4、SpringBoot：运行原理探究

基于SpringBoot 2.1.6 的博客教程

引用文章：微信公众号狂神说

pom.xml

我们之前写的HelloSpring，到底是怎么运行的呢

我们来看pom.xml文件

进入父项目，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；

以后我们导入依赖默认是不需要写版本；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；

启动器

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

springboot-boot-starter：就是spring-boot的场景启动器

这里的 spring-boot-starter-web 帮我们导入了web模块正常运行所依赖的组件；

SpringBoot将所有的功能场景都抽取出来，做成一个个的starter （启动器），只需要在项目中引入这些starter即可，所有相关的依赖都会导入进来，我们要用什么功能就导入什么样的场景启动器即可；

主程序

package com.kuang.springbootdemo02;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

//@SpringBootApplication 来标注一个主程序类 ， 说明这是一个Spring Boot应用
@SpringBootApplication
public class SpringbootDemo02Application {

    public static void main(String[] args) {
        //将Spring应用启动起来
        SpringApplication.run(SpringbootDemo02Application.class, args);
    }

}

一个简单的启动类并不简单！

SpringBootApplication

@SpringBootApplication ：SpringBoot应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：

@ComponentScan

这个注解在Spring中很重要，它对应XML配置中的元素。@ComponentScan的功能就是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

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

@Configuration：配置类上来标注这个注解，配置类-----配置文件；我们继续点进去，发现配置类也是容器中的一个组件。@Component

EnableAutoConfiguration

我们回到 SpringBootApplication 注解中继续看。

@EnableAutoConfiguration ：开启自动配置功能

以前我们需要配置的东西，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；*

*我们点击去查看*

@AutoConfigurationPackage ：自动配置包，点进去看到一个 @Import({Registrar.class})

@import ：Spring底层注解@import ，给容器中导入一个组件，导入的组件由 {Registrar.class} 将主配置类【即@SpringBootApplication标注的类】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；

然后回来继续看：@Import({AutoConfigurationImportSelector.class}) ：给容器导入组件；

AutoConfigurationImportSelector ：导入哪些组件的选择器 ;

它将所有需要导入的组件以全类名的方式返回，这些组件就会被添加到容器中；

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；

//AutoConfigurationImportSelector中获取配置文件信息；
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;
}

SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames（EnableAutoConfiguation.class，classLoader）;

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；

进入 SpringFactoriesLoader 查看；

找到对应的方法：发现最终会去读取一个配置文件： META-INF/Spring.factories 的文件。

public static List<String> loadFactoryNames(Class<?> factoryClass, @Nullable ClassLoader classLoader) {
        String factoryClassName = factoryClass.getName();
        return (List)loadSpringFactories(classLoader).getOrDefault(factoryClassName, Collections.emptyList());
    }

    private static Map<String, List<String>> loadSpringFactories(@Nullable ClassLoader classLoader) {
        MultiValueMap<String, String> result = (MultiValueMap)cache.get(classLoader);
        if (result != null) {
            return result;
        } else {
            try {
                Enumeration<URL> urls = classLoader != null ? classLoader.getResources("META-INF/spring.factories") : ClassLoader.getSystemResources("META-INF/spring.factories");
                LinkedMultiValueMap result = new LinkedMultiValueMap();

                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);
            }
        }
    }

我们打开spring.factories的配置文件，看到了很多自动配置的文件；这就是自动配置根源所在！

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；

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

整个J2EE的整体解决方案和自动配置都在springboot-autoconfigure的jar包中；

我们找一个打开看看： WebMvcAutoConfiguration

所以，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；

（指定的值就是pom.xml里的启动器）
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；
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；
整个J2EE的整体解决方案和自动配置都在springboot-autoconfigure的jar包中；
它将所有需要导入的组件以全类名的方式返回，这些组件就会被添加到容器中；
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内需要的所有组件，并配置这些组件；
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；

Run

我最初以为就是运行了一个main方法，没想到却开启了一个服务；

@SpringBootApplication
public class SpringbootDemo02Application {

    public static void main(String[] args) {
        //该方法返回一个ConfigurableApplicationContext对象
        //参数一：应用入口的类     参数类：命令行参数
        SpringApplication.run(SpringbootDemo02Application.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；

SpringApplication的实例化

推断应用的类型是普通的项目还是Web项目
查找并加载所有可用初始化器，设置到initializers属性中
找出所有的应用程序监听器，设置到listeners属性中
推断并设置main方法的定义类，找到运行的主类

public SpringApplication(ResourceLoader resourceLoader, Class... primarySources) {
        this.sources = new LinkedHashSet();
        this.bannerMode = Mode.CONSOLE;
        this.logStartupInfo = true;
        this.addCommandLineProperties = true;
        this.addConversionService = true;
        this.headless = true;
        this.registerShutdownHook = true;
        this.additionalProfiles = new HashSet();
        this.isCustomEnvironment = false;
        this.resourceLoader = resourceLoader;
        Assert.notNull(primarySources, "PrimarySources must not be null");
        this.primarySources = new LinkedHashSet(Arrays.asList(primarySources));
        this.webApplicationType = WebApplicationType.deduceFromClasspath();
        this.setInitializers(this.getSpringFactoriesInstances(ApplicationContextInitializer.class));
        this.setListeners(this.getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class));
        this.mainApplicationClass = this.deduceMainApplicationClass();
    }

run方法的执行

SpringBoot自动装配结论

SpringBoot在启动时，搜寻类路径下/META-INF/spring.factories配置文件，并根据启动器（需要导入的依赖）将其中对应的org.springframework.boot.autoconfigure包下的配置项通过反射实例化那些对应标注了@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加载到IOC容器中。

面试问题

关于SpringBoot，谈谈你的理解？

从两个方面走：

自动装配的过程和配置的属性值从哪里注入的
SpringApplication.run()方法

第一个是自动装配，就是利用@SpringBootApplication注解；
在SpringBoot在启动时，它会搜寻类路径下/META-INF/spring.factories配置文件，并根据启动器（需要导入的依赖）将其中对应的org.springframework.boot.autoconfigure包下的配置项通过反射实例化那些对应标注了@Configuration注解的JavaConfig形式的IOC容器配置类，然后将这些都汇总成为一个实例加载到IOC容器中。
自动配置类的属性值，则是由@EnableAutoConfiguration注解下导入的一个组件，根据启动器来判断加载到IOC容器中那些自动配置类生效，之后这些自动配置类里面的组件在加载到IOC容器的时候，会读取properties文件的属性，而该文件文件里的属性值默认是通过绑定的SpringBoot配置文件的值进行注入。而我们也可以修改配置文件达到动态配置；
第二个是main方法中调用的SpringApplication类的run方法；
主要做了4步：

推断应用的类型是普通项目还是web项目
推断并设置main方法的定义类，找到运行的主类
- 如果找不到主类是没有办法加载的
找到存在的全局监听器
它会获取上下文，并处理bean，就是bean的加载，生产，初始化等步骤；