一、前言

使用過springboot的同學(xué)應(yīng)該已經(jīng)知道，springboot通過默認(rèn)配置了很多框架的使用方式幫我們大大簡化了項(xiàng)目初始搭建以及開發(fā)過程。本文的目的就是一步步分析springboot的啟動(dòng)過程，這次主要是分析springboot特性自動(dòng)裝配。?

那么首先帶領(lǐng)大家回顧一下以往我們的web項(xiàng)目是如何搭建的，通常我們要搭建一個(gè)基于Spring的Web應(yīng)用，我們需要做以下一些工作：?

1、pom文件中引入相關(guān)jar包，包括spring、springmvc、redis、mybaits、log4j、mysql-connector-java 等等相關(guān)jar ... ?

2、配置web.xml，Listener配置、Filter配置、Servlet配置、log4j配置、error配置 ... ?

3、配置數(shù)據(jù)庫連接、配置spring事務(wù) ?

4、配置視圖解析器 ?

5、開啟注解、自動(dòng)掃描功能 ?

6、配置完成后部署tomcat、啟動(dòng)調(diào)試 ?...... ?

花在搭建一個(gè)初始項(xiàng)目，可能一個(gè)小時(shí)就過去了或者半天救過了，但是用了SpringBoot之后一切都會變得非常便捷，下面我們首先來分析一下SpringBoot的起步依賴以及自動(dòng)配置。

二、起步依賴

1.在我們的pom文件里面引入以下jar：

<modelVersion>4.0.0</modelVersion><parent><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId><version>2.0.4.RELEASE</version><relativePath /><!-- lookup parent from repository --></parent><groupId>com.example</groupId><artifactId>demo</artifactId><version>0.0.1-SNAPSHOT</version><name>demo</name><description>Demo project for Spring Boot</description><properties><java.version>1.8</java.version></properties><dependencies><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId><scope>test</scope></dependency><!--mybatis 開發(fā)包 --><dependency><groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId><artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId><version>1.3.2</version></dependency><!--springboot web模塊支持 --><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency><dependency><groupId>mysql</groupId><artifactId>mysql-connector-java</artifactId><scope>runtime</scope></dependency></dependencies><build><plugins><plugin><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId></plugin></plugins></build>

spring-boot-starter-web包自動(dòng)幫我們引入了web模塊開發(fā)需要的相關(guān)jar包。mybatis-spring-boot-starter幫我們引入了dao開發(fā)相關(guān)的jar包。spring-boot-starter-xxx是官方提供的starter，xxx-spring-boot-starter是第三方提供的starter。截圖看一下我們的mybatis-spring-boot-starter

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可以看出mybatis-spring-boot-starter并沒有任何源碼，只有一個(gè)pom文件，它的作用就是幫我們引入其它jar。

2.配置數(shù)據(jù)源

spring:datasource:type:com.zaxxer.hikari.HikariDataSourceurl:jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/mybatis_testusername:rootpassword:rootdriver-class-name:com.mysql.jdbc.Driverhikari:# 最小空閑連接數(shù)量minimum-idle:5# 連接池最大連接數(shù)，默認(rèn)是10maximum-pool-size:60# 此屬性控制從池返回的連接的默認(rèn)自動(dòng)提交行為,默認(rèn)值：trueauto-commit:true# 一個(gè)連接idle狀態(tài)的最大時(shí)長（毫秒），超時(shí)則被釋放（retired），缺省:10分鐘idle-timeout:600000# 此屬性控制池中連接的最長生命周期，值0表示無限生命周期，默認(rèn)1800000即30分鐘max-lifetime:1800000# 數(shù)據(jù)庫連接超時(shí)時(shí)間,默認(rèn)30秒，即30000connection-timeout:60000

stater機(jī)制幫我們完成了項(xiàng)目起步所需要的的相關(guān)jar包。那問題又來了，傳統(tǒng)的spring應(yīng)用中不是要在application.xml中配置很多bean的嗎，比如dataSource的配置，transactionManager的配置 ...?springboot是如何幫我們完成這些bean的配置的？下面我們來分析這個(gè)過程

三、自動(dòng)配置

1.基于java代碼的bean配置

以mybatis為例，在上面的截圖中，我們發(fā)現(xiàn)mybatis-spring-boot-starter這個(gè)包幫我們引入了mybatis-spring-boot-autoconfigure這個(gè)包，如下圖：

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里面有MybatisAutoConfiguration這個(gè)類，打開這個(gè)類看看有些什么東西。

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熟悉@Configuration&、@Bean這兩個(gè)bean的同學(xué)或許已經(jīng)知道了。這兩個(gè)注解一起使用就可以創(chuàng)建一個(gè)基于java代碼的配置類，可以用來替代相應(yīng)的xml配置文件。@Configuration注解的類可以看作是能生產(chǎn)讓Spring IoC容器管理的Bean實(shí)例的工廠。@Bean注解告訴Spring，一個(gè)帶有@Bean的注解方法將返回一個(gè)對象，該對象應(yīng)該被注冊到spring容器中。所以上面的MybatisAutoConfiguration這個(gè)類，自動(dòng)幫我們生成了SqlSessionFactory這些Mybatis的重要實(shí)例并交給spring容器管理，從而完成bean的自動(dòng)注冊。

2.自動(dòng)配置條件依賴

從MybatisAutoConfiguration這個(gè)類中使用的注解可以看出，要完成自動(dòng)配置是有依賴條件的。

@org.springframework.context.annotation.Configuration @ConditionalOnClass({ SqlSessionFactory.class, SqlSessionFactoryBean.class }) @ConditionalOnBean(DataSource.class) @EnableConfigurationProperties(MybatisProperties.class) @AutoConfigureAfter(DataSourceAutoConfiguration.class) publicclass MybatisAutoConfiguration {privatestaticfinal Logger logger = LoggerFactory.getLogger(MybatisAutoConfiguration.class);privatefinal MybatisProperties properties;privatefinal Interceptor[] interceptors;privatefinal ResourceLoader resourceLoader;privatefinal DatabaseIdProvider databaseIdProvider;privatefinal List<ConfigurationCustomizer> configurationCustomizers;......

首先預(yù)習(xí)一下Springboot是常用的條件依賴注解有：

@ConditionalOnBean，僅在當(dāng)前上下文中存在某個(gè)bean時(shí)，才會實(shí)例化這個(gè)Bean。

@ConditionalOnClass，某個(gè)class位于類路徑上，才會實(shí)例化這個(gè)Bean。

@ConditionalOnExpression，當(dāng)表達(dá)式為true的時(shí)候，才會實(shí)例化這個(gè)Bean。

@ConditionalOnMissingBean，僅在當(dāng)前上下文中不存在某個(gè)bean時(shí)，才會實(shí)例化這個(gè)Bean。

@ConditionalOnMissingClass，某個(gè)class在類路徑上不存在的時(shí)候，才會實(shí)例化這個(gè)Bean。

@ConditionalOnNotWebApplication，不是web應(yīng)用時(shí)才會實(shí)例化這個(gè)Bean。

@AutoConfigureAfter，在某個(gè)bean完成自動(dòng)配置后實(shí)例化這個(gè)bean。

@AutoConfigureBefore，在某個(gè)bean完成自動(dòng)配置前實(shí)例化這個(gè)bean。

所以要完成Mybatis的自動(dòng)配置，需要在類路徑中存在SqlSessionFactory.class、SqlSessionFactoryBean.class這兩個(gè)類，需要存在DataSource這個(gè)bean且這個(gè)bean完成自動(dòng)注冊。進(jìn)入DataSourceAutoConfiguration這個(gè)類，可以看到這個(gè)類屬于這個(gè)包：org.springframework.boot.autoconfigure.jdbc 這個(gè)包又屬于spring-boot-autoconfigure-2.0.4.RELEASE.jar這個(gè)包，自動(dòng)配置這個(gè)包幫們引入了jdbc、kafka、logging、mail、mongo等包。很多包需要我們引入相應(yīng)jar后自動(dòng)配置才生效。

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3.Bean參數(shù)的獲取

到此我們已經(jīng)知道了bean的配置過程，但是還沒有看到springboot是如何讀取yml或者properites配置文件的的屬性來創(chuàng)建數(shù)據(jù)源的？在DataSourceAutoConfiguration類里面，我們注意到使用了EnableConfigurationProperties這個(gè)注解。

@Configuration @ConditionalOnClass({ DataSource.class, EmbeddedDatabaseType.class }) @EnableConfigurationProperties(DataSourceProperties.class) @Import({ DataSourcePoolMetadataProvidersConfiguration.class,DataSourceInitializationConfiguration.class }) publicclass DataSourceAutoConfiguration {@Configuration@Conditional(EmbeddedDatabaseCondition.class)@ConditionalOnMissingBean({ DataSource.class, XADataSource.class })@Import(EmbeddedDataSourceConfiguration.class)protectedstaticclass EmbeddedDatabaseConfiguration {} ......

DataSourceProperties中封裝了數(shù)據(jù)源的各個(gè)屬性，且使用了注解ConfigurationProperties指定了配置文件的前綴。

@ConfigurationProperties(prefix = "spring.datasource") publicclass DataSourceProperties implements BeanClassLoaderAware, InitializingBean {private ClassLoader classLoader;/*** Name of the datasource. Default to "testdb" when using an embedded database.*/private String name;/*** Whether to generate a random datasource name.*/privateboolean generateUniqueName;/*** Fully qualified name of the connection pool implementation to use. By default, it* is auto-detected from the classpath.*/private Class<? extends DataSource> type;/*** Fully qualified name of the JDBC driver. Auto-detected based on the URL by default.*/private String driverClassName;/*** JDBC URL of the database.*/private String url;/*** Login username of the database.*/private String username;/*** Login password of the database.*/private String password;/*** JNDI location of the datasource. Class, url, username & password are ignored when* set.*/private String jndiName;/*** Initialize the datasource with available DDL and DML scripts.*/private DataSourceInitializationMode initializationMode = DataSourceInitializationMode.EMBEDDED;/*** Platform to use in the DDL or DML scripts (such as schema-${platform}.sql or* data-${platform}.sql).*/private String platform = "all";/*** Schema (DDL) script resource references.*/private List<String> schema;/*** Username of the database to execute DDL scripts (if different).*/private String schemaUsername;/*** Password of the database to execute DDL scripts (if different).*/private String schemaPassword;/*** Data (DML) script resource references.*/private List<String> data;......

通過以上分析，我們可以得知：@ConfigurationProperties注解的作用是把yml或者properties配置文件轉(zhuǎn)化為bean。@EnableConfigurationProperties注解的作用是使@ConfigurationProperties注解生效。如果只配置@ConfigurationProperties注解，在spring容器中是獲取不到y(tǒng)ml或者properties配置文件轉(zhuǎn)化的bean的。

通過這種方式，把yml或者properties配置參數(shù)轉(zhuǎn)化為bean，這些bean又是如何被發(fā)現(xiàn)與加載的？

3.Bean的發(fā)現(xiàn)

springboot默認(rèn)掃描啟動(dòng)類所在的包下的主類與子類的所有組件，但并沒有包括依賴包的中的類，那么依賴包中的bean是如何被發(fā)現(xiàn)和加載的？

我們通常在啟動(dòng)類中加@SpringBootApplication這個(gè)注解，點(diǎn)進(jìn)去看

@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 {/*** Exclude specific auto-configuration classes such that they will never be applied.* @return the classes to exclude*/@AliasFor(annotation = EnableAutoConfiguration.class)Class<?>[] exclude() default {};/*** Exclude specific auto-configuration class names such that they will never be* applied.* @return the class names to exclude* @since 1.3.0*/......

實(shí)際上重要的只有三個(gè)Annotation：

@Configuration（@SpringBootConfiguration里面還是應(yīng)用了@Configuration）

@EnableAutoConfiguration

@ComponentScan

@Configuration的作用上面我們已經(jīng)知道了，被注解的類將成為一個(gè)bean配置類。@ComponentScan的作用就是自動(dòng)掃描并加載符合條件的組件，比如@Component和@Repository等，最終將這些bean定義加載到spring容器中。

@EnableAutoConfiguration 這個(gè)注解的功能很重要，借助@Import的支持，收集和注冊依賴包中相關(guān)的bean定義。

@Target(ElementType.TYPE) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Documented @Inherited @AutoConfigurationPackage @Import(AutoConfigurationImportSelector.class) public@interface EnableAutoConfiguration {String ENABLED_OVERRIDE_PROPERTY = "spring.boot.enableautoconfiguration";/*** Exclude specific auto-configuration classes such that they will never be applied.* @return the classes to exclude*/Class<?>[] exclude() default {};/*** Exclude specific auto-configuration class names such that they will never be* applied.* @return the class names to exclude* @since 1.3.0*/String[] excludeName() default {};}

如上源碼，@EnableAutoConfiguration注解引入了@AutoConfigurationPackage和@Import這兩個(gè)注解。@AutoConfigurationPackage的作用就是自動(dòng)配置的包，@Import導(dǎo)入需要自動(dòng)配置的組件。

@Target(ElementType.TYPE) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Documented @Inherited @Import(AutoConfigurationPackages.Registrar.class) public@interface AutoConfigurationPackage {}/*** {@link ImportBeanDefinitionRegistrar} to store the base package from the importing* configuration.*/ staticclass Registrar implements ImportBeanDefinitionRegistrar, DeterminableImports {@Overridepublic void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata metadata,BeanDefinitionRegistry registry) {register(registry, new PackageImport(metadata).getPackageName());}@Overridepublic Set<Object> determineImports(AnnotationMetadata metadata) {return Collections.singleton(new PackageImport(metadata));}}

new AutoConfigurationPackages.PackageImport(metadata)).getPackageName()

new AutoConfigurationPackages.PackageImport(metadata)

這兩句代碼的作用就是加載啟動(dòng)類所在的包下的主類與子類的所有組件注冊到spring容器，這就是前文所說的springboot默認(rèn)掃描啟動(dòng)類所在的包下的主類與子類的所有組件。

那問題又來了，要搜集并注冊到spring容器的那些beans來自哪里？

進(jìn)入 AutoConfigurationImportSelector類，

我們可以發(fā)現(xiàn)SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames方法調(diào)用loadSpringFactories方法從所有的jar包中讀取META-INF/spring.factories文件信息。

下面是spring-boot-autoconfigure這個(gè)jar中spring.factories文件部分內(nèi)容，其中有一個(gè)key為org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration的值定義了需要自動(dòng)配置的bean，通過讀取這個(gè)配置獲取一組@Configuration類。

org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfigurationImportListener=\ org.springframework.boot.autoconfigure.condition.ConditionEvaluationReportAutoConfigurationImportListener# Auto Configuration Import Filters org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfigurationImportFilter=\ org.springframework.boot.autoconfigure.condition.OnClassCondition# Auto Configure org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\ org.springframework.boot.autoconfigure.admin.SpringApplicationAdminJmxAutoConfiguration,\ org.springframework.boot.autoconfigure.aop.AopAutoConfiguration,\ org.springframework.boot.autoconfigure.amqp.RabbitAutoConfiguration,\ org.springframework.boot.autoconfigure.batch.BatchAutoConfiguration,\ org.springframework.boot.autoconfigure.cache.CacheAutoConfiguration,\

每個(gè)xxxAutoConfiguration都是一個(gè)基于java的bean配置類。實(shí)際上，這些xxxAutoConfiguratio不是所有都會被加載，會根據(jù)xxxAutoConfiguration上的@ConditionalOnClass等條件判斷是否加載;通過反射機(jī)制將spring.factories中@Configuration類實(shí)例化為對應(yīng)的java實(shí)列。

到此我們已經(jīng)知道怎么發(fā)現(xiàn)要自動(dòng)配置的bean了，最后一步就是怎么樣將這些bean加載到spring容器。

4.Bean 加載

如果要讓一個(gè)普通類交給Spring容器管理，通常有以下方法：

1、使用 @Configuration與@Bean 注解

2、使用@Controller @Service @Repository @Component 注解標(biāo)注該類，然后啟用@ComponentScan自動(dòng)掃描

3、使用@Import 方法

springboot中使用了@Import 方法 @EnableAutoConfiguration注解中使用了@Import({AutoConfigurationImportSelector.class})注解，AutoConfigurationImportSelector實(shí)現(xiàn)了DeferredImportSelector接口， DeferredImportSelector接口繼承了ImportSelector接口，ImportSelector接口只有一個(gè)selectImports方法。

selectImports方法返回一組bean，@EnableAutoConfiguration注解借助@Import注解將這組bean注入到spring容器中，springboot正式通過這種機(jī)制來完成bean的注入的。

四、總結(jié)

我們可以將自動(dòng)配置的關(guān)鍵幾步以及相應(yīng)的注解總結(jié)如下：

1、@Configuration&與@Bean------>>>基于java代碼的bean配置

2、@Conditional-------->>>>>>設(shè)置自動(dòng)配置條件依賴

3、@EnableConfigurationProperties與@ConfigurationProperties->讀取配置文件轉(zhuǎn)換為bean。

4、@EnableAutoConfiguration、@AutoConfigurationPackage 與@Import->實(shí)現(xiàn)bean發(fā)現(xiàn)與加載。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的深入理解 SpringBoot 启动机制（starter 机制）的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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