springboot 的啟動原理是什么

這篇文章主要介紹“springboot 的啟動原理是什么”，在日常操作中，相信很多人在springboot 的啟動原理是什么問題上存在疑惑，小編查閱了各式資料，整理出簡單好用的操作方法，希望對大家解答”springboot 的啟動原理是什么”的疑惑有所幫助！接下來，請跟著小編一起來學習吧！

我們開發任何一個Spring Boot項目，都會用到如下的啟動類

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

從上面代碼可以看出，Annotation定義（@SpringBootApplication）和類定義（SpringApplication.run）最為耀眼，所以要揭開SpringBoot的神秘面紗，我們要從這兩位開始就可以了。

SpringBootApplication背后的秘密

@SpringBootApplication注解是Spring Boot的核心注解，它其實是一個組合注解：

@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 {
......
}

雖然定義使用了多個Annotation進行了原信息標注，但實際上重要的只有三個Annotation：

• @Configuration（@SpringBootConfiguration點開查看發現里面還是應用了@Configuration）

• @EnableAutoConfiguration

• @ComponentScan

即 @SpringBootApplication = (默認屬性)@Configuration + @EnableAutoConfiguration + @ComponentScan

所以，如果我們使用如下的SpringBoot啟動類，整個SpringBoot應用依然可以與之前的啟動類功能對等：

@Configuration
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan
public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(Application.class, args);
    }
}

每次寫這3個比較累，所以寫一個@SpringBootApplication方便點。接下來分別介紹這3個Annotation。

@Configuration

這里的@Configuration對我們來說不陌生，它就是JavaConfig形式的Spring Ioc容器的配置類使用的那個@Configuration，SpringBoot社區推薦使用基于JavaConfig的配置形式，所以，這里的啟動類標注了@Configuration之后，本身其實也是一個IoC容器的配置類。

舉幾個簡單例子回顧下，XML跟config配置方式的區別：

一、表達形式層面

基于XML配置的方式是這樣：

<?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定義-->
</beans>

而基于JavaConfig的配置方式是這樣：

@Configuration
public class MockConfiguration{
    //bean定義
}

任何一個標注了@Configuration的Java類定義都是一個JavaConfig配置類。

二、注冊bean定義層面

基于XML的配置形式是這樣：

<bean id="mockService" class="..MockServiceImpl">
    ...
</bean>

而基于JavaConfig的配置形式是這樣的：

@Configuration
public class MockConfiguration{
    @Bean
    public MockService mockService(){
        return new MockServiceImpl();
    }
}

任何一個標注了@Bean的方法，其返回值將作為一個bean定義注冊到Spring的IoC容器，方法名將默認成該bean定義的id。

三、表達依賴注入關系層面

為了表達bean與bean之間的依賴關系，在XML形式中一般是這樣：

<bean id="mockService" class="..MockServiceImpl">
   <propery name ="dependencyService" ref="dependencyService" />
</bean>
<bean id="dependencyService" class="DependencyServiceImpl"></bean>

而基于JavaConfig的配置形式是這樣的：

@Configuration
public class MockConfiguration{
    @Bean
    public MockService mockService(){
        return new MockServiceImpl(dependencyService());
    }

    @Bean
    public DependencyService dependencyService(){
        return new DependencyServiceImpl();
    }
}

如果一個bean的定義依賴其他bean，則直接調用對應的JavaConfig類中依賴bean的創建方法就可以了。

@Configuration：提到@Configuration就要提到他的搭檔@Bean。使用這兩個注解就可以創建一個簡單的spring配置類，可以用來替代相應的xml配置文件。

<beans> 
    <bean id = "car" class="com.test.Car"> 
        <property name="wheel" ref = "wheel"></property> 
    </bean> 
    <bean id = "wheel" class="com.test.Wheel"></bean> 
</beans>

相當于：

@Configuration 
public class Conf { 
    @Bean 
    public Car car() { 
        Car car = new Car(); 
        car.setWheel(wheel()); 
        return car; 
    }

    @Bean 
    public Wheel wheel() { 
        return new Wheel(); 
    } 
}

@Configuration的注解類標識這個類可以使用Spring IoC容器作為bean定義的來源。

@Bean注解告訴Spring，一個帶有@Bean的注解方法將返回一個對象，該對象應該被注冊為在Spring應用程序上下文中的bean。

@ComponentScan

@ComponentScan這個注解在Spring中很重要，它對應XML配置中的<context:component-scan  base-package="" />元素，@ComponentScan的功能其實就是自動掃描并加載符合條件的組件（比如@Component和@Repository等）或者bean定義，最終將這些bean定義加載到IoC容器中。

我們可以通過basePackages等屬性來細粒度的定制@ComponentScan自動掃描的范圍，如果不指定，則默認Spring框架實現會從聲明@ComponentScan所在類的package進行掃描。

注：所以SpringBoot的啟動類最好是放在root package下，因為默認不指定basePackages。

 @EnableAutoConfiguration

個人感覺@EnableAutoConfiguration這個Annotation最為重要，所以放在最后來解讀，大家是否還記得Spring框架提供的各種名字為@Enable開頭的Annotation定義？比如：@EnableScheduling、@EnableCaching、@EnableMBeanExport等。

@EnableAutoConfiguration的理念和做事方式其實一脈相承，簡單概括一下就是，借助@Import的支持，收集和注冊特定場景相關的bean定義。

@EnableScheduling是通過@Import將Spring調度框架相關的bean定義都加載到IoC容器。@EnableMBeanExport是通過@Import將JMX相關的bean定義加載到IoC容器。
而@EnableAutoConfiguration也是借助@Import的幫助，將所有符合自動配置。

@EnableAutoConfiguration會根據類路徑中的jar依賴為項目進行自動配置，如：添加了spring-boot-starter-web依賴，會自動添加Tomcat和Spring MVC的依賴，Spring Boot會對Tomcat和Spring MVC進行自動配置。

@EnableAutoConfiguration作為一個復合Annotation，其自身定義關鍵信息如下：

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@AutoConfigurationPackage
@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)
public @interface EnableAutoConfiguration {
......
}

其中，最關鍵的要屬 @Import(AutoConfigurationImportSelector.class)，借助AutoConfigurationImportSelector@EnableAutoConfiguration可以幫助SpringBoot應用將所有符合條件的@Configuration配置都加載到當前SpringBoot創建并使用的IoC容器。就像一只“八爪魚”一樣，借助于Spring框架原有的一個工具類：

SpringFactoriesLoader的支持，@EnableAutoConfiguration可以智能的自動配置功效才得以大功告成！

自動配置幕后英雄：SpringFactoriesLoader詳解

SpringFactoriesLoader屬于Spring框架私有的一種擴展方案，其主要功能就是從指定的配置文件META-INF/spring.factories加載配置。

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


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

配合@EnableAutoConfiguration使用的話，它更多是提供一種配置查找的功能支持，即根據@EnableAutoConfiguration的完整類名org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration作為查找的Key，獲取對應的一組@Configuration類。

自動化配置

之前的啟動結構圖中，我們注意到無論是應用初始化還是具體的執行過程，都調用了SpringBoot自動配置模塊。

SpringBoot自動配置模塊

該配置模塊的主要使用到了SpringFactoriesLoader，即Spring工廠加載器，該對象提供了loadFactoryNames方法，入參為factoryClass和classLoader，即需要傳入上圖中的工廠類名稱和對應的類加載器，方法會根據指定的classLoader，加載該類加器搜索路徑下的指定文件，即spring.factories文件，傳入的工廠類為接口，而文件中對應的類則是接口的實現類，或最終作為實現類，所以文件中一般為如下圖這種一對多的類名集合，獲取到這些實現類的類名后，loadFactoryNames方法返回類名集合，方法調用方得到這些集合后，再通過反射獲取這些類的類對象、構造方法，最終生成實例。

到此，關于“springboot 的啟動原理是什么”的學習就結束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實踐的搭配能更好的幫助大家學習，快去試試吧！若想繼續學習更多相關知識，請繼續關注億速云網站，小編會繼續努力為大家帶來更多實用的文章！