SpringBoot的底層原理是什么

本文小編為大家詳細介紹“SpringBoot的底層原理是什么”，內容詳細，步驟清晰，細節處理妥當，希望這篇“SpringBoot的底層原理是什么”文章能幫助大家解決疑惑，下面跟著小編的思路慢慢深入，一起來學習新知識吧。

手寫springboot

在日常開發中只需要引入下面的依賴就可以開發Servlet進行訪問了。

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

那這是怎么做到的呢？今天就來一探究竟

首先新建一個maven項目rick-spring-boot，并創建兩個子項目分別是spring-boot和user，其中spring-boot項目就是模擬手寫一個簡單springboot，user就是用來測試手寫的spring-boot的。

user項目-測試工程

user項目包含pom.xml、UserController和UserService

<dependencies>
    <dependency>
      <groupId>com.rick.spring.boot</groupId>
      <artifactId>spring-boot</artifactId>
      <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    </dependency>
  </dependencies>

@RestController
public class UserController {
    @Autowired
    private UserService userService;
    @GetMapping("/user")
    public String getUser() {
        return userService.getUser();
    }
}
@Service
public class UserService {
    public String getUser() {
        return "rick";
    }
}

以及user項目的啟動類RickApplication，而RickSpringApplication.run()是需要手寫的啟動類以及@RickSpringBootApplication注解，都是需要在spring-boot項目實現。

import com.rick.spring.boot.RickSpringApplication;
import com.rick.spring.boot.RickSpringBootApplication;
@RickSpringBootApplication
public class RickApplication {
    public static void main(String[] args) {
        RickSpringApplication.run(RickApplication.class);
    }
}

Springboot項目

首先來看RickSpringApplication.run(RickApplication.class)方法需要做的事情：

（1）創建spring容器，并將傳入的class注冊到spring容器中

（2）啟動web服務，如tomcat，用來處理請求，并通過DispatchServlet將請求分發到Servlet進行處理。

public class RickSpringApplication {
    public static void run(Class clz) {
        AnnotationConfigWebApplicationContext context = new AnnotationConfigWebApplicationContext();
        context.register(clz);
        context.refresh();
        start(context);
    }
    public static void start(WebApplicationContext applicationContext) {
        System.out.println("start tomcat");
        Tomcat tomcat = new Tomcat();
        Server server = tomcat.getServer();
        Service service = server.findService("Tomcat");
        Connector connector = new Connector();
        connector.setPort(8081);
        Engine engine = new StandardEngine();
        engine.setDefaultHost("localhost");
        Host host = new StandardHost();
        host.setName("localhost");
        String contextPath = "";
        Context context = new StandardContext();
        context.setPath(contextPath);
        context.addLifecycleListener(new Tomcat.FixContextListener());
        host.addChild(context);
        engine.addChild(host);
        service.setContainer(engine);
        service.addConnector(connector);
        tomcat.addServlet(contextPath, "dispatcher", new DispatcherServlet(applicationContext));
        context.addServletMappingDecoded("/*", "dispatcher");
        try {
            tomcat.start();
        } catch (LifecycleException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

RickApplication是被@RickSpringBootApplication注解修飾的，從如下代碼可以看出RickApplication是配置類，在被注冊到spring容器后，spring就會解析這個類。

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.TYPE)
@Configuration
@ComponentScan
public @interface RickSpringBootApplication {
}

啟動user項目RickApplication的main方法，

訪問UserController

至此一個簡單的spring-boot項目就整合完成了。

自動配置

實現tomcat和jetty的切換

在使用springboot時，如果我們不想使用tomcat作為請求處理服務，而是jetty或者其他的web服務，通常只需要將相關的tomcat依賴進行排除，然后引入jetty的依賴就可以了，這就是springboot的自動裝配的機制。接下來看看是如何實現的

定義一個WebServer接口和兩個實現類（tomcat和jetty），并寫好啟動tomcat和jetty服務的代碼

public interface WebServer {
    void start();
}
public class JettyServer implements WebServer{
    @Override
    public void start() {
        System.out.println("start jetty");
    }
}

public class TomcatServer implements WebServer, ApplicationContextAware {
    private WebApplicationContext applicationContext;
    @Override
    public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
        this.applicationContext = (WebApplicationContext) applicationContext;
    }
    @Override
    public void start() {
        System.out.println("start tomcat");
        ...
        tomcat.addServlet(contextPath, "dispatcher", new DispatcherServlet(applicationContext));
        context.addServletMappingDecoded("/*", "dispatcher");
        try {
            tomcat.start();
        } catch (LifecycleException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

定義AutoConfiguration接口，用來標識需要自動裝配的類。再定義一個WebServerAutoConfiguration類，它被表示為spring的一個配置類，最終我們需要導入這個類由spring來解析它，隨后spring會解析@Bean注解的方法來加載Bean。注意這里下面兩個方法還定義了@RickConditionalOnClass注解來決定是否需要解析這個bean，如果滿足條件則進行解析，即應用內存在Tomcat或者Server的Class，會解析對應方法的Bean，

public interface AutoConfiguration {
}
@Configuration
public class WebServerAutoConfiguration implements AutoConfiguration {
    @Bean
    @RickConditionalOnClass("org.apache.catalina.startup.Tomcat")
    public TomcatServer tomcatServer() {
        return new TomcatServer();
    }
    @Bean
    @RickConditionalOnClass("org.eclipse.jetty.server.Server")
    public JettyServer jettyWebServer() {
        return new JettyServer();
    }
}

來看@RickConditionalOnClass注解：當spring解析被@RickConditionalOnClass注解的方法時，spring就知道它被@Conditional修飾，并會在解析時執行RickOnClassConditional的match()方法，來判斷是否滿足加載bean的條件。match()會嘗試加載傳入的類路徑名，如果應用內引入相關的jar則會加載成功返回true，反之，返回false。

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.METHOD)
@Conditional(RickOnClassConditional.class)
public @interface RickConditionalOnClass {
    String value();
}
public class RickOnClassConditional implements Condition {
    @Override
    public boolean matches(ConditionContext context, AnnotatedTypeMetadata metadata) {
        Map<String, Object> annotation = metadata.getAnnotationAttributes(RickConditionalOnClass.class.getName());
        try {
            context.getClassLoader().loadClass((String) annotation.get("value"));
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            return false;
        }
        return true;
    }
}

引入WebServerAutoConfiguration，最簡單粗暴的方式就是通過@Import(WebServerAutoConfiguration.class)導入該類。但是spring-boot不可能這么做，成千上百的自動配置寫在代碼里肯定不好。spring通過SPI機制，在resources目錄下創建如下目錄和文件

定義一個類實現DeferredImportSelector接口，并實現selectImports()，通過JDK的ServiceLoader加載以上文件中的類。通過@Import(WebServerImportSelector.class)注解導入該類spring在解析配置類的時候就會執行selectImports()，從而將WebServerAutoConfiguration導入到spring容器中，spring就會解析這個配置類。

public class WebServerImportSelector implements DeferredImportSelector {
    @Override
    public String[] selectImports(AnnotationMetadata metadata) {
        ServiceLoader<AutoConfiguration> load = ServiceLoader.load(AutoConfiguration.class);
        List<String> list = new ArrayList<>();
        for (AutoConfiguration loader : load) {
            list.add(loader.getClass().getName());
        }
        return list.toArray(new String[list.size()]);
    }
}

至此，springboot就做到了只需要修改user工程的maven依賴就能切換tomcat和jetty服務了

<dependency>
      <groupId>com.rick.spring.boot</groupId>
      <artifactId>spring-boot</artifactId>
      <version>1.0-SNAPSHOT</version>
      <exclusions>
        <exclusion>
          <groupId>org.apache.tomcat.embed</groupId>
          <artifactId>tomcat-embed-core</artifactId>
        </exclusion>
      </exclusions>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>org.eclipse.jetty</groupId>
      <artifactId>jetty-server</artifactId>
      <version>9.4.43.v20210629</version>
    </dependency>

重啟user項目

讀到這里，這篇“SpringBoot的底層原理是什么”文章已經介紹完畢，想要掌握這篇文章的知識點還需要大家自己動手實踐使用過才能領會，如果想了解更多相關內容的文章，歡迎關注億速云行業資訊頻道。