SpringBoot底层原理

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SpringBoot底层原理

一 配置优先级

1.配置方式

Springboot中支持三种配置方式，分别为：

  • application.properties
  • application.yml
  • application.yaml

2.配置优先级

当存在多份配置文件时，配置文件会按照它们的优先级生效。

优先级从高到底分别为：application.peoperties>application.yml>application.yaml

目前 application.yml 是最主流的方式

3.其他配置方式

Springboot除了以上常见的三种配置方式之外，还支持Java系统属性配置和命令行参数配置。

1.Java系统属性配置示例

# 在 java 命令后使用 —D 命令，然后书写需要配置的属性即可
# 示例中配置了项目的运行端口为8081，即server.port=8081
java -Dserver.port=8081 -jar [packageName].jar

2.命令行参数配置示例

# 在jar包名称之后，使用双横杠（--）,后面紧跟配置的参数即可
java -jar [packageName].jar --server.port=8082

二 Bean管理

1.获取bean对象

默认情况下，Springboot项目在启动时会自动创建bean，并且将这些bean都存放在IOC容器中。

如果想手动获取这些bean,则可以通过以下几种示例。

首先需要注入ApplicationContext对象。

在 Spring框架中，ApplicationContext是一个接口，代表了Spring容器，它负责管理Spring应用程序中所有的bean,同时提供了一些方法来获取Bean,注册Bean，是整个Spring应用的核心。

默认情况下，一个Bean的名称是它的类名名称，然后将首字母小写。

例如 DeptController，它在IOC容器中的默认名称为 deptController

@Autowired
private ApplicationContext applicationContext;
@Test
void test1(){
    //1.根据bean的名称来获取bean对象
    EmpServiceImpl empServiceImpl1= (EmpServiceImpl) applicationContext.getBean("empServiceImpl");
    System.out.println(empServiceImpl1);
    
    //2.根据bean的类型来获取bean对象
    EmpServiceImpl empServiceImpl2= applicationContext.getBean(EmpServiceImpl.class);
    System.out.println(empServiceImpl2);
    
    //3.根据bean的类型和名称来获取bean对象
    // 以下方法和示例，在bean的默认名称被修改且有多个同类型的bean时，尤为有用。
    EmpServiceImpl empServiceImpl3= applicationContext.getBean("empServiceImpl",EmpServiceImpl.class);
    System.out.println(empServiceImpl3);
}

运行以上示例，可以看出，bean在IOC容器中，默认是单例存在的。
如果想要实现每次使用时都是一个新的bean,则需要通过bean的作用域来进行配置。

2.bean的作用域

在Spring中，bean支持五种作用域，后三种在web环境下才能生效。

默认情况下，Bean对象在项目启动时就会默认实例化。如果不希望在项目启动时就初始化，可以使用@Lazy注解，让Bean对象延迟初始化，直到第一次使用该Bean时才会进行初始化。

@Service
@Lazy
public class EmpServiceImpl extends ServiceImplEmpMapper, Emp> implements EmpService{
    //code...
}

设置Bean的作用域，则需要通过@Scope注解来实现。

以下示例中，我们将Bean的作用域设置为 prototype，即每次使用该Bean时都会创建新对象。

@Service
@Scope("prototype")
public class EmpServiceImpl extends ServiceImplEmpMapper, Emp> implements EmpService{
    //code...
}

现在再次运行前边获取Bean对象的代码示例，可以发现，三次获取到的Bean对象，已经不是同一个。

3.声明第三方bean

如果要申明的Bean来自第三方，是无法通过@Component及衍生注解来申明的，这个时候就需要使用@Bean注解。

以 SAXReader 类为例，创建一个返回值为SAXReader对象的方法，方法名称就是以后被ICO管理的Bean对象名称。

//将方法的返回值交给IOC容器管理，称为IOC容器的Bean对象
@Bean
public SAXReader saxReader(){
    return new SAXReader();
}

在以后需要用到 SAXReader 对象的时候，直接注入即可，不用去实例化。

@Autowired
private SAXReader saxReader;
@Test
void test2() throws DocumentException {
    Document document = saxReader.read("xxx");
}

注意：一般情况下，我们通常会将所有需要申明的第三方bean对象统一放在一个配置类中，这样更加方便维护。

@Configuration
public class BeanAutoConfig {
    // 可以通过@Bean注解的 name /value 属性来定义bean的名称
    // 默认情况下，bean的名称就是方法名
    @Bean
    public RestTemplate restTemplate(){
        return new RestTemplate();
    }
    
}

在声明第三方bean对象时，如果需要进行依赖注入，则只需要指定方法形参即可。Spring会根据类型进行自动装配。

// EmpServiceImpl对象是要注入的bean对象
@Bean
public RestTemplate restTemplate(EmpServiceImpl empServiceImpl){
    empServiceImpl.[xxx];
    return new RestTemplate();
}

三 Springboot原理

1.Springboot起步依赖

Springboot整合了以前web开发需要用的一些依赖项，目前使用Springboot开发web项目，只需要引入 spring-boot-start-web 依赖即可。

归根结底，SPringboot起步依赖的原理就是maven的依赖传递。

2.自动配置

当Springboot项目启动后，Springboot中的一些配置类，bean对象就会自动存入到IOC容器中，不需要我们手动去申明。从而简化了开发，省去了繁琐的配置。

3.管理第三方包中的Bean

1.配置实现方式1：@ComponentScan 组件扫描

在启动类上使用 @ComponentScan注解，重新配置包扫描路径。@ComponentScan的basePackages参数支持数据格式，当有多个第三方包时，可使用数组形式申明。

@ComponentScan(basePackages = "xxx1")

或

@ComponentScan(basePackages = {
   "xxx1",
   "xxx2"
})

注意：使用@ComponentScan申明时，当前Springboot项目中的包路径也必须包含在内，否则当前项目中的bean将会被无法识别。

缺点：当项目较大时，引入大量的第三方依赖，此时启动类将会显得臃肿。

2.配置实现方式2：@Import 组件导入

使用@Import导入的类会被Spring加载到容器中。可以导入普通类，配置类，以及 ImportSelector 接口的实现类，支持数组。

@Import({xx1.class，xx2.class})

实现ImportSelector 接口，这里最核心的就是 selectImports方法，它返回了需要创建Bean对象的全部类。

public class MyImportSelector implements ImportSelector {
    @Override
    public String[] selectImports(AnnotationMetadata importingClassMetadata) {
        //此处的数组内容为需要导入的Bean对象的全类名，有多少写多少
        return new String[]{"springboot.demo.GoodStudent"};服务器托管网
    }
}

然后在启动类上使用@Import注解即可。

@Import({MyImportSelector.class})

单纯使用 @Import接口声明第三方Bean,缺点很明显。

3.配置实现方式3：第三方依赖提供注解

实际项目中，具体第三方依赖需要导入哪些Bean,只有第三方依赖自己知道。所以可以由第三方依赖提供注解，然后在项目中引入即可。

此类型注解一般均由 Enable 开头,原理是在自定义注解中封装 @Import 注解。

示例：

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.TYPE)
@Import({
        MybatisPlusConfig.class,
        CorsConfig.class,
        SpringWebConfig.class,
        BeanAutoConfig.class,
        RedisConfig.class
})
public @interface EnableShawnConfig {
    
}

在第三方依赖包中定义一个EnableShawnConfig注解，然后使用 @Import将需要配置的Bean对象都引入进来。最后再在项目中使用该注解即可。

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

4.自动配置原理分析

Springboot核心注解：@SpringBootApplication

@SpringBootApplication下的重要注解：

  • @SpringBootConfiguration：申明当前注解也是一个配置类，因为@SpringBootConfiguration中也申明了@Configuration注解。所以可以直接在启动类中申明第三方的bean对象。
  • @EnableAutoConfiguration：Springboot自动配置的核心注解，它声明了@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)，AutoConfigurationImportSelector是ImportSelector接口的实现类，实现了 selectImports 方法。selectImports 方法返回了需要创建Bean对象的全部信息。
  • @ComponentScan：组件扫描，默认扫描当前引导类及其所在的子包。

自动配置最核心的注解就是@EnableAutoConfiguration，由源码可知，selectImports 方法会读取一个固定目录下后缀名为.imports的文件。

protected ListString> getCandidateConfigurations(AnnotationMetadata metadata, AnnotationAttributes attributes) {
    ListString> configurations = ImportCandidates.load(AutoConfiguration.class, getBeanClassLoader())
            .getCandidates();
    Assert.notEmpty(configurations,
            "No auto configuration classes found in "
                    + "META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports. If you "
                    + "are using a custom packaging, make sure that file is correct."服务器托管网);
    return configurations;
}

springboot3.x中，META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports文件中，配置了需要创建Bean对象的全类名

在Springboot2.x中，是通过两个关键文件来读取配置好的全类名的。

spring.factories 是早起Springboot版本中自动配置的文件，在后续版本中已经逐渐不再使用。

5.@Conditinal注解

@Conditinal注解的作用：按照一定的条件判断，在满足条件后才会注册对应的Bean对象到IOC容器中

它可以作用在类和方法上。

@Conditinal本身是一个父级注解，它衍生除了很多子级注解

  • @ConditionalOnClass：判断环境中是否存在字节码文件，有则注册bean对象到IOC容器
  • @ConditionalOnMissingBean：判断环境中有没有对应的Bean（根据类型和名称）,没有则注册Bean对象到IOC容器
  • @ConditionalOnProperty：判断配置文件中是否有对应属性和值，有则注册bean对象到IOC容器

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