如何理解SpringBoot核心運(yùn)行原理和運(yùn)作原理源碼

如何理解SpringBoot核心運(yùn)行原理和運(yùn)作原理源碼，針對這個(gè)問題，這篇文章詳細(xì)介紹了相對應(yīng)的分析和解答，希望可以幫助更多想解決這個(gè)問題的小伙伴找到更簡單易行的方法。

SpringBoot核心運(yùn)行原理

Spring Boot 最核心的功能就是自動(dòng)配置，第 1 章中我們已經(jīng)提到，功能的實(shí)現(xiàn)都是基于“約定優(yōu)于配置”的原則。那么 Spring Boot  是如何約定，又是如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)配置功能的呢?

本章會(huì)帶領(lǐng)大家通過源碼學(xué)習(xí) Spring Boot 的核心運(yùn)作原理，內(nèi)容涉及自動(dòng)配置的運(yùn)作原理、核心功能模塊、核心注解以及使用到的核心源代碼分析。

核心運(yùn)行原理

使用 Spring Boot 時(shí)，我們只需引|入對應(yīng)的 Starters, Spring Boot  啟動(dòng)時(shí)便會(huì)自動(dòng)加載相關(guān)依賴，配置相應(yīng)的初始化參數(shù)，以最快捷、簡單的形式對第三方軟件進(jìn)行集成，這便是 SpringBoot 的自動(dòng)配置功能。我們先從整體上看一下  Spring Boot 實(shí)現(xiàn)該運(yùn)作機(jī)制涉及的核心部分，如圖 2-1 所示。

圖 2-1 描述了 Spring Boot  自動(dòng)配置功能運(yùn)作過程中涉及的幾個(gè)核心功能及其相互之間的關(guān)系包括@EnableAutoConfiguration、spring.factories、各組件對應(yīng)的  AutoConfiguration 類、@Conditional 注解以及各種 Starters。

可以用一句話來描述整個(gè)過程：Spring Boot 通過@EnableAutoConfiguration 注解開啟自動(dòng)配置，加載  spring.factories 中注冊的各種 AutoConfiguration 類，當(dāng)某個(gè)  AutoConfiguration類滿足其注解@Conditional 指定的生效條件(Starters 提供的依賴、配置或 Spring 容器中是否存在某個(gè)  Bean 等)時(shí)，實(shí)例化該 AutoConfiguration 類中定義的 Bean(組件等)，并注入 Spring  容器，就可以完成依賴框架的自動(dòng)配置。

我們先從概念及功能上了解一下圖 2-1 所示部分的作用及相互關(guān)系，在后面章節(jié)中會(huì)針對每個(gè)功能及組件進(jìn)行源代碼級別的講解。

• ·@EnableAutoConfiguration：該注解由組合注解@SpringBootApplication  引入，完成自動(dòng)配置開啟，掃描各個(gè)jar包下的spring.factories文件，并加載文件中注冊的AutoConfiguration類等。

• ·spring.factories：配置文件，位于 jar 包的 META-INF 目錄下，按照指定格式注冊了自動(dòng)配置的  AutoConfiguration 類。spring.factories 也可以包含其他類型待注冊的類。該配置文件不僅存在于 Spring Boot  項(xiàng)目中，也可以存在于自定義的自動(dòng)配置(或 Starter)項(xiàng)目中。

• ·AutoConfiguration 類：自動(dòng)配置類，代表了 Spring Boot 中一類以  XXAutoConfiguration命名的自動(dòng)配置類。其中定義了三方組件集成 Spring 所需初始化的 Bean 和條件。

• ·@Conditional：條件注解及其衍生注解，在 AutoConfiguration 類上使用，當(dāng)滿足該條件注解時(shí)才會(huì)實(shí)例化  AutoConfiguration 類。

• ·Starters：三方組件的依賴及配置，Spring Boot 已經(jīng)預(yù)置的組件。Spring Boot 默認(rèn)的Starters 項(xiàng)目往往只包含了一個(gè)  pom 依賴的項(xiàng)目。如果是自定義的 starter，該項(xiàng)目還需包含 spring.factories 文件、AutoConfiguration  類和其他配置類。

以上在概念層面介紹了 Spring Boot 自動(dòng)配置的整體流程和基本運(yùn)作原理，下面將會(huì)詳細(xì)介紹這幾個(gè)核心部分的組成結(jié)構(gòu)及源代碼。

運(yùn)作原理源碼解析 Z@EnableAutoConfiguration

@EnableAutoConfiguration 是開啟自動(dòng)配置的注解，在創(chuàng)建的 SpringBoot  項(xiàng)目中并不能直接看到此注解，它是由組合注解@SpringBootApplication 引入的。下面我們先來了解一下  入口類和@SpringBootApplication 注解的功能，然后再深入了解@EnableAutoConfiguration注解的構(gòu)成與作用。

入口類和@SpringBootApplication 注解

Spring Boot 項(xiàng)目創(chuàng)建完成會(huì)默認(rèn)生成-個(gè)*Application 的入口類。 在默認(rèn)情況下，無論是通過 IDEA 還是通過官方創(chuàng)建基于  Maven 的 Spring Boo 項(xiàng)目,入口類的命名規(guī)則都是artifactld+Application。通過該類的 main 方法即可啟動(dòng) Spring  Boot 項(xiàng)目，代碼如下。

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

這里的 main 方法并無特別之處，就是一一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的 Java 應(yīng)用的 main 方法,用于啟動(dòng) SpringBoot  項(xiàng)目的入口。在默認(rèn)情況下，按照上述規(guī)則命名并包含 main 方法的類稱為入口類。

在 Spring Boot 入口類(除單元測試外)中，唯一的一個(gè)注解就是@SpringBootApp-lication。

它是 Spring Boot 項(xiàng)目的核心注解，用于開啟自動(dòng)配置，準(zhǔn)確說是通過該注解內(nèi)組合的@EnableAutoConfiguration  開啟了自動(dòng)配置。

@SpringBootApplication 部分源代碼如下。

@Target(ElementType . TYPE) @Retent ion(Retent ionPolicy . RUNTIME) @Documented @Inherited @SpringBootConfiguration @EnableAutoConfi guration @ComponentScan( excludeFilters = { @Filter(type = FilterType .CUSTOM, classes = TypeExcludeFilter. class), @Filter(type = FilterType. CUSTOM, classes = AutoConf igurationExcludeFilter . class) })public @interface SpringBootApplication { //排除指定自動(dòng)配置類 @AliasFor(annotation = EnableAutoConfiguration.class) Class<?>[] exclude() default {}; //排除指定自動(dòng)配置類名 @AliasFor( annotation = EnableAutoConfiguration. class) String[] excludeName() default { //指定掃描的基礎(chǔ)包，激活炷解組件的初始化 @AliasFor( annotation = ComponentScan. class, attribute = "basePackages") String[] scanBasePackages() default {}; //指定掃描的類，用于初始化 @AliasFor( annotation = ComponentScan. class, attribute = "basePackageClass Class<?>[] scanBasePackageClasses() default {}; //指定是否代理@Bean 方法以強(qiáng)制執(zhí)行 bean 的生命周期行為 @AliasFor( annotation = Configuration.class) boolean proxyBeanMethods() default true ; }

通過源代碼可以看出，該注解提供了以下成員屬性(注解中的成員變量以方法的形式體現(xiàn))。

• exclude:根據(jù)類(Class) 排除指定的自動(dòng)配置，該成員屬性覆蓋了@SpringBoot-Application中組合的@  EnableAutoConfiguration 中定義的 exclude 成員屬性。

• excludeName :根據(jù)類名排除指定的自動(dòng)配置，覆蓋了@ EnableAutoConfiguration 中的excludeName  的成員屬性。

• :scanBasePackages:指定掃描的基礎(chǔ) package，用于激活@Component 等注解類的初始化。

• scanBasePackageClasses:掃描指定的類，用于組件的初始化。

• :proxyBeanMethods:指定是否代理@ Bean 方法以強(qiáng)制執(zhí)行 bean 的生命周期行為。此功能需要通過運(yùn)行時(shí)生成 CGLIB  子類來實(shí)現(xiàn)方法攔截。該子類有一定的限制，比如配置類及其方法不允許聲明為 final 等。

proxyBeanMethods 的默認(rèn)值為 true，允許配置類中進(jìn)行 inter-beanreferences (bean 之  間的引用)以及對該配置的@Bean 方法的外部調(diào)用。如果@Bean 方法都是自包含的，并且僅提供了容器使用的普通工程方法的功能，則可設(shè)置為 false,避免處理  CGLIB 子類。SpringBoot 2.2 版本上市后新增該成員屬性，后面章節(jié)涉及的自動(dòng)配置類中基本都會(huì)用到proxyBeanMethods,一  般情況下都配置為 false。

通過以上源代碼我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，Spring Boot 中大量使用了@AliasFor  注解，該注解用于橋接到其他注解，該注解的屬性中指定了所橋接的注解類。如果點(diǎn)進(jìn)去查看，會(huì)發(fā)現(xiàn)@SpringBootApplication 定  義的屬性在其他注解中已經(jīng)定義過了。之所以使用@AliasFor注解并重新在@SpringBootApplication  中定義,更多是為了減少用戶使用多注解帶來的麻煩。

@SpringBootApplication

注 解 中 組 合 了 @SpringBootConfiguration 、@EnableAutoConfiguration  和@ComponentScan。因此，在實(shí)踐過程中也可以使用這 3 個(gè)注解來替代@SpringBootApplication。

在 Spring Boot 早期版本中并沒有@SpringBootConfiguration  注解，版本升級后新增了@SpringBootConfiguration 并在其內(nèi)組合了@Configuration。

@EnableAutoConfiguration 注解組合了@AutoConfigurationPackage.我們忽略掉一些基礎(chǔ)注解和元注解，  @SpringBootApplication 注解的組合結(jié)構(gòu)可以參考圖2-2。

在圖2-2中，@SpringBootApplication除 了組合元注解之外，其核心作用還包括:激活SpringBoot 自 動(dòng) 配 置 的  @EnableAutoConfiguration 、 激 活 @Component 掃 描  的@ComponentScan、激活配置類的@Configuration。

其中@ComponentScan 注解和@Configuration 注解在日常使用 Spring 時(shí)經(jīng)常用到，也非常 基 礎(chǔ) ， 大 家應(yīng)該都有一些了  解 ， 這 里 就 不 再 贅 述 了 。 下 面 詳 細(xì) 介 紹@EnableAuto-Configuration 的功能。

注解@EnableAutoConfiguration功能解析

在未使用 Spring Boot 的情況下，Bean 的生命周期由 Spring 來管理，然而 Spring 無法自動(dòng)配置@Configuration  注解的類。而 Spring Boot 的核心功能之-  就是根據(jù)約定自動(dòng)管理該注解標(biāo)注的類。用來實(shí)現(xiàn)該功能的組件之-便是@EnableAutoConfiguration 注解。

@EnableAutoConfiguration 位 于 spring-boot autoconfigure 包 內(nèi) ， 當(dāng) 使  用@SpringBootApplication 注解時(shí)，@EnableAutoConfiguration 注 解會(huì)自動(dòng)生效。

@EnableAutoConfiguration 的主要功能是啟動(dòng) Spring 應(yīng)用程序上下文時(shí)進(jìn)行自動(dòng)配置，它會(huì)嘗試猜測并配置項(xiàng)目可能需要的  Bean。自動(dòng)配置通常是基于項(xiàng)目 classpath 中引入的類和已定義的 Bean 來實(shí)現(xiàn)的。在此過程中，被自動(dòng)配置的組件來自項(xiàng)目自身和項(xiàng)目依賴的  jar包中。

舉 個(gè) 例 子 : 如 果 將 tomcat-embedded.jar 添 加 到 classpath 下 ， 那  么@EnableAutoConfiguration 會(huì)認(rèn)為你準(zhǔn)備用 TomcatServletWebServerFactory  類，并幫你初始化相關(guān)配置。與此同時(shí)，如果自定義了基于 ServletWebServerFactory 的 Bean  ，那么@EnableAutoConfiguration 將不會(huì)進(jìn)行 TomcatServletWebServerFactory  類的初始化。這一系列的操作判斷都由 Spring Boot 來完成。

下面我們來看一下@EnableAutoConfiguration 注解的源碼。

@Target(ElementType . TYPE) @Retention( RetentionPolicy . RUNTIME) @Documented @Inherited @AutoConfigurationPackage @Import(AutoConf igurat ionImportSelector. class) public @interface EnableAutoConfiguration { //用來餐蓋配置開啟/關(guān)閉自動(dòng)配置的功能 String ENABLED. OVERRIDE_ PROPERTY = "spring. boot . enableautoconf iguration" ; //根據(jù)類(Class) 排除指定的自動(dòng)配置 Class<?>[] exclude() default {}; //根據(jù)類名排除指定的自動(dòng)配置 String[] excludeName() default {}; }

@EnableAutoConfiguration 注解提供了一-個(gè)常量和兩個(gè)成員參數(shù)的定義。

ENABLED OVERRIDE PROPERTY:用來覆蓋開啟/關(guān)閉自動(dòng)配置的功能。

• -exclude:根據(jù)類(Class) 排除指定的自動(dòng)配置。

• excludeName:根據(jù)類名排除指定的自動(dòng)配置。

正如上文所說，@EnableAutoConfiguration 會(huì)猜 測你需要使用的 Bean,但如果在實(shí)戰(zhàn)中你并不需要它預(yù)置初始化的  Bean，可通過該注解的 exclude 或 excludeName  參數(shù)進(jìn)行有針對性的排除。比如，當(dāng)不需要數(shù)據(jù)庫的自動(dòng)配置時(shí)，可通過以下兩種方式讓其自動(dòng)配置失效。

//通過@SpringBootAppl ication 排除 DataSourceAutoConfiguration @SpringBootApplication(exclude = DataSourceAutoConfiguration.class)public class SpringLearnApplication {}或://通過@Enabl eAutoConfiguration 排除 DataSourceAutoConfiguration @Configuration@EnableAutoConfiguration( exclude = DataSourceAutoConfiguration. class)public class DemoConfiguration {}

需要注意的是，被@EnableAutoConfiguration 注 解的類所在 package 還具有特定的意義，通常會(huì)被作為掃描注解@Entity  的根路徑。這也是在使用@SpringBootApplication 注解時(shí)需要將被注解的類放在頂級 package 下的原因，如果放在較低層級，它所在  package 的同級或上級中的類就無法被掃描到。

而 對 于 入 口 類 和 其 main 方 法 來 說 ， 并 不 依 賴 @SpringBootApplication 注 解  或@EnableAuto-Configuration 注解，也就是說該注解可以使用在其他類上，而非入口類上。

關(guān)于如何理解SpringBoot核心運(yùn)行原理和運(yùn)作原理源碼問題的解答就分享到這里了，希望以上內(nèi)容可以對大家有一定的幫助，如果你還有很多疑惑沒有解開，可以關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道了解更多相關(guān)知識。