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前言
前面幾章我們見識了SpringBoot為我們做的自動配置,确實友善快捷,但是對于新手來說,如果不大懂SpringBoot内部啟動原理,以後難免會吃虧。是以這次部落客就跟你們一起一步步揭開SpringBoot的神秘面紗,讓它不在神秘。
正文
我們開發任何一個Spring Boot項目,都會用到如下的啟動類
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從上面代碼可以看出,Annotation定義(@SpringBootApplication)和類定義(SpringApplication.run)最為耀眼,是以要揭開SpringBoot的神秘面紗,我們要從這兩位開始就可以了。
SpringBootApplication背後的秘密
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雖然定義使用了多個Annotation進行了原資訊标注,但實際上重要的隻有三個Annotation:
- @Configuration(@SpringBootConfiguration點開檢視發現裡面還是應用了@Configuration)
- @EnableAutoConfiguration
- @ComponentScan
是以,如果我們使用如下的SpringBoot啟動類,整個SpringBoot應用依然可以與之前的啟動類功能對等:
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每次寫這3個比較累,是以寫一個@SpringBootApplication友善點。接下來分别介紹這3個Annotation。
@Configuration
這裡的@Configuration對我們來說不陌生,它就是JavaConfig形式的Spring Ioc容器的配置類使用的那個@Configuration,SpringBoot社群推薦使用基于JavaConfig的配置形式,是以,這裡的啟動類标注了@Configuration之後,本身其實也是一個IoC容器的配置類。
舉幾個簡單例子回顧下,XML跟config配置方式的差別:
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表達形式層面
基于XML配置的方式是這樣:
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<?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定義--> </beans>
而基于JavaConfig的配置方式是這樣:
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任何一個标注了@Configuration的Java類定義都是一個JavaConfig配置類。
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注冊bean定義層面
基于XML的配置形式是這樣:
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<bean id="mockService" class="..MockServiceImpl"> ... </bean>
而基于JavaConfig的配置形式是這樣的:
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任何一個标注了@Bean的方法,其傳回值将作為一個bean定義注冊到Spring的IoC容器,方法名将預設成該bean定義的id。
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表達依賴注入關系層面
為了表達bean與bean之間的依賴關系,在XML形式中一般是這樣:
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而基于JavaConfig的配置形式是這樣的:
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如果一個bean的定義依賴其他bean,則直接調用對應的JavaConfig類中依賴bean的建立方法就可以了。
@ComponentScan
@ComponentScan這個注解在Spring中很重要,它對應XML配置中的元素,@ComponentScan的功能其實就是自動掃描并加載符合條件的元件(比如@Component和@Repository等)或者bean定義,最終将這些bean定義加載到IoC容器中。
我們可以通過basePackages等屬性來細粒度的定制@ComponentScan自動掃描的範圍,如果不指定,則預設Spring架構實作會從聲明@ComponentScan所在類的package進行掃描。
注:是以SpringBoot的啟動類最好是放在root package下,因為預設不指定basePackages。
@EnableAutoConfiguration
個人感覺@EnableAutoConfiguration這個Annotation最為重要,是以放在最後來解讀,大家是否還記得Spring架構提供的各種名字為@Enable開頭的Annotation定義?比如@EnableScheduling、@EnableCaching、@EnableMBeanExport等,@EnableAutoConfiguration的理念和做事方式其實一脈相承,簡單概括一下就是,借助@Import的支援,收集和注冊特定場景相關的bean定義。
- @EnableScheduling是通過@Import将Spring排程架構相關的bean定義都加載到IoC容器。
- @EnableMBeanExport是通過@Import将JMX相關的bean定義加載到IoC容器。
而@EnableAutoConfiguration也是借助@Import的幫助,将所有符合自動配置條件的bean定義加載到IoC容器,僅此而已!
@EnableAutoConfiguration作為一個複合Annotation,其自身定義關鍵資訊如下:
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其中,最關鍵的要屬@Import(EnableAutoConfigurationImportSelector.class),借助EnableAutoConfigurationImportSelector,@EnableAutoConfiguration可以幫助SpringBoot應用将所有符合條件的@Configuration配置都加載到目前SpringBoot建立并使用的IoC容器。就像一隻“八爪魚”一樣
借助于Spring架構原有的一個工具類:SpringFactoriesLoader的支援,@EnableAutoConfiguration可以智能的自動配置功效才得以大功告成!
![](https://img.laitimes.com/img/9ZDMuAjOiMmIsIjOiQnIsIyZuBnLx0yM092bidmbpJHcz9CXt92Yu4GZkV3bsNmLix2ZuAjeuETbvNmL1g2Yxh3Nvw1LcpDc0RHaiojIsJye.png)
自動配置幕後英雄:SpringFactoriesLoader詳解
SpringFactoriesLoader屬于Spring架構私有的一種擴充方案,其主要功能就是從指定的配置檔案META-INF/spring.factories加載配置。
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配合@EnableAutoConfiguration使用的話,它更多是提供一種配置查找的功能支援,即根據@EnableAutoConfiguration的完整類名org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration作為查找的Key,擷取對應的一組@Configuration類
上圖就是從SpringBoot的autoconfigure依賴包中的META-INF/spring.factories配置檔案中摘錄的一段内容,可以很好地說明問題。
是以,@EnableAutoConfiguration自動配置的魔法騎士就變成了:從classpath中搜尋所有的META-INF/spring.factories配置檔案,并将其中org.springframework.boot.autoconfigure.EnableutoConfiguration對應的配置項通過反射(Java Refletion)執行個體化為對應的标注了@Configuration的JavaConfig形式的IoC容器配置類,然後彙總為一個并加載到IoC容器。
深入探索SpringApplication執行流程
SpringApplication的run方法的實作是我們本次旅程的主要線路,該方法的主要流程大體可以歸納如下:
1) 如果我們使用的是SpringApplication的靜态run方法,那麼,這個方法裡面首先要建立一個SpringApplication對象執行個體,然後調用這個建立好的SpringApplication的執行個體方法。在SpringApplication執行個體初始化的時候,它會提前做幾件事情:
- 根據classpath裡面是否存在某個特征類(org.springframework.web.context.ConfigurableWebApplicationContext)來決定是否應該建立一個為Web應用使用的ApplicationContext類型。
- 使用SpringFactoriesLoader在應用的classpath中查找并加載所有可用的ApplicationContextInitializer。
- 使用SpringFactoriesLoader在應用的classpath中查找并加載所有可用的ApplicationListener。
- 推斷并設定main方法的定義類。
2) SpringApplication執行個體初始化完成并且完成設定後,就開始執行run方法的邏輯了,方法執行伊始,首先周遊執行所有通過SpringFactoriesLoader可以查找到并加載的SpringApplicationRunListener。調用它們的started()方法,告訴這些SpringApplicationRunListener,“嘿,SpringBoot應用要開始執行咯!”。
3) 建立并配置目前Spring Boot應用将要使用的Environment(包括配置要使用的PropertySource以及Profile)。
4) 周遊調用所有SpringApplicationRunListener的environmentPrepared()的方法,告訴他們:“目前SpringBoot應用使用的Environment準備好了咯!”。
5) 如果SpringApplication的showBanner屬性被設定為true,則列印banner。
6) 根據使用者是否明确設定了applicationContextClass類型以及初始化階段的推斷結果,決定該為目前SpringBoot應用建立什麼類型的ApplicationContext并建立完成,然後根據條件決定是否添加ShutdownHook,決定是否使用自定義的BeanNameGenerator,決定是否使用自定義的ResourceLoader,當然,最重要的,将之前準備好的Environment設定給建立好的ApplicationContext使用。
7) ApplicationContext建立好之後,SpringApplication會再次借助Spring-FactoriesLoader,查找并加載classpath中所有可用的ApplicationContext-Initializer,然後周遊調用這些ApplicationContextInitializer的initialize(applicationContext)方法來對已經建立好的ApplicationContext進行進一步的處理。
8) 周遊調用所有SpringApplicationRunListener的contextPrepared()方法。
9) 最核心的一步,将之前通過@EnableAutoConfiguration擷取的所有配置以及其他形式的IoC容器配置加載到已經準備完畢的ApplicationContext。
10) 周遊調用所有SpringApplicationRunListener的contextLoaded()方法。
11) 調用ApplicationContext的refresh()方法,完成IoC容器可用的最後一道工序。
12) 查找目前ApplicationContext中是否注冊有CommandLineRunner,如果有,則周遊執行它們。
13) 正常情況下,周遊執行SpringApplicationRunListener的finished()方法、(如果整個過程出現異常,則依然調用所有SpringApplicationRunListener的finished()方法,隻不過這種情況下會将異常資訊一并傳入處理)
去除事件通知點後,整個流程如下:
總結
到此,SpringBoot的核心元件完成了基本的解析,綜合來看,大部分都是Spring架構背後的一些概念和實踐方式,SpringBoot隻是在這些概念和實踐上對特定的場景事先進行了固化和升華,而也恰恰是這些固化讓我們開發基于Sping架構的應用更加友善高效。
想要檢視更多Spring Boot幹貨教程,可前往:Spring Boot幹貨系列總綱
參考
本章節大部分參考了《SpringBoot揭秘快速建構為服務體系》這本書的第三章,個人看過的幾本書就感覺這本書介紹原理的章節最為透徹,本章也算這本書最精華的部分。是以我沒忍住就分享出來給大家學習。當然主要是我也沒有這本書的電子版,無法分享給大家了,深表遺憾(。・_・。)ノ