SpringBoot原理

SpringBoot原理篇,主要偏向于底层原理

包括这么三个部分:

  1. 配置优先级:SpringBoot项目当中属性配置的常见方式以及不同配置的优先级

  2. Spring IOC容器中Bean的管理

  3. 剖析SpringBoot的底层原理

1. 配置的优先级 

如果我们通过多种方式配置了同一个属性,到底是哪种方式生效?

SpringBoot项目当中支持的三类配置文件:

  • application.properties

  • application.yaml

  • application.yml

在SpringBoot项目当中,我们要想配置一个属性,可以通过这三种方式当中的任意一种来配置都可以。

那么如果项目中同时存在这三种配置文件,且都配置了同一个属性,如:Tomcat端口号,到底哪一份配置文件生效呢?  

  • application.properties

server.port=8081
  • application.yaml

server:
   port: 8082
  • application.yml

server:
   port: 8083

我们启动SpringBoot程序,测试下三个配置文件中哪个Tomcat端口号生效:

  • properties、yaml、yml三种配置文件同时存在

SpringBoot原理_第1张图片

结论:properties、yaml、yml三种配置文件,优先级最高的是properties

  • yaml、yml两种配置文件同时存在

SpringBoot原理_第2张图片

配置文件优先级排名(从高到低):

  1. properties配置文件

  2. yml配置文件

  3. yaml配置文件

注意事项:虽然SpringBoot支持多种格式配置文件,但是在项目开发时,推荐统一使用一种格式的配置。(yml是主流)

在SpringBoot项目当中除了以上3种配置文件外,SpringBoot为了增强程序的扩展性,除了支持配置文件的配置方式以外,还支持另外两种常见的配置方式:  

1. Java系统属性配置 - VM options(格式: -Dkey=value)  

-Dserver.port=9000

2. 命令行参数 - Program arguments(格式:--key=value)  

--server.port=10010

那在IDEA当中运行程序时,如何来指定Java系统属性和命令行参数呢?  

  • 在IDEA当中已经提供了可视化的配置界面! 
  1. 编辑启动程序的配置信息

SpringBoot原理_第3张图片

SpringBoot原理_第4张图片

重启服务,同时配置Tomcat端口(三种配置文件、系统属性、命令行参数),测试哪个Tomcat端口号生效:  

SpringBoot原理_第5张图片SpringBoot原理_第6张图片 

结论-优先级: 命令行参数 > 系统属性参数 > properties参数 > yml参数 > yaml参数  

思考:如果项目已经打包上线了,这个时候我们又如何来设置Java系统属性和命令行参数呢?  

java -Dserver.port=9000 -jar XXXXX.jar --server.port=10010

下面我们来演示下打包程序运行时指定Java系统属性和命令行参数:

  1. 执行maven打包指令package,把项目打成jar文件

  2. 使用命令:java -jar 方式运行jar文件程序

注意事项:

  • SpringBoot项目进行打包时,需要引入插件 spring-boot-maven-plugin (基于官网骨架创建项目,会自动添加该插件)

SpringBoot原理_第7张图片

2. 多环境配置 

在实际的项目开发中,一个项目通常会存在多个环境,例如:开发环境、测试环境和生产环境/线上环境等。不同环境的配置也不尽相同,例如开发环境使用的是开发数据库测试环境使用的是测试数据库,而生产环境使用的是线上的正式数据库等。

SpringBoot原理_第8张图片

在SpringBoot当中,它就给我们提供了多环境的配置方式对于当前项目,我们可以定义多套环境对应的配置文件,比如:

  • 开发环境,我可以定义一份配置文件叫application-dev.yml        develop-开发
  • 测试环境的配置文件 - application-test.yml    test-测试
  • 生成环境 - application-prod.yml      production-生产

多环境配置文件的命名格式:

  • application-环境的标识.yml/properties/yaml 

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提问:此时我项目一启动,到底用哪套环境呢? 

回答:SpringBoot在启动的时候,它所加载的配置文件或者说它所使用的配置文件无非是application.properties或者是application.yml/yaml,此时就需要在主配置文件application.yml当中来指定一个参数,来指定我们到底要使用哪套环境的配置文件   

  • profiles:配置文件   active:有效的

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3. Spring IOC容器中Bean的管理 

复习:什么是Bean?

  • IOC容器当中所存储的对象是Bean。 

复习:我们可以通过Spring当中提供的注解@Component以及它的三个衍生注解(@Controller、@Service、@Repository)来声明IOC容器中的bean对象,同时我们也学习了如何为应用程序注入运行时所需要依赖的bean对象,也就是依赖注入DI。

我们今天主要学习IOC容器中Bean的其他使用细节,主要学习以下四方面:

  1. 如何从IOC容器中手动的获取到bean对象

  2. bean的作用域配置

  3. bean的生命周期相关的两个注解

  4. 如何管理第三方的bean对象

先来学习第一方面,从IOC容器中获取bean对象。  

3.1 获取Bean

  • 默认情况下,SpringBoot / Spring项目在启动的时候会自动的创建IOC容器(也称为Spring容器)并且在启动的过程当中会自动的将bean对象都创建好并且存放在IOC容器当中
  • 应用程序在运行时需要依赖什么bean对象,就直接进行依赖注入就可以了。  

而在Spring容器中提供了一些方法,可以主动从IOC容器中获取到bean对象,下面介绍3种常用方式:  都是getBean()方法   

  • 手动调用Spring / IOC容器ApplicationContext当中的实例方法getBean()来获取到bean对象

1. 根据name获取bean / 根据bean的名称来获取bean

Object getBean(String name)

2. 根据bean的类型来获取bean  

 T getBean(Class requiredType)

3. 根据name获取bean(带类型转换) / 根据bean的名称以及类型来获取bean

 T getBean(String name, Class requiredType)

思考:要从IOC容器当中来获取到bean对象,需要先拿到IOC容器对象,怎么样才能拿到IOC容器             呢?

  • 想获取到IOC容器,直接将IOC容器对象注入进来就可以了

注意:声明一个bean对象如果没有指定名称,默认类名首字母小写

测试方法:从IOC容器中获取bean对象

    @Autowired
    private ApplicationContext applicationContext; // IOC容器对象

    @Test
    public void testGetBean() {
        // 根据bean的名称获取
        DeptController bean1 = (DeptController) applicationContext.getBean("deptController");
        System.out.println(bean1);

        // 根据bean的类型获取
        DeptController bean2 = applicationContext.getBean(DeptController.class);
        System.out.println(bean2);

        // 根据bean的名称及类型获取
        DeptController bean3 = applicationContext.getBean("deptController", DeptController.class);
        System.out.println(bean3);
    }

运行测试方法后,看控制台输出: 

SpringBoot原理_第11张图片

问题:输出的bean对象地址值是一样的,说明IOC容器当中的bean对象有几个?

答案:只有一个。(默认情况下,IOC中的bean对象是单例)

那么能不能将bean对象设置为非单例的(每次获取的bean都是一个新对象)?

  • 可以,在下一个知识点(bean作用域配置)中讲解。

注意事项:

  • 上述所说的 【Spring项目启动时,会把其中的bean都创建好】还会受到作用域及延迟初始化影响,这里主要针对于默认的单例非延迟加载的bean而言。

SpringBoot原理_第12张图片

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提问:既然SpringBoot启动类的run方法的返回值ConfigurableApplicationContext就是Spring / IOC容器对象,那为什么不直接在SpringBoot项目的启动类/引导类当中来获取bean呢? 

  • 单一职责原则,为了保持启动类代码的纯粹性! 

补充:在根据bean的名称来获取bean对象时,如果故意把bean的名称首字母大写,那么运行后               会报什么错?

SpringBoot原理_第14张图片SpringBoot原理_第15张图片

  • NoSuchBeanDefinitionException:表示在应用程序中没有找到指定的 Bean 定义       Definition:定义

3.2 Bean作用域

  • IOC容器当中Bean的作用域 

在前面我们提到的在Spring/IOC容器当中,默认bean对象是单例模式(只有一个实例对象)

那么如何设置bean对象为非单例呢?

  • 需要设置bean的作用域。
  • 我们所声明的bean对象到底是单例的还是多例的,其实是取决于bean的作用域的。

3.2.1 Bean的作用域的配置

  • 在Spring当中所声明的Bean支持五种作用域,后三种在web环境才生效:  
作用域 说明
singleton 代表在整个Spring容器当中/内,同名称的bean对象只有一个实例(单例(默认)
prototype 每次使用该bean时会创建新的实例(非单例)
request 每个请求范围内会创建新的实例(web环境中,了解)
session 每个会话范围内会创建新的实例(web环境中,了解)
application 每个应用范围内会创建新的实例(web环境中,了解)

知道了bean的5种作用域了,我们要怎么去设置一个bean的作用域呢?

  • 可以借助Spring中的@Scope注解来进行配置作用域

SpringBoot原理_第16张图片

3.2.2 @Lazy注解 

1). 测试一

  • 控制器

//默认bean的作用域为:singleton (单例)
@Lazy //延迟加载/延迟初始化(第一次使用bean对象时,才会创建bean对象并交给ioc容器管理)
@RestController
@RequestMapping("/depts")
public class DeptController {

    @Autowired
    private DeptService deptService;

    public DeptController(){
        System.out.println("DeptController constructor ....");
    }

    //省略其他代码...
}
  • 测试类

@SpringBootTest
class SpringbootWebConfig2ApplicationTests {

    @Autowired
    private ApplicationContext applicationContext; //IOC容器对象

    //bean的作用域
    @Test
    public void testScope(){
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            DeptController deptController = applicationContext.getBean(DeptController.class);
            System.out.println(deptController);
        }
    }
}

重启SpringBoot服务,运行测试方法,查看控制台打印的日志:  

SpringBoot原理_第17张图片

注意事项:

  • IOC容器中的bean默认使用的作用域:singleton (单例)

  • IOC容器中管理的bean默认都是singleton单例的!

  • 默认singleton的bean,在容器启动时被创建,可以使用@Lazy注解来延迟初始化(延迟到第一次使用时),饿汉单例模式!

2). 测试二

修改控制器DeptController代码:

@Scope("prototype") //bean作用域为非单例
@Lazy //延迟加载/延迟初始化/懒加载(第一次使用bean对象时,才会创建bean对象并交给ioc容器管理)
@RestController
@RequestMapping("/depts")
public class DeptController {

    @Autowired
    private DeptService deptService;

    public DeptController(){
        System.out.println("DeptController constructor ....");
    }

    //省略其他代码...
}

重启SpringBoot服务,再次执行测试方法,查看控制台打印的日志:  

SpringBoot原理_第18张图片

注意事项:

  • prototype非单例的bean,每一次使用该bean的时候都会创建一个新的实例
  • 实际开发当中,绝大部分的Bean是单例的,也就是说绝大部分Bean不需要配置scope属性,因为如果创建成非单例的bean,频繁的创建bean对象是非常消耗资源的,并且还会占用内存,增加JVM垃圾回收的负担!因此项目开发当中,所有的bean都是单例的。

3.3 Bean的生命周期相关的两个注解

@PostConstruct
  • 作用:用来标识初始化的方法
  • Post:在...之后    Construct:构造函数 
  • 被@PostConstruct注解标识的方法是在构造函数运行之后运行的!
  • 执行时机:{bean实例化之后,依赖注入完成后},也就是构造方法运行之后自动执行该初始化的方法。
  • 使用场景:执行一些初始化操作 / 逻辑,比如资源加载、缓存的初始化等。
  • 方法要求:不能有任何参数,注意:是自动执行的方法,而不是我们手动调用的方法。该方法也不要被static修饰,就是一个普通方法。
@PreDestroy
  • Pre:在....之前   destroy:销毁
  • 作用:销毁方法,用于标记在容器销毁bean实例之前执行的方法
  • 执行时机:会在bean销毁之前自动执行,只执行一次。
  • 使用场景:执行一些清理操作 / 逻辑,比如资源的释放、连接的关闭、清理数据等。
  • 方法要求:不能有任何参数。

提问:什么时候IOC容器 / Spring容器会销毁bean的实例对象呢? 

回答:服务器关闭的时候会自动销毁! 

注意:
  • 如果将当前bean的作用域设置成非单例的,也就意味着这个bean对象会创建多个,那么Spring容器将bean对象创建完成之后,Spring容器就已经没有管理该Bean对象了,Spring容器只负责把bean对象创建出来,至于bean对象什么时候销毁就不受Spring的控制了,受垃圾回收的控制,受JVM的控制! 

代码: 

// Bean的生命周期的两个方法,方法要求不能有任何参数,否则运行会报错
    
    /**
     * 在bean实例化之后,依赖注入完成之后自动执行该初始化操作
     */
    @PostConstruct // 该注解标识的方法,会在构造函数运行之后 自动执行。
    public void init() {
        System.out.println("DeptController init...");
    }

    /**
     * 在bean对象销毁之前自动执行一些清理操作
     */
    @PreDestroy // 该注解标识的方法会在bean对象销毁之前自动执行,只执行一次
    public void destroy() {
        System.out.println("DeptController destroy...");
    }

如果该方法里面有参数,看看运行后会报什么错? 

SpringBoot原理_第19张图片被@PostConstruct或者@PerDestroy注解标识的生命周期的方法需要一个无参数的方法! 

3.4 关于第三方bean的声明 

  • 之前我们所配置的bean,像controller、service,dao三层体系下编写的类,这些类都是我们在项目当中自己定义的类(自定义类)。当我们要声明这些bean,也非常简单,我们只需要在类上加上@Component以及它的这三个衍生注解@Controller、@Service、@Repository),就可以来声明这个bean对象了。
  • 但是在我们项目开发当中,还有一种情况就是这个类它不是我们自己编写的,而是我们引入的第三方依赖当中提供的。  

在pom.xml文件中,引入dom4j:  



    org.dom4j
    dom4j
    2.1.3
  • dom4j就是第三方组织提供的,dom4j中的SAXReader类就是第三方编写的。  

当我们需要使用到SAXReader对象时,直接进行依赖注入是不是就可以了呢?

  • 按照我们之前的做法,需要在SAXReader类上添加一个注解@Component(将当前类交给IOC容器管理)

SpringBoot原理_第20张图片SpringBoot原理_第21张图片 

结论:第三方提供的类是只读的。无法在第三方类上添加@Component注解或衍生注解。  

那么我们应该怎样使用并定义第三方的bean呢?
  • 如果要管理的bean对象来自于第三方(不是自定义的),是无法用@Component 及衍生注解声明bean的,因为没办法修改源码,此时就需要用到@Bean注解。

解决方案1:在启动类 / 引导类上添加@Bean标识的方法

@SpringBootApplication
public class SpringbootWebConfig2Application {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SpringbootWebConfig2Application.class, args);
    }

    //声明第三方bean
    @Bean //将当前方法的返回值对象交给IOC容器管理, 成为IOC容器当中的bean,并且该方法在项目启动时会自动调用
    public SAXReader saxReader(){
        return new SAXReader();
    }
}

说明:以上在启动类中声明第三方Bean的作法,不建议 / 推荐使用(项目中要保证启动类的纯粹性 => 单一职责原则)  

解决方案2:单独定义一个配置类,在配置类中定义@Bean标识的方法  

  • 如果需要定义第三方Bean时, 通常会单独定义一个配置类

package com.gch.config;

import org.dom4j.io.SAXReader;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

/**
 * 在配置类当中对第三方bean进行集中的配置管理
 */
@Configuration // 该注解标识当前类是Spring当中的配置类,@Configuration注解的底层是@Component注解
public class CommonConfig {
    /**
     * 声明第三方Bean
     * @Bean注解的作用:将当前方法的返回值对象交给IOC容器管理,成为IOC容器当中的Bean,并且该方法在项目启动时会自动调用
     * 通过@Bean注解的name/value属性来指定Bean的名称,如果未指定,默认是方法名
     * @return
     */
    @Bean
    public SAXReader saxReader(){
        return new SAXReader();
    }
}

SpringBoot原理_第22张图片 

在方法上加上一个@Bean注解,Spring 容器在启动的时候,它会自动的调用这个方法,并将方法的返回值声明为Spring容器当中的Bean对象。  

注意事项 :

  • 通过@Bean注解的name或value属性可以声明bean的名称,如果不指定,默认bean的名称就是方法名。

  • 如果第三方bean需要依赖其它bean对象,直接在bean定义方法中设置形参即可,容器会根据类型自动装配。

@Component及衍生注解与@Bean注解使用场景? 

关于Bean大家只需要保持一个原则:

  • 如果是在项目当中我们自己定义的类,想将这些类交给IOC容器管理,我们直接使用@Component以及它的衍生注解来声明就可以。

  • 如果这个类它不是我们自己定义的,而是引入的第三方依赖当中提供的类,而且我们还想将这个类交给IOC容器管理。此时我们就需要单独定义一个配置类(@Configuration),在配置类当中来定义一个方法,在方法上加上一个@Bean注解,通过这种方式来声明第三方的bean对象。

4. SpringBoot原理

基于SpringBoot进行web程序的开发是非常简单、非常高效的。

SpringBoot使我们能够集中精力地去关注业务功能的开发,而不用过多地关注框架本身的配置使用。

而我们前面所学习的都是面向应用层面的技术,接下来我们开始学习SpringBoot的原理,这部分内容偏向于底层的原理分析。

回顾一下Spring家族的框架:

SpringBoot原理_第23张图片

Spring是目前世界上最流行的Java框架,它可以帮助我们更加快速、更加容易的来构建Java项目。而在Spring家族当中提供了很多优秀的框架,而所有的框架都是基于一个基础框架的SpringFramework(也就是Spring框架)。而前面我们也提到,如果我们直接基于Spring框架进行项目的开发,会比较繁琐。

这个繁琐主要体现在两个地方:

  1. 在pom.xml中依赖配置比较繁琐,在项目开发时,需要自己去找到对应的依赖,还需要找到依赖它所配套的依赖以及对应版本,否则就会出现版本冲突问题。

  2. 在使用Spring框架进行项目开发时,需要在Spring的配置文件中做大量的配置,这就造成Spring框架入门难度较大,学习成本较高。

SpringBoot原理_第24张图片

基于Spring存在的问题,官方在Spring框架4.0版本之后,又推出了一个全新的框架:SpringBoot。

通过 SpringBoot来简化Spring框架的开发(是简化不是替代)我们直接基于SpringBoot来构建Java项目,会让我们的项目开发更加简单,更加快捷。

官方也推荐我们直接基于SpringBoot来进行一个快速入门,原因见上。

SpringBoot框架的两大核心: 

SpringBoot框架之所以使用起来更简单更快捷,是因为SpringBoot框架底层提供了两个非常重要的功能:一个是起步依赖,一个是自动配置。

SpringBoot原理_第25张图片

  • 通过SpringBoot所提供的起步依赖,就可以大大的简化pom文件当中依赖的配置,从而解决了Spring框架当中依赖配置繁琐的问题。
  • 通过自动配置的功能就可以大大的简化框架在使用时bean的声明以及bean的配置。我们只需要引入程序开发时所需要的起步依赖,项目开发时所用到常见的配置都已经有了,我们直接使用就可以了。

学习SpringBoot的原理就是来解析SpringBoot当中的起步依赖与自动配置的原理。我们首先来学习SpringBoot当中起步依赖的原理。  

3.1 起步依赖

假如我们没有使用SpringBoot,用的是Spring框架进行web程序的开发,此时我们就需要引入web程序开发所需要的一些依赖。

SpringBoot原理_第26张图片 原始的Spring框架进行Web程序的开发
  • spring-webmvc依赖:这是Spring框架进行web程序开发所需要的依赖
  • servlet-api依赖:Servlet基础依赖(因为SpringMVC要对Servlet进行封装)
  • jackson-databind依赖:JSON处理工具包
  • 如果要使用AOP,还需要引入aop依赖、aspect依赖
  • 项目中所引入的这些依赖,还需要保证版本匹配,否则就可能会出现版本冲突问题。

如果我们使用了SpringBoot,就不需要像上面这么繁琐的引入依赖了。我们只需要引入一个依赖就可以了,那就是web开发的起步依赖:springboot-starter-web。 

SpringBoot原理_第27张图片

为什么我们只需要引入一个web开发的起步依赖,web开发所需要的所有的依赖都有了呢?

  • 因为Maven的依赖传递。

  • 在SpringBoot给我们提供的这些起步依赖当中,已提供了当前程序开发所需要的所有的常见依赖(官网地址:Spring Boot Reference Documentation)。

  • 比如:springboot-starter-web,这是web开发的起步依赖,在web开发的起步依赖当中,就集成了web开发中常见的依赖:json、web、webmvc、tomcat等。我们只需要引入这一个起步依赖,其他的依赖都会自动的通过Maven的依赖传递进来。

结论:起步依赖的原理就是Maven的依赖传递。  

3.2 自动配置

回顾:SpringBoot当中起步依赖的原理,就是Maven的依赖传递

接下来我们解析下自动配置的原理,我们要分析自动配置的原理,首先要知道什么是自动配置。  

3.2.1 概述

SpringBoot的自动配置就是当Spring容器启动后,一些配置类、bean对象就自动存入到了IOC容器中,不需要我们手动去声明,从而简化了开发,省去了繁琐的配置操作。  

下面我们打开idea,一起来看下自动配置的效果:

  • 运行SpringBoot启动类

SpringBoot原理_第28张图片

由于在CommonConfig配置类上添加了一个注解@Configuration,而@Configuration底层就是@Component,所以配置类最终也是SpringIOC容器当中的一个bean对象。

在IOC容器中除了我们自己定义的bean以外,还有很多配置类,这些配置类都是SpringBoot在启动的时候加载进来的配置类。这些配置类加载进来之后,它也会生成很多的bean对象。

  • 并且SpringBoot在启动的时候加载进来的配置类,也就是黄色背景的类,它们的后缀名有一个规范,基本上都是AutoConfiguration,翻译过来就是自动配置!要么就是Configuration! 

SpringBoot原理_第29张图片

  • 比如:配置类GsonAutoConfiguration里面有一个bean,bean的名字叫gson,它的类型是Gson。
  • com.google.gson.Gson是谷歌包中提供的用来处理JSON格式数据的。

当我们想要使用这些配置类中生成的bean对象时,可以使用@Autowired就自动注入了:  

    @Autowired
    private Gson gson; // 谷歌提供改的一个用来JSON处理的工具包

    @Test
    public void testJson() {
        // GSON可以将一个对象直接转为JSON格式的数据
        System.out.println(gson.toJson(Result.success()));
    }

问题:在当前项目中我们并没有声明谷歌提供的Gson这么一个bean对象,然后我们却可以通过@Autowired从Spring容器中注入bean对象,那么这个bean对象怎么来的?

答案:SpringBoot项目在启动时通过自动配置完成了bean对象的创建。

体验了SpringBoot的自动配置了,下面我们就来分析自动配置的原理。其实分析自动配置原理就是来解析在SpringBoot项目中,在引入依赖之后是如何将依赖jar包当中所定义的配置类以及bean加载到SpringIOC容器中的。  

3.2.2 常见方案

3.2.2.1 概述

我们知道了什么是自动配置之后,接下来我们就要来剖析自动配置的原理。解析自动配置的原理就是分析在 SpringBoot项目当中,我们引入对应的依赖之后,是如何将依赖jar包当中所提供的bean以及配置类直接加载到当前项目的SpringIOC容器当中的。

接下来,我们就直接通过代码来分析自动配置原理。

SpringBoot原理_第30张图片

异常信息描述: 没有com.example.TokenParse类型的bean

说明:在Spring容器中没有找到com.example.TokenParse类型的bean对象

思考:手动引入进来的第三方依赖当中的bean以及配置类为什么没有生效?

  • 基于@Component注解所声明的Bean必须要被组件扫描到,如果扫描不到,就必须手动扫描
  • 原因在我们之前学习IOC的时候有提到过,在类上添加@Component注解来声明bean对象时,还需要保证@Component注解能被Spring的组件@ComponentScan扫描到。

  • SpringBoot项目中的@SpringBootApplication注解,具有包扫描的作用,但是它只会扫描启动类所在的当前包以及子包。

那么如何解决以上问题的呢?

  • 方案1:在启动类上添加@ComponentScan 组件扫描

  • 方案2:在SpringBoot引导类上添加@Import注解 导入(使用@Import注解导入的类会被Spring加载到IOC容器中)

3.2.2.2 方案一

@ComponentScan组件扫描:一旦手动指定,就把原来的包扫描默认值覆盖掉了。

@SpringBootApplication
// @ComponentScan(basePackages = {"com.gch"})
@ComponentScan({"com.gch","com.example"}) //指定要扫描的包
public class SpringbootWebConfig2Application {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SpringbootWebConfig2Application.class, args);
    }
}
  • 大家可以想象一下,如果采用以上这种方式来完成自动配置,那我们进行项目开发时,当需要引入大量的第三方的依赖,就需要在启动类上配置N多要扫描的包,这种方式会很繁琐。而且这种大面积的扫描性能也比较低。

缺点:

  1. 使用繁琐

  2. 扫描包越多,性能越低

结论:SpringBoot中并没有采用以上这种方案。

3.2.2.3 方案二

@Import注解导入:使用@Import注解导入的类会被Spring加载到IOC容器当中!

  • 导入形式主要有以下几种:

    1. 导入  普通类{没有加任何注解的类}

    2. 导入  配置类{类上面加了@Configuration注解的类}

    3. 导入  ImportSelector接口实现类

1)演示使用@Import注解导入普通类:

package com.gch;

import org.springframework.context.annotation.Import;

/**
   被@Import注解导入的类会被Spring加载到IOC容器当中
 */
// 导入普通类
@Import(WebConfig.class)
@SpringBootApplication
public class TliasWebManagementApplication {

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

2). 使用@Import注解导入配置类:  

package com.gch;

import org.springframework.context.annotation.Import;

/**
   被@Import注解导入的类会被Spring加载到IOC容器当中
 */
// 导入配置类,配置类当中所有的bean都会导入进来,被加载到Spring的IOC容器当中
@Import({CommonConfig.class, WebConfig.class})
@SpringBootApplication
public class TliasWebManagementApplication {

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

3). 使用@Import注解导入ImportSelector接口实现类:  

  • ImportSelector接口实现类

package com.gch;

import org.springframework.context.annotation.ImportSelector;
import org.springframework.core.type.AnnotationMetadata;

/**
 * ImportSelector接口实现类
 */
public class MyImportSelector implements ImportSelector {
    /**
     * @param importingClassMetadata
     * @return 字符数组当中封装了哪些类应该被导入到IOC容器当中,字符数组当中封装了类的全类名
     */
    @Override
    public String[] selectImports(AnnotationMetadata importingClassMetadata) {
        //返回值字符串数组(数组中封装了全限定名称的类)
        return new String[]{"com.gch.config.CommonConfig"};
    }
}
  • 启动类

package com.gch;

/**
   被@Import注解导入的类会被Spring加载到IOC容器当中
 */
// 导入ImportSelector接口实现类,相当于批量导入
@Import(MyImportSelector.class)
@SpringBootApplication
public class TliasWebManagementApplication {

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

我们使用@Import注解通过这三种方式都可以导入第三方依赖中所提供的bean或者是配置类。

思考:如果基于以上方式完成自动配置,当要引入一个第三方依赖时,是不是还要知道第三方依               赖中有哪些配置类和哪些Bean对象?

  • 答案:是的。 (对程序员来讲,很不友好,而且比较繁琐)

思考:当我们要使用第三方依赖,依赖中到底有哪些bean和配置类,谁最清楚?

  • 答案:第三方依赖自身最清楚。

结论:我们不用自己指定要导入哪些bean对象和配置类了,让第三方依赖它自己来指定。  

怎么让第三方依赖自己指定bean对象和配置类?

  • 比较常见的方案就是第三方依赖给我们提供一个注解,自己去封装一个注解,这个注解一般都以@EnableXxxx开头的注解,注解中封装的就是@Import注解

4). 使用第三方依赖提供的 @EnableXxxxx注解

  • 第三方依赖中提供的注解 / 自定义的注解

package com.gch;

import org.springframework.context.annotation.Import;

import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;

/**
 * 自定义注解
 * 该注解指定要导入哪些bean对象和配置类,该注解封装了@Import注解
 * 使用@Import注解导入ImportSelector接口实现类,指定要导入哪些bean对象或者是配置类
 * 被@Import注解导入的类会被Spring加载到IOC容器当中
 */
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.TYPE)
@Import(MyImportSelector.class)
public @interface EnableImport {
}
  • 在使用时只需在启动类上加上@EnableXxxxx注解即可

package com.gch;

/**
   被@Import注解导入的类会被Spring加载到IOC容器当中
 */
    
// 使用第三方依赖提供的Enable开头的注解
@EnableImport
@SpringBootApplication
public class TliasWebManagementApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(TliasWebManagementApplication.class, args);
    }
}

以上四种方式都可以完成导入操作,但是第4种方式会更方便更优雅,而这种方式也是SpringBoot当中所采用的方式。  

3.2.3 原理分析

3.2.3.1 源码跟踪

前面我们学习了在项目当中引入第三方依赖之后,如何加载第三方依赖中定义好的bean对象以及配置类,从而完成自动配置操作

那下面我们通过源码跟踪的形式来剖析下SpringBoot底层到底是如何完成自动配置的。  

源码跟踪技巧:

  • 在跟踪框架源码的时候,一定要抓住关键点,找到核心流程。一定不要从头到尾一行代码去看,一个方法的去研究,一定要找到关键流程,抓住关键点,先在宏观上对整个流程或者整个原理有一个认识,有精力再去研究其中的细节。

我们要运行所有的SpringBoot项目,首先分析入口在哪里?

  • 入口在启动类

又提问:怎么标识这是一个启动类呢?

  • 通过注解@SpringBootApplication来标识 

要搞清楚SpringBoot的自动配置原理,要从SpringBoot启动类上使用的核心注解@SpringBootApplication开始分析:  

SpringBoot原理_第31张图片

在@SpringBootApplication注解中包含了:

  • 元注解(不再解释)

  • @SpringBootConfiguration:底层封装了@Configuration注解,用来标识当前类是一个SpringBoot的配置类,我们可以把第三方bean配置到启动类当中,原因就是因为启动类是一个配置类。

  • @EnableAutoConfiguration:Enable开头的注解,用于启用SpringBoot的自动配置机制,它会根据应用的依赖和配置情况,自动配置和装配Spring应用程序的各种组件,简化了SpringBoot应用程序的配置过程,并提供了默认的配置。

  • @ComponentScan:组件扫描注解

这些注解的组合使得@SpringBootApplication注解可以快速启动一个SpringBoot应用程序,自动配置Spring应用程序的各种组件,扫描并加载相关的其它组件。 

我们先来看第一个注解:@SpringBootConfiguration  

SpringBoot原理_第32张图片

  • @SpringBootConfiguration注解上使用了@Configuration,表明SpringBoot启动类就是一个配置类。
  • @Indexed注解,是用来加速应用启动的(不用关心)。

接下来再先看@ComponentScan注解:  

  • @ComponentScan注解是用来进行组件扫描的,扫描启动类所在的包及其子包下所有被@Component及其衍生注解声明的类。
  • SpringBoot启动类,之所以具备扫描包功能,就是因为包含了@ComponentScan注解。

 最后我们来看看@EnableAutoConfiguration注解(自动配置核心注解):

SpringBoot原理_第33张图片

  • 使用@Import注解,导入了实现ImportSelector接口的实现类。
  • AutoConfigurationImportSelector类是ImportSelector接口的实现类。

SpringBoot原理_第34张图片

AutoConfigurationImportSelector类中重写了ImportSelector接口的selectImports()方法:  

SpringBoot原理_第35张图片selectImports()方法底层调用getAutoConfigurationEntry()方法,获取可自动配置的配置类信息集合 

SpringBoot原理_第36张图片SpringBoot原理_第37张图片 

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