类,然后汇总为一个并加载到IoC容器。

@SpringBootApplication注解说完了,接下来我们来分析SpringApplication.run方法


作者有话说:喜欢的话就请关注Java面试必修 ,请自备水,更多干、干、干货等着你



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