zoukankan      html  css  js  c++  java

  • springboot之启动原理解析

    转载自：https://www.cnblogs.com/shamo89/p/8184960.html；做了一些适合自己的理解注释和修改

    前言

    SpringBoot为我们做的自动配置，确实方便快捷，但是对于新手来说，如果不大懂SpringBoot内部启动原理，以后难免会吃亏。所以这次博主就跟你们一起一步步揭开SpringBoot的神秘面纱，让它不在神秘。

    正文

    我们开发任何一个Spring Boot项目，都会用到如下的启动类

    复制代码
    @SpringBootApplication
public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(Application.class, args);
    }
}
    复制代码

    从上面代码可以看出，Annotation定义（@SpringBootApplication）和类定义（SpringApplication.run）最为耀眼，所以要揭开SpringBoot的神秘面纱，我们要从这两位开始就可以了。

    SpringBootApplication背后的秘密

    复制代码
    @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 {
...
}
    复制代码

    虽然定义使用了多个Annotation进行了原信息标注，但实际上重要的只有三个Annotation：

    • @Configuration（@SpringBootConfiguration点开查看发现里面还是应用了@Configuration）
    • @EnableAutoConfiguration
    • @ComponentScan

    所以，如果我们使用如下的SpringBoot启动类，整个SpringBoot应用依然可以与之前的启动类功能对等：

    复制代码
    @Configuration
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan /**（注：经过个人测试@SpringBootApplication注解后并不会将这三个注解应用到Application类上
    ，但是可以Application.class.getAnnotation(SpringBootApplication.class).annotationType().xx来间接获取，但是Application.class.getAnnotations()只有一个注解）*/
public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(Application.class, args);
    }
}
    复制代码

    每次都要写这3个会比较累，所以写一个@SpringBootApplication方便点。接下来分别介绍这3个Annotation。

    @Configuration

    这里的@Configuration对我们来说不陌生，它就是JavaConfig形式的Spring Ioc容器的配置类使用的那个@Configuration，SpringBoot社区推荐使用基于JavaConfig的配置形式，所以，这里的启动类标注了@Configuration之后，本身其实也是一个IoC容器的配置类。
    举几个简单例子回顾下，XML跟config配置方式的区别：

      • 表达形式层面
        基于XML配置的方式是这样：
    复制代码
    <?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定义-->
</beans>
    复制代码

    而基于JavaConfig的配置方式是这样：

    @Configuration
public class MockConfiguration{
    //bean定义
}

    任何一个标注了@Configuration的Java类定义都是一个JavaConfig配置类。

      • 注册bean定义层面
        基于XML的配置形式是这样：
    <bean id="mockService" class="..MockServiceImpl">
    ...
</bean>

    而基于JavaConfig的配置形式是这样的：

    复制代码
    @Configuration  // 只产生一个MockConfiguration对象，该对象将会作为factory-bean
public class MockConfiguration{
    @Bean  // 将这个方法作为factory-method，注意一个bean里的factory-method不是只能有一个，且如果通过xml配置的化这个方法不需要做任何特殊的处理（如添加注解）
    public MockService mockService(){  // 注：方法名就是bean的id，而返回值类型就是bean的class
        return new MockServiceImpl();
    }
}
    复制代码

    任何一个标注了@Bean的方法，其返回值将作为一个bean定义注册到Spring的IoC容器，方法名将默认成该bean定义的id。

      • 表达依赖注入关系层面
        为了表达bean与bean之间的依赖关系，在XML形式中一般是这样：
    <bean id="mockService" class="..MockServiceImpl">
    <propery name ="dependencyService" ref="dependencyService" />
</bean>

<bean id="dependencyService" class="DependencyServiceImpl"></bean>

    而基于JavaConfig的配置形式是这样的：

    复制代码
    /** @Configuration的实现原理应该类似配置文件中的（先通过@Configuration生成作为factory-bean的bean配置（此时可以结合xml配置一同理解），然后扫描其注解的类中有@Bean注解的方法并通过方法上的其它注解如@Scope等和返回值类型和方法名共同生成包含factory-bean和factory-method两个属性及如scope等属性的bean的配置）

    <bean id="beanFactory" class="xxx.MockConfiguration" />
<bean id="mockService" factory-bean="beanFactory" factory-method="mockService" />
    <bean id="dependencyService" factory-bean="beanFactory" factory-method="dependencyService" scope="prototype" />
    */
    @Configuration  // 只产生一个MockConfiguration对象，这个对象也会作为bean对象由spring管理（但是BeanDefinition应该不需要，毕竟这个bean不应该被外部主动getBean）
public class MockConfiguration{
    // TODO 所有的@Bean应该都是认为“实现”了FactoryBean接口（但是这个就跟init-method和InitializingBean接口的对应关系一样），通过cglib生成MockService类的代理重写了factory-bean（错误总结）
    @Bean
    public MockService mockService(){  // 注：方法名就是bean的id，而返回值类型就是bean的class；这里要注意一下方法名和返回值类型已经可以用来构成初级的BeanDefinition对象了，即实例化bean之前dependencyService的BeanDefinition对象早已构建
        return new MockServiceImpl(dependencyService());
    }
    
    @Bean
    　　 @Scope("prototype")
    public DependencyService dependencyService(){  // TODO 这些方法应该都只会执行一次，而且在执行的时候会完善对应的BeanDefinition？？（通过动态代理实现）
        return new DependencyServiceImpl();
        }
}
    复制代码

    如果一个bean的定义依赖其他bean,则直接调用对应的JavaConfig类中依赖bean的创建方法就可以了。

    @ComponentScan

    @ComponentScan这个注解在Spring中很重要，它对应XML配置中的元素，@ComponentScan的功能其实就是自动扫描并加载符合条件的组件（比如@Component和@Repository等）或者bean定义，最终将这些bean定义加载到IoC容器中。

    我们可以通过basePackages等属性来细粒度的定制@ComponentScan自动扫描的范围，如果不指定，则默认Spring框架实现会从声明@ComponentScan所在类的package进行扫描。

    1
    注：所以SpringBoot的启动类最好是放在root package下，因为默认不指定basePackages。

    @EnableAutoConfiguration

    个人感觉@EnableAutoConfiguration这个Annotation最为重要，所以放在最后来解读，大家是否还记得Spring框架提供的各种名字为@Enable开头的Annotation定义？比如@EnableScheduling、@EnableCaching、@EnableMBeanExport等，@EnableAutoConfiguration的理念和做事方式其实一脉相承，简单概括一下就是，借助@Import的支持，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定义都加载到IoC容器。
    • @EnableMBeanExport是通过@Import将JMX相关的bean定义加载到IoC容器。

    而@EnableAutoConfiguration也是借助@Import的帮助，将所有符合自动配置条件的bean定义加载到IoC容器，仅此而已！

    @EnableAutoConfiguration作为一个复合Annotation,其自身定义关键信息如下：

    复制代码
    @SuppressWarnings("deprecation")
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@AutoConfigurationPackage
@Import(EnableAutoConfigurationImportSelector.class)
public @interface EnableAutoConfiguration {
    ...
}
    复制代码

    其中，最关键的要属@Import(EnableAutoConfigurationImportSelector.class)，借助EnableAutoConfigurationImportSelector，@EnableAutoConfiguration可以帮助SpringBoot应用将所有符合条件的@Configuration配置都加载到当前SpringBoot创建并使用的IoC容器。就像一只“八爪鱼”一样

    借助于Spring框架原有的一个工具类：SpringFactoriesLoader的支持，@EnableAutoConfiguration可以智能的自动配置功效才得以大功告成！

     

    自动配置幕后英雄：SpringFactoriesLoader详解
    SpringFactoriesLoader属于Spring框架私有的一种扩展方案，其主要功能就是从指定的配置文件META-INF/spring.factories加载配置。

    复制代码
    public abstract class SpringFactoriesLoader {
    //...
    public static <T> List<T> loadFactories(Class<T> factoryClass, ClassLoader classLoader) {
        ...
    }


    public static List<String> loadFactoryNames(Class<?> factoryClass, ClassLoader classLoader) {
        ....
    }
}
    复制代码

    配合@EnableAutoConfiguration使用的话，它更多是提供一种配置查找的功能支持，即根据@EnableAutoConfiguration的完整类名org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration作为查找的Key,获取对应的一组@Configuration类

    上图就是从SpringBoot的autoconfigure依赖包中的META-INF/spring.factories配置文件中摘录的一段内容，可以很好地说明问题。

    所以，@EnableAutoConfiguration自动配置的魔法骑士就变成了：从classpath中搜寻所有的META-INF/spring.factories配置文件，并将其中org.springframework.boot.autoconfigure.EnableutoConfiguration对应的配置项通过反射（Java Refletion）实例化为对应的标注了@Configuration的JavaConfig形式的IoC容器配置类，然后汇总为一个并加载到IoC容器。

    深入探索SpringApplication执行流程

    SpringApplication的run方法的实现是我们本次旅程的主要线路，该方法的主要流程大体可以归纳如下：

    1） 如果我们使用的是SpringApplication的静态run方法，那么，这个方法里面首先要创建一个SpringApplication对象实例，然后调用这个创建好的SpringApplication的实例方法。在SpringApplication实例初始化的时候，它会提前做几件事情：

    • 根据classpath里面是否存在某个特征类（org.springframework.web.context.ConfigurableWebApplicationContext）来决定是否应该创建一个为Web应用使用的ApplicationContext类型。
    • 使用SpringFactoriesLoader在应用的classpath中查找并加载所有可用的ApplicationContextInitializer。
    • 使用SpringFactoriesLoader在应用的classpath中查找并加载所有可用的ApplicationListener。
    • 推断并设置main方法的定义类。

    2） SpringApplication实例初始化完成并且完成设置后，就开始执行run方法的逻辑了，方法执行伊始，首先遍历执行所有通过SpringFactoriesLoader可以查找到并加载的SpringApplicationRunListener。调用它们的started()方法，告诉这些SpringApplicationRunListener，“嘿，SpringBoot应用要开始执行咯！”。

    3） 创建并配置当前Spring Boot应用将要使用的Environment（包括配置要使用的PropertySource以及Profile）。

    4） 遍历调用所有SpringApplicationRunListener的environmentPrepared()的方法，告诉他们：“当前SpringBoot应用使用的Environment准备好了咯！”。

    5） 如果SpringApplication的showBanner属性被设置为true，则打印banner。

    6） 根据用户是否明确设置了applicationContextClass类型以及初始化阶段的推断结果，决定该为当前SpringBoot应用创建什么类型的ApplicationContext并创建完成，然后根据条件决定是否添加ShutdownHook，决定是否使用自定义的BeanNameGenerator，决定是否使用自定义的ResourceLoader，当然，最重要的，将之前准备好的Environment设置给创建好的ApplicationContext使用。

    7） ApplicationContext创建好之后，SpringApplication会再次借助Spring-FactoriesLoader，查找并加载classpath中所有可用的ApplicationContext-Initializer，然后遍历调用这些ApplicationContextInitializer的initialize（applicationContext）方法来对已经创建好的ApplicationContext进行进一步的处理。

    8） 遍历调用所有SpringApplicationRunListener的contextPrepared()方法。

    9） 最核心的一步，将之前通过@EnableAutoConfiguration获取的所有配置以及其他形式的IoC容器配置加载到已经准备完毕的ApplicationContext。

    10） 遍历调用所有SpringApplicationRunListener的contextLoaded()方法。

    11） 调用ApplicationContext的refresh()方法，完成IoC容器可用的最后一道工序。

    12） 查找当前ApplicationContext中是否注册有CommandLineRunner，如果有，则遍历执行它们。

    13） 正常情况下，遍历执行SpringApplicationRunListener的finished()方法、（如果整个过程出现异常，则依然调用所有SpringApplicationRunListener的finished()方法，只不过这种情况下会将异常信息一并传入处理）
    去除事件通知点后，整个流程如下：

    总结

    到此，SpringBoot的核心组件完成了基本的解析，综合来看，大部分都是Spring框架背后的一些概念和实践方式，SpringBoot只是在这些概念和实践上对特定的场景事先进行了固化和升华，而也恰恰是这些固化让我们开发基于Sping框架的应用更加方便高效。
  • 相关阅读:
    py2exe
    Microsoft Visual C++ Compiler for Python 2.7
    BeautifulSoup-find,findAll
    用vc生成可被python调用的dll文件
    xp下安装jdk8
    jython安装
    java java.lang.NoClassDefFoundError 的解决办法
    Python聊天室
    我的IOT入门课程上线了。
    Mybatis的CRUD操作
  • 原文地址：https://www.cnblogs.com/silentdoer/p/8975596.html
Copyright © 2011-2022 走看看