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【转】SpringBoot初体验及原理解析

一、前言

　　上篇文章，我们聊到了SpringBoot得以实现的幕后推手，这次我们来用SpringBoot开始HelloWorld之旅。SpringBoot是Spring框架对“约定大于配置(Convention over Configuration)”理念的最佳实践。SpringBoot应用本质上就是一个基于Spring框架的应用。我们大多数程序猿已经对Spring特别熟悉了，那随着我们的深入挖掘，会发现SpringBoot中并没有什么新鲜事，如果你不信，那就一起走着瞧呗！

二、SpringBoot初体验

首先，我们按照下图中的步骤生成一个SpringBoot项目：

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解压后的项目文件在idea中打开以后，我们会看到如下的项目结构：

　　

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这时候，我们在

com.hafiz.springbootdemo

包下新建

controller

包，然后再在该包下面新建

DemoController.java

文件，内容如下：

package com.hafiz.springbootdemo.controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
/**
 * @author hafiz.zhang
 * @description: first spring boot controller
 * @date Created in 2018/6/3 16:49.
 */
@RestController
public class DemoController {    
    @GetMapping("/hello")    
    public String sayHello(String name) {        
        return "Hello, " + name;
    }
}

然后我们运行

SpringbootDemoApplication.java

这个main方法，启动成功后，在控制台中会出现以下日志，证明项目启动成功：

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我们从日志中可以看出，已经注册了get方式的

/hello

的路径以及名为

/error

的路径，并且项目在tomat中运行在8080端口，然后我们在浏览器中访问

localhost:8080/hello?name=hafiz.zhang

会看到如下信息：

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这样我们就完成了demo项目的开发，先不用这里面到底发生了啥，我就想问问你：是不是很爽？完全没有传统项目的繁琐的xml配置，爽到爆有木有？搭建一个项目骨架只要几秒钟！这就是SpringBoot带给我们的便利~ 就是这么神奇！就是这么牛逼！

三、项目简单解析

首先我们来看，生成好的项目中的

SpringbootDemoApplication.java

文件，内容如下：

package com.hafiz.springbootdemo;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
@SpringBootApplication
public class SpringbootDemoApplication {    
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SpringbootDemoApplication.class, args);
    }
}

代码很简单，但最耀眼的就是

@SpringBootApplication

注解以及在main方法中运行的

SpringAppliation.run()了

，那我们要揭开SpringBoot应用的奥秘，很明显就要拿这二位开刀了！

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@SpringBootApplication

注解解析

先看看

@SpringBootApplication

注解的源码：

@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 {
    ...
}

我们看到

@SpringBootApplication

其实是一个复合的注解，起主要作用的就是

@SpringBootConfiguration

、

@EnableAutoConfiguration

以及

@ComponentScan

 三个注解组成，所以如果我们把SpringBoot启动类改写成如下方式，整个SpringBoot应用依然可以与之前的启动类功能一样：

@SpringBootConfiguration
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan(excludeFilters = {        
    @Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = TypeExcludeFilter.class),        
    @Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = AutoConfigurationExcludeFilter.class) 
})
public class SpringbootDemoApplication {    
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SpringbootDemoApplication.class, args);
    }
}

因为我们每次新建项目时都要写上三个注解来完成配置，这显然太繁琐了，SpringBoot就为我们提供了

@SpringBootApplication

这样一个复合注解来简化我们的操作。简直不能再贴心一点了！

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@SpringBootConfiguration

注解解析

接着我们来看

@SpringBootConfiguration

注解的源码：

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Configuration
public @interface SpringBootConfiguration {
}

我们可以看到，这里面依旧没有什么新东西，它SpringBoot为了区别

@Configuration

而新提供的专属于SpringBoot的注解，功能和

@Configuration

一模一样。而这里的

@Configuration

注解对于我们来说并不陌生，我们在上篇文章中进行了详细的介绍。SpringBoot的启动类标注了这个注解，毫无疑问，它本身也是个IoC容器的配置类。了解到了这里，我们其实可以把SpringBoot的启动类来拆成两个类，拆完以后就非常清楚明了了：

@Configuration
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan
public class DemoConfiguration {

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

所以呢，启动类DemoApplication其实就是一个标准的Standalone类型的Java程序的main函数启动类，也并没有什么特殊的东西。

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@EnableAutoConfiguration

 的神奇之处

看到这货，我们不仅联想出Spring 中很多以“@Enable”开头的注解，比如：

@EnableScheduling

、

@EnableCaching

以及

@EnableMBeanExport

等，

@EnableAutoConfiguration

注解的理念和工作原理和它们其实一脉相承。简单的来说，就是该注解借助

@Import

注解的支持，Spring的IoC容器收集和注册特定场景相关的Bean定义：

  • @EnableScheduling

     是通过

    @Import

     将Spring调度框架相关的bean都加载到IoC容器。

  • @EnableMBeanExport

     是通过

    @Import

     将JMX相关的bean定义加载到IoC容器。

而

@EnableAutoConfiguration

注解也是借助

@Import

将所有复合配置条件的bean定义加载到IoC容器，仅此而已！而

@EnableAutoConfiguration

注解的源码如下：

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

这其中最关键的就是

@Import(EnableAutoConfigurationImportSelector.class)

了，它借助

EnableAutoConfigurationImportSelector.class

可以帮助SpringBoot应用将所有符合条件的@Configuration配置类都加载到当前SpringBoot创建并使用的IoC容器，就像一个“八爪鱼”一样。　　

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下面我们给出

EnableAutoConfigurationImportSelector.java

的父类

AutoConfigurationImportSelector.java

的部分源码，来解释和验证上图：

public class AutoConfigurationImportSelector
        implements DeferredImportSelector, BeanClassLoaderAware, ResourceLoaderAware,BeanFactoryAware, EnvironmentAware, Ordered {    
    protected List<AutoConfigurationImportFilter> getAutoConfigurationImportFilters() {        
        return SpringFactoriesLoader.loadFactories(AutoConfigurationImportFilter.class, this.beanClassLoader);
    }    
    protected List<AutoConfigurationImportListener> getAutoConfigurationImportListeners() {        
        return SpringFactoriesLoader.loadFactories(AutoConfigurationImportListener.class, this.beanClassLoader);
    }
}

以上源码可以看出，

@EnableAutoConfiguration

正是借助

SpringFactoriesLoader

的支持，才能完成如此伟大的壮举！

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幕后英雄

SpringFactoriesLoader

详解

SpringFactoriesLoader属于Spring框架专属的一种扩展方案(其功能和使用方式类似于Java的SPI方案:java.util.ServiceLoader)，它的主要功能就是从指定的配置文件

META-INF/spring.factories

中加载配置，spring.factories是一个非常经典的java properties文件，内容格式是Key=Value形式，只不过这Key以及Value都非常特殊，为Java类的完整类名(Fully qualified name)，比如：

com.hafiz.service.DemoService=com.hafiz.service.impl.DemoServiceImpl,com.hafiz.service.impl.DemoServiceImpl2

然后Spring框架就可以根据某个类型作为Key来查找对应的类型名称列表了，SpringFactories源码如下：

public abstract class SpringFactoriesLoader {    
    private static final Log logger = LogFactory.getLog(SpringFactoriesLoader.class);    
    public static final String FACTORIES_RESOURCE_LOCATION = "META-INF/spring.factories";    
    public static <T> List<T> loadFactories(Class<T> factoryClass, ClassLoader classLoader){
        ...
    }    
    public static List<String> loadFactoryNames(Class<?> factoryClass, ClassLoader classLoader) {
        ...
    }    // ...}

对于

@EnableAutoConfiguraion

来说，SpringFactoriesLoader的用途和其本意稍微不同，它本意是为了提供SPI扩展，而在

@EnableAutoConfiguration

这个场景下，它更多的是提供了一种配置查找的功能的支持，也就是根据

@EnableAutoConfiguration

的完整类名

org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration

作为Key来获取一组对应的@Configuration类：

org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\
org.springframework.boot.autoconfigure.admin.SpringApplicationAdminJmxAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.aop.AopAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.amqp.RabbitAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.batch.BatchAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.cache.CacheAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.cassandra.CassandraAutoConfiguration,\
......

在SpringBoot的autoconfigure依赖包中的META-INF文件下的spring.factories文件中，我们可以找到以上内容，这就很好的解释了为什么。

总结来说，

@EnableAutoConfiguration

能实现自动配置的原理就是：SpringFactoriesLoader从classpath中搜寻所有META-INF/spring.fatories文件，并将其中Key[

org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration

]对应的Value配置项通过反射的方式实例化为对应的标注了

@Configuration

的JavaConfig形式的IoC容器配置类，然后汇总到当前使用的IoC容器中。

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非必须的

@ComponentScan

解析

为什么说这个注解是非必需的呢？因为我们知道作为Spring框架里的老成员，@ComponentScan的功能就是自动扫描并加载复合条件的组件或Bean定义，最终将这些bean定义加载到当前使用的容器中。这个过程，我们可以手工单个进行注册，不是一定要通过这个注解批量扫描和注册，所以说

@ComponentScan

是非必需的。

所以，如果我们当前应用没有任何bean定义需要通过

@ComponentScan

加载到当前SpringBoot应用对应的IoC容器，那么，去掉

@ComponentScan

注解，当前的SpringBoot应用依旧可以完美运行！那是不是到目前为止，依旧没有什么新鲜的事物出现？

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关于我们用到的

@RestController

以及

@GetMapping

@RestController

注解也是一个复合注解，没啥新东西，就是自动返回json类型的数据，源码如下：

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Controller
@ResponseBody
public @interface RestController {    
    String value() default "";
}

@GetMapping

注解也是一个复合注解，依旧没啥新东西，就是用来定义只支持GET请求的URL，源码如下：

@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@RequestMapping(method = RequestMethod.GET)
public @interface GetMapping {
    ...
}

四、总结

　　刚开始没有深入接触SpringBoot的时候，感觉这货真的好神奇，竟然可以省去那么多搭建步骤。这特么简直就是开发人员的福音啊，再回头想想这货为啥会火呢？我们都知道近几年微服务的概念很火，很多企业也开始把自己的项目做成微服务了，那随着项目越来越多，按照我们以前那种方式配置项目，很繁琐，光创建项目就要耗费很大的精力和时间，这个时候拯救世界的SpringBoot出现了，它简化了配置方式，实乃应运而生，顺势而为啊！再不火，没天理不是。下篇文章我们来聊一聊SpringBoot的启动流程。期待的小伙伴，评论扣1.

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