SpringBoot运行原理探究

使用过SpringBoot的都知道，SpringBoot项目运行非常简单，可它到底是怎么运行的呢？

Maven项目，一般从pom.xml文件开始查看。

Pom.xml

父依赖

其中它主要是依赖一个父项目，主要是管理项目的资源过滤及插件！

<parent>
  <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
  <version>2.2.5.RELEASE</version>
  <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
</parent>

点进去，发现还有一个父依赖

<parent>
  <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  <artifactId>spring-boot-dependencies</artifactId>
  <version>2.2.5.RELEASE</version>
  <relativePath>../../spring-boot-dependencies</relativePath>
</parent>

这里才是真正管理SpringBoot应用里面所有依赖版本的地方，SpringBoot的版本控制中心；

以后我们导入依赖默认是不需要写版本；但是如果导入的包没有在依赖中管理着就需要手动配置版本了。

启动器 spring-boot-starter

<dependency>
  <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>

springboot-boot-starter-xxx：就是spring-boot的场景启动器。

spring-boot-starter-web：帮我们导入了web模块正常运行所依赖的组件。

SpringBoot将所有的功能场景都抽取出来，做成一个个的starter （启动器），只需要在项目中引入这些starter即可，所有相关的依赖都会导入进来 ， 我们要用什么功能就导入什么样的场景启动器即可 ；我们未来也可以自己自定义 starter。

主启动类

分析完了 pom.xml 来看看这个启动类

默认的主启动类

//@SpringBootApplication 来标注一个主程序类，说明这是一个SpringBoot应用
@SpringBootApplication
public class SpringbootApplication {
  
  public static void main(String[] args) {
    //以为是启动了一个方法，实际是启动了一个服务
    SpringApplication.run(SpringbootApplication.class, args);
  }
  
}

但是一个简单的启动类并不简单！我们来分析一下这些注解都干了什么

@SpringBootApplication

作用：标注在某个类上说明这个类是SpringBoot的主配置类 ， SpringBoot就应该运行这个类的main方法来启动SpringBoot应用；
进入这个注解：可以看到上面还有很多其他注解！

@SpringBootConfiguration
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan(
	excludeFilters = {@Filter(
	type = FilterType.CUSTOM,
	classes = {TypeExcludeFilter.class}
), @Filter(
	type = FilterType.CUSTOM,
	classes = {AutoConfigurationExcludeFilter.class}
)}
)
public @interface SpringBootApplication {
	// ......
}

@ComponentScan

这个注解在Spring中很重要 ,它对应XML配置中的元素。

作用：自动扫描并加载符合条件的组件或者bean ， 将这个bean定义加载到IOC容器中

@SpringBootConfiguration

作用：SpringBoot的配置类 ，标注在某个类上 ， 表示这是一个SpringBoot的配置类。

我们继续进去这个注解查看。

// 点进去得到下面的 @Component
@Configuration
public @interface SpringBootConfiguration {}
@Component
public @interface Configuration {}

这里的 @Configuration，说明这是一个配置类 ，配置类就是对应Spring的xml 配置文件；

里面的 @Component 这就说明，启动类本身也是Spring中的一个组件而已，负责启动应用！

我们回到 SpringBootApplication 注解中继续看。

@EnableAutoConfiguration

@EnableAutoConfiguration ：开启自动配置功能

以前我们需要自己配置的东西，而现在SpringBoot可以自动帮我们配置 ；

@EnableAutoConfiguration告诉SpringBoot开启自动配置功能，这样自动配置才能生效。

点进注解接续查看：

@AutoConfigurationPackage ： 自动配置包

@Import({Registrar.class})
public @interface AutoConfigurationPackage {
}

@import ：Spring底层注解@import ， 给容器中导入一个组件

Registrar.class 作用：将主启动类的所在包及包下面所有子包里面的所有组件扫描到Spring容器 ；

这个分析完了，退到上一步，继续看

@Import({AutoConfigurationImportSelector.class}) ：给容器导入组件

AutoConfigurationImportSelector ： 自动配置导入选择器，那么它会导入哪些组件的选择器呢？ 我们点击去这个类看源码：

1、这个类中有一个这样的方法

// 获得候选的配置
protected List<String> getCandidateConfigurations(AnnotationMetadata
metadata, AnnotationAttributes attributes) {
  //这里的getSpringFactoriesLoaderFactoryClass（）方法
  //返回的就是我们最开始看的启动自动导入配置文件的注解类；EnableAutoConfiguration
  List<String> configurations =
  SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(this.getSpringFactoriesLoaderFactoryCl
  ass(), this.getBeanClassLoader());
  Assert.notEmpty(configurations, "No auto configuration classes found in
  META-INF/spring.factories. If you are using a custom packaging, make sure
  that file is correct.");
  return configurations;
}

2、这个方法又调用了 SpringFactoriesLoader 类的静态方法！我们进入SpringFactoriesLoader类
loadFactoryNames() 方法

public static List<String> loadFactoryNames(Class<?> factoryClass, @Nullable
ClassLoader classLoader) {
  String factoryClassName = factoryClass.getName();
  //这里它又调用了 loadSpringFactories 方法
  return (List)loadSpringFactories(classLoader)
    .getOrDefault(factoryClassName,Collections.emptyList());
}

3、我们继续点击查看 loadSpringFactories 方法

private static Map<String, List<String>> loadSpringFactories(@Nullable ClassLoader classLoader) {
  //获得classLoader ， 我们返回可以看到这里得到的就是EnableAutoConfiguration标注的类本身
  MultiValueMap<String, String> result =
    (MultiValueMap) cache.get(classLoader);
  if (result != null) {
    return result;
  } else {
    try {
      //去获取一个资源 "META-INF/spring.factories"
      Enumeration<URL> urls = classLoader != null ?
        classLoader.getResources("META-INF/spring.factories") :
      ClassLoader.getSystemResources("META-INF/spring.factories");
      LinkedMultiValueMap result = new LinkedMultiValueMap();
      //将读取到的资源遍历，封装成为一个Properties
      while (urls.hasMoreElements()) {
        URL url = (URL) urls.nextElement();
        UrlResource resource = new UrlResource(url);
        Properties properties =
          PropertiesLoaderUtils.loadProperties(resource);
        Iterator var6 = properties.entrySet().iterator();
        while (var6.hasNext()) {
          Entry<?, ?> entry = (Entry) var6.next();
          String factoryClassName =
            ((String) entry.getKey()).trim();
          String[] var9 =
            StringUtils.commaDelimitedListToStringArray((String) entry.getValue());
          int var10 = var9.length;
          for (int var11 = 0; var11 < var10; ++var11) {
            String factoryName = var9[var11];
            result.add(factoryClassName, factoryName.trim());
          }
        }
      }
      cache.put(classLoader, result);
      return result;
    } catch (IOException var13) {
      throw new IllegalArgumentException("Unable to load factories from location[META - INF / spring.factories]", var13);
    }
  }
}

4、发现一个多次出现的文件： spring.factories ，全局搜索它

spring.factories

我们根据源头打开spring.factories ， 看到了很多自动配置的文件；这就是自动配置根源所在！

WebMvcAutoConfiguration

们在上面的自动配置类随便找一个打开看看，比如 ： WebMvcAutoConfiguration

可以看到这些一个个的都是JavaConfig配置类，而且都注入了一些Bean，可以找一些自己认识的类,看着熟悉一下！

所以，自动配置真正实现是从classpath中搜寻所有的META-INF/spring.factories配置文件 ，并将其中对应的 org.springframework.boot.autoconfigure. 包下的配置项，通过反射实例化为对应标注了
@Configuration的JavaConfig形式的IOC容器配置类 ， 然后将这些都汇总成为一个实例并加载到IOC容器中。

结论：

1. SpringBoot在启动的时候从类路径下的META-INF/spring.factories中获取EnableAutoConfiguration指定的值；
2. 将这些值作为自动配置类导入容器 ， 自动配置类就生效 ， 帮我们进行自动配置工作；
3. 整个J2EE的整体解决方案和自动配置都在springboot-autoconfigure的jar包中；
4. 它会给容器中导入非常多的自动配置类 （xxxAutoConfiguration）, 就是给容器中导入这个场景需要的所有组件 ， 并配置好这些组件 ；
5. 有了自动配置类 ， 免去了我们手动编写配置注入功能组件等的工作。

SpringApplication

以为就是运行了一个main方法，没想到却开启了一个服务；

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

SpringApplication.run分析

分析该方法主要分两部分：

1. SpringApplication的实例化；
2. run方法的执行。

SpringApplication

这个类主要做了以下四件事情：

1. 推断应用的类型是普通的项目还是Web项目
2. 查找并加载所有可用初始化器 ， 设置到initializers属性中
3. 找出所有的应用程序监听器，设置到listeners属性中
4. 推断并设置main方法的定义类，找到运行的主类

查看构造器：

public SpringApplication(ResourceLoader resourceLoader, Class... primarySources) {
	// ......
	this.webApplicationType = WebApplicationType.deduceFromClasspath();
	this.setInitializers(this.getSpringFactoriesInstances();
	this.setListeners(this.getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class));
	this.mainApplicationClass = this.deduceMainApplicationClass();
}

run方法