SpringBoot基本原理,轻松应对面试官 - 第522篇

科技   2024-08-06 08:30   福建  

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导读

Spring Boot 为我们所做的自动配置,着实方便又快捷,然而,一直以来都未能弄清楚它的内部启动原理。今天一起来揭开 Spring Boot 的神秘面纱,使它不再神秘莫测。

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

从上述代码能够看出,Annotation 定义(@SpringBootApplication)和类定义(SpringApplication.run)是整个核心, Spring Boot 的神秘面纱,我们从这两者入手便可以了。


SpringBootApplication 背后的秘密

@Target(ElementType.TYPE)            // 注解的适用范围,@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)  // 注解的生命周期@Documented                          // 表明这个注解应该被javadoc记录@Inherited                           // 子类可以继承该注解@SpringBootConfiguration             // 表示当前是注解类@EnableAutoConfiguration             // 开启springboot的注解功能,springboot的四大神器之一,其借助@import的帮助@ComponentScan(excludeFilters = {    // 扫描路径设置        @Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = TypeExcludeFilter.class),        @Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = AutoConfigurationExcludeFilter.class) })public @interface SpringBootApplication {...}

重要的只有三个 Annotation@Configuration@SpringBootConfiguration 点开查看发现里面还是应用了@Configuration @EnableAutoConfiguration @ComponentScan 。所以,如果我们使用如下的 SpringBoot 启动类,整个 SpringBoot 应用依然可以与之前的启动类功能对等:

@Configuration@EnableAutoConfiguration@ComponentScanpublic class Application {    public static void main(String[] args) {        SpringApplication.run(Application.class, args);    }}

每次写这 3 个比较麻烦,所以写一个@SpringBootApplication ,  接下来分别介绍这 3  注解。


@Configuration

@Configuration 对我们来说不陌生,它就是 JavaConfig 形式的 Spring Ioc 容器的配置类使用的那个@ConfigurationSpringBoot 社区推荐使用基于 JavaConfig 的配置形式,所以,这里的启动类标注了@Configuration 之后,本身其实也是一个 IoC 容器的配置类。举几个简单例子回顾下,XML config 配置方式的区别:

表达形式层面 基于 XML 配置的方式是这样:

<?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--></beans>

而基于 JavaConfig 的配置方式是这样:

@Configurationpublic class MockConfiguration{    //bean定义}

任何一个标注了@Configuration Java 类定义都是一个 JavaConfig 配置类。

注册 bean 定义层面 基于 XML 的配置形式是这样:

<bean id="mockService" class="..MockServiceImpl">    ...</bean>

而基于 JavaConfig 的配置形式是这样的:

@Configurationpublic class MockConfiguration{    @Bean    public MockService mockService(){        return new MockServiceImpl();    }}

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 IoC 容器,方法名将默认成该 bean 定义的 id

表达依赖注入关系层面 为了表达 bean bean 之间的依赖关系,在 XML 形式中一般是这样:

<bean id="mockService" class="..MockServiceImpl">    <propery name ="dependencyService" ref="dependencyService" /></bean>
<bean id="dependencyService" class="DependencyServiceImpl"></bean>

而基于 JavaConfig 的配置形式是这样的:

@Configurationpublic class MockConfiguration{    @Bean    public MockService mockService(){        return new MockServiceImpl(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 的创建方法就可以了。

@ComponentScan

@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。

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

个人感觉**@EnableAutoConfiguration 这个 Annotation 最为重要**,大家是否还记得 Spring 框架提供的各种名字为@Enable 开头的 Annotation 定义?比如@EnableScheduling@EnableCaching@EnableMBeanExport 等,@EnableAutoConfiguration 的理念和做事方式其实一脉相承,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。

@EnableScheduling是通过@Import Spring 调度框架相关的 bean 定义都加载到 IoC 容器。 @EnableMBeanExport是通过@Import JMX 相关的 bean 定义加载到 IoC 容器。而**@EnableAutoConfiguration**也是借助@Import 的帮助,将所有符合自动配置条件的 bean 定义加载到 IoC 容器,仅此而已!

@EnableAutoConfiguration 作为一个复合 Annotation,其自身定义关键信息如下:

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

两个比较重要的注解:

@AutoConfigurationPackage:自动配置包

@Import: 导入自动配置的组件


自动配置幕后英雄:SpringFactoriesLoader 详解

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!

SpringFactoriesLoader 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。

@EnableAutoConfiguration 自动配置的魔法骑士就变成了: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(Java Refletion)实例化为对应的标注了@Configuration JavaConfig 形式的 IoC 容器配置类,然后汇总为一个并加载到 IoC 容器。

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