Springboot自动装配原理解析

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Springboot自动装配原理解析(重点面试高频)

Springboot自动装配原理解析

自动配置:

pom.xml

spring-boot-dependencies:核心依赖在父工程中 

我们在写或者引入一些Springboot依赖的时候,不需要指定版本,就是因为在父工程中有这些版本仓库

Springboot自动装配原理解析

启动器↓ 如果不引入Springboot就崩了

<!--        Spring boot的启动器依赖-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
        </dependency>

启动器:说白了就是Springboot的启动场景;

比如spring-boot-starter-web,他就会帮我们导入web环境所有的依赖!方便叭!

springboot会将所有的功能场景都编程一个个的启动器!

那么有那些功能场景呢?

我们如果要使用什么功能,就只需要找到对应的启动器就可以了! ·starter·

表1. Spring Boot应用程序启动器
名称 描述

spring-boot-starter

核心入门工具,包括自动配置支持,日志记录和YAML

spring-boot-starter-activemq

使用Apache ActiveMQ的JMS消息传递入门

spring-boot-starter-amqp

使用Spring AMQP和Rabbit MQ的入门

spring-boot-starter-aop

使用Spring AOP和AspectJ进行面向方面编程的入门

spring-boot-starter-artemis

使用Apache Artemis的JMS消息传递入门

spring-boot-starter-batch

使用Spring Batch的入门

spring-boot-starter-cache

使用Spring Framework的缓存支持的入门者

spring-boot-starter-data-cassandra

使用Cassandra分布式数据库和Spring Data Cassandra的入门

spring-boot-starter-data-cassandra-reactive

使用Cassandra分布式数据库和Spring Data Cassandra Reactive的入门

spring-boot-starter-data-couchbase

使用Couchbase面向文档的数据库和Spring Data Couchbase的入门

spring-boot-starter-data-couchbase-reactive

使用Couchbase面向文档的数据库和Spring Data Couchbase Reactive的入门

spring-boot-starter-data-elasticsearch

使用Elasticsearch搜索和分析引擎以及Spring Data Elasticsearch的入门者

spring-boot-starter-data-jdbc

使用Spring Data JDBC的入门

spring-boot-starter-data-jpa

将Spring Data JPA与Hibernate结合使用的入门

spring-boot-starter-data-ldap

使用Spring Data LDAP的入门

spring-boot-starter-data-mongodb

使用MongoDB面向文档的数据库和Spring Data MongoDB的入门

spring-boot-starter-data-mongodb-reactive

使用MongoDB面向文档的数据库和Spring Data MongoDB Reactive的入门

spring-boot-starter-data-neo4j

使用Neo4j图形数据库和Spring Data Neo4j的入门工具

spring-boot-starter-data-r2dbc

使用Spring Data R2DBC的入门

spring-boot-starter-data-redis

使用Redis键值数据存储与Spring Data Redis和Lettuce客户端的入门

spring-boot-starter-data-redis-reactive

将Redis键值数据存储与Spring Data Redis Reacting和Lettuce客户端一起使用的入门

spring-boot-starter-data-rest

使用Spring Data REST在REST上公开Spring数据存储库的入门

spring-boot-starter-data-solr

结合使用Apache Solr搜索平台和Spring Data Solr的入门者。从2.3.9版开始不推荐使用

spring-boot-starter-freemarker

使用FreeMarker视图构建MVC Web应用程序的入门

spring-boot-starter-groovy-templates

使用Groovy模板视图构建MVC Web应用程序的入门

spring-boot-starter-hateoas

使用Spring MVC和Spring HATEOAS构建基于超媒体的RESTful Web应用程序的入门者

spring-boot-starter-integration

使用Spring Integration的入门

spring-boot-starter-jdbc

结合使用JDBC和HikariCP连接池的入门

spring-boot-starter-jersey

使用JAX-RS和Jersey构建RESTful Web应用程序的入门。的替代品spring-boot-starter-web

spring-boot-starter-jooq

使用jOOQ访问SQL数据库的入门。替代spring-boot-starter-data-jpaspring-boot-starter-jdbc

spring-boot-starter-json

读写JSON入门

spring-boot-starter-jta-atomikos

使用Atomikos的JTA交易入门

spring-boot-starter-jta-bitronix

使用Bitronix的JTA交易入门。从2.3.0版本开始不推荐使用

spring-boot-starter-mail

使用Java Mail和Spring Framework的电子邮件发送支持的入门者

spring-boot-starter-mustache

使用Mustache视图构建Web应用程序的入门

spring-boot-starter-oauth2-client

使用Spring Security的OAuth2 / OpenID Connect客户端功能的入门

spring-boot-starter-oauth2-resource-server

使用Spring Security的OAuth2资源服务器功能的入门

spring-boot-starter-quartz

入门使用Quartz Scheduler

spring-boot-starter-rsocket

用于构建RSocket客户端和服务器的入门

spring-boot-starter-security

使用Spring Security的入门

spring-boot-starter-test

用于使用包括JUnit Jupiter,Hamcrest和Mockito在内的库测试Spring Boot应用程序的入门程序

spring-boot-starter-thymeleaf

使用Thymeleaf视图构建MVC Web应用程序的入门

spring-boot-starter-validation

初学者,可将Java Bean验证与Hibernate Validator结合使用

spring-boot-starter-web

使用Spring MVC构建Web(包括RESTful)应用程序的入门程序。使用Tomcat作为默认的嵌入式容器

spring-boot-starter-web-services

使用Spring Web Services的入门

spring-boot-starter-webflux

使用Spring Framework的反应式Web支持构建WebFlux应用程序的入门者

spring-boot-starter-websocket

使用Spring Framework的WebSocket支持构建WebSocket应用程序的入门

 

主程序:

Springboot自动装配原理解析

1、@SpringBootApplication 注解

@SpringBootApplication标注这个类是一个Springboot的应用,如果不使用@SpringBootApplication 那么就不是一个springboot应用程序

2、SpringApplication.run(Springboot01HelloworldApplication.class, args); 

通过SpringApplication.run(xxx.class,args) 方法将springboot应用启动  通过反射加载xxx.class类的对象 

当然 这只是表面意思 看不到为什么启动起来了 所以要来看注解 

 

注解:

1、@SpringBootApplication 注解是一个组合注解 里面还有许多注解

Springboot自动装配原理解析

 

解释这两个注解

@SpringBootConfiguration   SpringBoot的配置

也是一个组合注解 注解里面有@SpringBootConfiguration 下面有个@Configuration  就是spring的配置类 

那么就表示这个类也是一个配置类

@Configuration下面有个@Component 说明这也是一个spring组件 IOC容器

 

@EnableAutoConfiguration  自动导入配置 自动配置

@EnableAutoConfiguration下面有一个@Import({AutoConfigurationImportSelector.class})自动导入选择器

@EnableAutoConfiguration下面有一个@AutoConfigurationPackage自动配置 导入选择

@AutoConfigurationPackage下面@Import({Registrar.class}) 导入了自动配置 ·包注册·

 

获取所有的配置

  List<String> configurations = this.getCandidateConfigurations(annotationMetadata, attributes);

getCandidateConfigurations:获取候选的配置

protected List<String> getCandidateConfigurations(AnnotationMetadata metadata, AnnotationAttributes attributes) {
    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;
}

总而言之一句话说完:@SpringBootConfiguration:标注这个类是一个springboot的应用:周周转转都只是为了做一件事情,就是:启动类下的所有资源被导入

META-INF/spring.factories 这是一个自动配置的核心文件

Springboot自动装配原理解析

Springboot自动装配原理解析

Springboot自动装配原理解析

 

结论:SpringBoot所有的自动配置都在启动的时候被扫描并加载 :spring.factories所有的自动配置类都在这里面,但是不一定生效,要判断条件是否成立,条件是否成立就是只要导入了对应的start依赖,就有对应的启动器了,有了启动器,我们自动装配就会生效,然后就配置成功了!

 

 

@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@Configurationpublic @interface SpringBootConfiguration {}
@Componentpublic @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 :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

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@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

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// 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

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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

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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!

Springboot自动装配原理解析

WebMvcAutoConfiguration

我们在上面的自动配置类随便找一个打开看看,比如 :WebMvcAutoConfiguration

Springboot自动装配原理解析

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.以前我们需要自己配置的东西,自动配置类都帮我们解决了,现在Springboot帮我们做了!

4.整个J2EE的整体解决方案和自动配置的东西都在springboot-autoconfigure的jar包中

5.它会把所有需要导入的组件以全类名(全限类名)的方式返回,这些组件就会被添加到容器中

Springboot自动装配原理解析

Springboot自动装配原理解析

6.容器中也会存在非常多的xxxAutoConfiguration的文件(@Bean),就是这些类给容器中导入了这个场景需要的所有组件;并自动配置,自动配置:@Configuration 就是javaConfig!

Springboot自动装配原理解析

7.有了自动配置类,免去了我们手动编写配置文件的工作!

 

 

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