Spring Boot啟動原理
任何一個Spring Boot專案,都會用到如下的啟動類。
@SpringBootApplication 2 public class Application { 3 public static void main(String[] args) { 4 SpringApplication.run(Application.class, args); 5 } 6 }
@SpringBootApplication註解是Spring Boot的核心註解,它其實是一個組合註解:
@Target(ElementType.TYPE) 2 @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) 3 @Documented 4 @Inherited 5 @SpringBootConfiguration 6 @EnableAutoConfiguration 7 @ComponentScan(excludeFilters = { 8 @Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = TypeExcludeFilter.class), 9 @Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = AutoConfigurationExcludeFilter.class) }) 10 public @interface SpringBootApplication { 11 ... 12 }
雖然定義使用了多個Annotation進行了原資訊標註,但實際上重要的只有三個Annotation:
- @Configuration(@SpringBootConfiguration點開檢視發現裡面還是應用了@Configuration)
- @EnableAutoConfiguration
- @ComponentScan
即 @SpringBootApplication = (預設屬性)@Configuration + @EnableAutoConfiguration + @ComponentScan。
所以,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:
@Configuration 2 @EnableAutoConfiguration 3 @ComponentScan 4 public class Application { 5 public static void main(String[] args) { 6 SpringApplication.run(Application.class, args); 7 } 8 }
接下來分別介紹這三個Annotation:
1、@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社群推薦使用基於JavaConfig的配置形式,所以,這裡的啟動類標註了@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配置方式的區別:
(1)表達形式層面
基於XML配置的方式是這樣:
<?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>
而基於JavaConfig的配置方式是這樣:@Configuration
@Configuration public class MockConfiguration{ //bean定義 }
任何一個標註了@Configuration的Java類定義都是一個JavaConfig配置類。
(2)註冊bean定義層面
基於XML的配置形式是這樣:
<bean id="mockService" class="..MockServiceImpl"> ... </bean>
而基於JavaConfig的配置形式是這樣的:
@Configuration public class MockConfiguration{ @Bean public MockService mockService(){ return new MockServiceImpl(); } }
任何一個標註了@Bean的方法,其返回值將作為一個bean定義註冊到Spring的IoC容器,方法名將預設成該bean定義的id。
(3)表達依賴注入關係層面
為了表達bean與bean之間的依賴關係,在XML形式中一般是這樣<bean id="mockService" class="..MockServiceImpl">
<propery name ="dependencyService" ref="dependencyService" /> </bean> <bean id="dependencyService" class="DependencyServiceImpl"></bean>
而基於JavaConfig的配置形式是這樣的:
@Configuration public class MockConfiguration{ @Bean public MockService mockService(){ return new MockServiceImpl(dependencyService()); } @Bean public DependencyService dependencyService(){ return new DependencyServiceImpl(); } }
如果一個bean的定義依賴其他bean,則直接呼叫對應的JavaConfig類中依賴bean的建立方法就可以了。
@Configuration:提到@Configuration就要提到他的搭檔@Bean。使用這兩個註解就可以建立一個簡單的spring配置類,可以用來替代相應的xml配置檔案。
<beans> <bean id = "car" class="com.test.Car"> <property name="wheel" ref = "wheel"></property> </bean>
<bean id = "wheel" class="com.test.Wheel">
</bean> </beans>
@Configuration public class Conf { @Bean public Car car() { Car car = new Car(); car.setWheel(wheel()); return car; } @Bean public Wheel wheel() { return new Wheel(); } }
@Configuration的註解類標識這個類可以使用Spring IoC容器作為bean定義的來源。
@Bean註解告訴Spring,一個帶有@Bean的註解方法將返回一個物件,該物件應該被註冊為在Spring應用程式上下文中的bean。
2、@ComponentScan
@ComponentScan這個註解在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並載入符合條件的元件(比如@Component和@Repository等)或者bean定義,最終將這些bean定義載入到IoC容器中。
我們可以通過basePackages等屬性來細粒度的定製@ComponentScan自動掃描的範圍,如果不指定,則預設Spring框架實現會從宣告@ComponentScan所在類的package進行掃描。
注:所以SpringBoot的啟動類最好是放在root package下,因為預設不指定basePackages。
3、@EnableAutoConfiguration
個人感覺@EnableAutoConfiguration這個Annotation最為重要,所以放在最後來解讀,大家是否還記得Spring框架提供的各種名字為@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,藉助@Import的支援,收集和註冊特定場景相關的bean定義。
- @EnableScheduling是通過@Import將Spring排程框架相關的bean定義都載入到IoC容器。
- @EnableMBeanExport是通過@Import將JMX相關的bean定義載入到IoC容器。
而@EnableAutoConfiguration也是藉助@Import的幫助,將所有符合自動配置條件的bean定義載入到IoC容器,僅此而已!
@EnableAutoConfiguration會根據類路徑中的jar依賴為專案進行自動配置,如:添加了spring-boot-starter-web依賴,會自動新增Tomcat和Spring MVC的依賴,Spring Boot會對Tomcat和Spring MVC進行自動配置。
@EnableAutoConfiguration作為一個複合Annotation,其自身定義關鍵資訊如下:
@SuppressWarnings("deprecation") @Target(ElementType.TYPE) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Documented @Inherited @AutoConfigurationPackage @Import(EnableAutoConfigurationImportSelector.class) public @interface EnableAutoConfiguration { ... }
其中,最關鍵的要屬@Import(EnableAutoConfigurationImportSelector.class),藉助EnableAutoConfigurationImportSelector,@EnableAutoConfiguration可以幫助SpringBoot應用將所有符合條件的@Configuration配置都載入到當前SpringBoot建立並使用的IoC容器。就像一隻“八爪魚”一樣,藉助於Spring框架原有的一個工具類:SpringFactoriesLoader的支援,@EnableAutoConfiguration可以智慧的自動配置功效才得以大功告成!
SpringFactoriesLoader詳解
SpringFactoriesLoader屬於Spring框架私有的一種擴充套件方案,其主要功能就是從指定的配置檔案META-INF/spring.factories載入配置。
public abstract class SpringFactoriesLoader { //... public static <T> List<T> loadFactories(Class<T> factoryClass, ClassLoader classLoader) { ... } public static List<String> loadFactoryNames(Class<?> factoryClass, ClassLoader classLoader) { .... } }
配合@EnableAutoConfiguration使用的話,它更多是提供一種配置查詢的功能支援,即根據@EnableAutoConfiguration的完整類名org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration作為查詢的Key,獲取對應的一組@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內容,可以很好地說明問題。
所以,@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,並將其中org.springframework.boot.autoconfigure.EnableutoConfiguration對應的配置項通過反射(Java Refletion)例項化為對應的標註了@Configuration的JavaConfig形式的IoC容器配置類,然後彙總為一個並載入到IoC容器。