Spring Boot 源码学习之@SpringBootApplication注解

引言

在 Huazie 前面的博文 《Spring Boot 核心运行原理介绍》中，我们初步了解了 Spring Boot 核心运行原理，知道了 @EnableAutoConfiguration 是用来开启自动配置的注解。但创建过 Spring Boot 项目的读者肯定会说，我们并没有直接看到这个注解，实际上前面我也提到，它是由组合注解 @SpringBootApplication 引入的。

至于 @EnableAutoConfiguration 的讲解，我将放到后面再深入源码了解，本篇先介绍 组合注解 @SpringBootApplication。

好了，废话不多说，看下面介绍：

主要内容

1. 创建 Spring Boot 项目

首先，我们打开 Intellij IDEA 开发工具，选择 File -> New -> Project

然后打开 New Project ，选择 Spring Initializr【这是用来创建 Spring Boot 项目】：

选择 Next，打开 Project Metadata【这里可以配置项目的一些基础信息】：

继续 Next，打开 Dependencies【有需要其他依赖可以添加】：

继续 Next，选择你的 Spring Boot 项目位置：

最后点 Finish 完成。

注意： 刚才新建的项目中，如果因为 Spring Boot 的版本问题导致项目报错，那就换个版本再试试。

2. Spring Boot 入口类

上述新建好的项目创建完成默认会生成一个 XXXApplication 的入口类。默认情况下，这个类的命名规则都是 artifactId + Application【artifactId 首字母大写】：

如上图中的 DemoApplication 就是我们这里 Spring Boot 项目的入口类，代码如下所示：

package com.example.demo;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

@SpringBootApplication
public class DemoApplication {

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

}

在上述的 Spring Boot 入口类 DemoApplication 中，唯一的注解就是 @SpringBootApplication。前面我们也提到了，它是通过其内部组合的 @EnableAutoConfiguration 来开启自动配置功能。

下面我们来详细介绍下 @SpringBootApplication 注解：

3. @SpringBootApplication 介绍

先来看 @SpringBootApplication 的源码【版本：2.7.9】：

@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 {

	/**
	 * 排除特定的自动配置类，使它们永远不会被应用
	 * @return 要排除（禁用）的类
	 */
	@AliasFor(annotation = EnableAutoConfiguration.class)
	Class<?>[] exclude() default {};

	/**
	 * 排除特定的自动配置类名称，以确保它们永远不会被应用
	 * @return 要排除的自动配置类名称
	 * @since 1.3.0
	 */
	@AliasFor(annotation = EnableAutoConfiguration.class)
	String[] excludeName() default {};

	/**
	 * 用于扫描带注解组件的基础包。使用 {@link #scanBasePackageClasses} 可以使用类型安全的方式替代基于字符串的包名。
	 * 

	 * 注意：该设置仅对 {@code @ComponentScan} 注解有效，不影响 {@code @Entity} 扫描或 Spring Data 的 {@link Repository} 扫描。
	 * 对于这些情况，你应该添加 {@link org.springframework.boot.autoconfigure.domain.EntityScan @EntityScan} 和
	 * {@code @Enable...Repositories} 注解。
	 * @return 要进行扫描的基础包
	 * @since 1.3.0
	 */
	@AliasFor(annotation = ComponentScan.class, attribute = "basePackages")
	String[] scanBasePackages() default {};

	/**
	 * 用于指定要扫描带注解组件的包的类型安全方式。将扫描指定类所在的包。
	 * 

	 * 考虑在每个包中创建一个特殊的空类或接口，只用于作为此属性引用的标记类。
	 * 

	 * 注意：该设置仅对 {@code @ComponentScan} 注解有效，不影响 {@code @Entity} 扫描或 Spring Data 的 {@link Repository} 扫描。
	 * 对于这些情况，你应该添加 {@link org.springframework.boot.autoconfigure.domain.EntityScan @EntityScan} 和
	 * {@code @Enable...Repositories} 注解。
	 * @return 要进行扫描的基础包
	 * @since 1.3.0
	 */
	@AliasFor(annotation = ComponentScan.class, attribute = "basePackageClasses")
	Class<?>[] scanBasePackageClasses() default {};

	/**
	 * 用于在 Spring 容器中为检测到的组件命名的 {@link BeanNameGenerator} 类。
	 * 

	 * {@link BeanNameGenerator} 接口本身的默认值表示应该使用处理此 {@code @SpringBootApplication} 注解的扫描器的继承的 bean 名称生成器，
	 * 例如默认的 {@link AnnotationBeanNameGenerator} 或在引导时提供给应用程序上下文的任何自定义实例。
	 * @return 要使用的 {@link BeanNameGenerator}
	 * @see SpringApplication#setBeanNameGenerator(BeanNameGenerator)
	 * @since 2.3.0
	 */
	@AliasFor(annotation = ComponentScan.class, attribute = "nameGenerator")
	Class<? extends BeanNameGenerator> nameGenerator() default BeanNameGenerator.class;

	/**
	 * 指定是否应代理 {@link Bean @Bean} 方法以强制执行 bean 的生命周期行为，例如，即使在用户代码中直接调用 {@code @Bean} 方法，
	 * 也能返回共享的单例 bean 实例。此功能需要方法拦截，通过运行时生成的 CGLIB 子类来实现，其中包括一些限制，例如配置类及其方法不允许声明为 {@code final}。
	 * 

	 * 默认值为 {@code true}，允许在配置类内部进行 'inter-bean references'，同时允许从另一个配置类中调用此配置的 {@code @Bean} 方法。
	 * 如果每个特定配置的 {@code @Bean} 方法都是自包含的并且设计为容器使用的普通工厂方法，则可以将此标志切换为 {@code false}，
	 * 以避免 CGLIB 子类处理。
	 * 

	 * 关闭 bean 方法拦截将实际上像在非 {@code @Configuration} 类上声明的那样单独处理 {@code @Bean} 方法，也就是 "@Bean Lite Mode"
	 * （参见 {@link Bean @Bean 的文档}）。因此，在行为上等同于删除 {@code @Configuration} 注解。
	 * @since 2.2
	 * @return 是否代理 {@code @Bean} 方法
	 */
	@AliasFor(annotation = Configuration.class)
	boolean proxyBeanMethods() default true;

}

通过查看上述源码，我们可以看到 @SpringBootApplication 注解提供如下的成员属性【这里默认大家都是知道 注解中的成员变量是以方法的形式存在的】：

• exclude ：根据类（Class）排除指定的自动配置，该成员属性覆盖了 @SpringBootApplication 中组合的 @EnableAutoConfiguration 中定义的 exclude 成员属性。
• excludeName ：根据类名排除指定的自动配置，覆盖了 @EnableAutoConfiguration 中定义的 excludeName 成员属性。
• scanBasePackages ：指定扫描的基础 package，用于扫描带注解组件的基础包，例如包含 @Component 等注解的组件。
• scanBasePackageClasses ：指定扫描的类，用于相关组件的初始化。
• nameGenerator ：用于在 Spring 容器中为检测到的组件命名的 BeanNameGenerator 类。
• proxyBeanMethods ：指定是否代码 @Bean 方法以强制执行 bean 的生命周期行为。该功能需要通过运行时生成 CGLIB 子类来实现方法拦截。不过它包括一定的限制，例如配置类及其方法不允许声明为 final 等。proxyBeanMethods 的默认值为 true，允许配置类中进行 inter-bean references（bean 之间的引用）以及对该配置的 @Bean 方法的外部调用。如果 @Bean 方法都是自包含的，并且仅提供了容器使用的普通工程方法的功能，则可设置为 false，避免处理 CGLIB 子类。另外我们从源码中 @since 2.2 处也可以看出来，该属性是在 Spring Boot 2.2 版本新增的。

细心的读者，可能看过上面的源码会发现，@SpringBootApplication 注解的成员属性上大量使用了 @AliasFor 注解，那该注解有什么作用呢？

@AliasFor 注解用于桥接其他注解，它的 annotation 属性中指定了所桥接的注解类。如果我们点到 annotation 属性配置的注解中，可以看出 @SpringBootApplication 注解的成员属性其实已经在其他注解中定义过了。那之所以使用 @AliasFor 注解并重新在 @SpringBootApplication 中定义，主要就是为了减少用户在使用多注解上的麻烦。

知识拓展：
简单总结一下 @AliasFor 的作用：

• 定义别名关系：通过在注解属性上使用 @AliasFor 注解，可以将一个属性与另一个属性建立别名关系。这意味着当使用注解时，你可以使用别名属性来设置目标属性的值。
• 属性互通：通过在两个属性上使用 @AliasFor 注解，并且将它们的 attribute 属性分别设置为对方，可以实现属性之间的双向关联。这意味着当设置其中一个属性的值时，另一个属性也会自动被赋予相同的值。
• 注解继承：当一个注解 A 使用 @AliasFor 注解指定了另一个注解 B 的属性为自己的别名属性时，如果类使用了注解 A，那么注解 B 的相关属性也会得到相应的设置。

在 Spring Boot 早期的版本中并没有 @SpringBootConfiguration 注解，它是后面的版本新加的，其内组合了 @Configuration 注解，如下图所示：

@EnableAutoConfiguration 注解组合了 @AutoConfigurationPackage 注解，如下图所示：

除了一些元注解和基础注解，我们用一张类图来描述下 @SpringBootApplication 注解的组合结构：

从上图中，我们可以总结一下 @SpringBootApplication 注解的核心作用，如下：

• 组合 @EnableAutoConfiguration，用于开启 Spring Boot 的自动配置功能；
• 组合 @ComponentScan，用于激活 @Component 等注解类的初始化；
• 组合 @SpringBootConfiguration，用于标识一个类为配置类，以便在 Spring 应用程序上下文中进行配置。

总结

本篇通过查看 @SpringBootApplication 注解的源码，介绍其成员属性和组合注解的相关内容，这些内容将为我们后续的源码学习打下基础。下一篇博文，我们将开始介绍 @EnableAutoConfiguration 注解，开启 Spring Boot 的自动配置功能，敬请期待！！！