深入springboot原理——一步步分析springboot启动机制（starter机制）

文章目录

前言
起步依赖
自动配置

1. 基于java代码的bean配置
2. 自动配置条件依赖
3. bean参数获取
4. bean发现
5. bean加载

总结

前言

使用过springboot的同学应该已经知道，springboot通过默认配置了很多框架的使用方式帮我们大大简化了项目初始搭建以及开发过程。本文的目的就是一步步分析springboot的启动过程，分析springboot是如何帮我们简化这个过程的。

springboot帮我们做了什么

通常搭建一个基于spring的web应用，我们需要做以下工作：

1、pom文件中引入相关jar包，包括spring、springmvc、redis、mybaits、log4j、mysql-connector-java 等等相关jar …
2、配置web.xml，Listener配置、Filter配置、Servlet配置、log4j配置、error配置 …
3、配置数据库连接、配置spring事务
4、配置视图解析器
5、开启注解、自动扫描功能
6、配置完成后部署tomcat、启动调试
…

搭个初始项目不一会就一个小时甚至半天过去了。而用springboot后，一切都变得很简便快速。下来我们来一步步分析springboot的起步依赖与自动配置这两个核心原理。

起步依赖

在springboot中我们只需要引入下面简单的几步就可以完成一个ssm后台项目的初始搭建。
1、引入jar

<parent>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
    <version>2.0.4.RELEASE</version>
    <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
</parent>
<!--mybatis 开发包-->
<dependency>
    <groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
    <artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>1.3.2</version>
</dependency>
<!--springboot web模块支持-->
<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>
<!--druid 的数据源-->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba</groupId>
    <artifactId>druid</artifactId>
    <version>1.0.31</version>
</dependency>

spring-boot-starter-web包自动帮我们引入了web模块开发需要的相关jar包，
mybatis-spring-boot-starter帮我们引入了dao开发相关的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。

如下截图：

可以看出在这个mybatis-spring-boot-starter 中，并没有任何源码，只有一个pom文件，它的作用就是帮我们引入了相关jar包。

2、配置数据源

spring:
  datasource:
     url: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/mybatis_test
     username: root
     password: root
     driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver
     type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
     dbcp2:
       min-idle: 5
       initial-size: 5
       max-total: 5
       max-wait-millis: 200

stater机制帮我们完成了项目起步所需要的的相关jar包。那问题又来了，传统的spring应用中不是要在application.xml中配置很多bean的吗，比如dataSource的配置，transactionManager的配置 … springboot是如何帮我们完成这些bean的配置的？下面我们来分析这个过程

自动配置

1. 基于java代码的bean配置

以mybatis为例，在上面的截图中，我们发下mybatis-spring-boot-starter这个包帮我们引入了mybatis-spring-boot-autoconfigure这个包，如下图：

里面有MybatisAutoConfiguration这个类，打开这个类看看有什么东西。

熟悉@Configuration、@Bean这两个bean的同学或许已经知道了。这两个注解一起使用就可以创建一个基于java代码的配置类，可以用来替代相应的xml配置文件。
@Configuration注解的类可以看作是能生产让Spring IoC容器管理的Bean实例的工厂。
@Bean注解告诉Spring，一个带有@Bean的注解方法将返回一个对象，该对象应该被注册到spring容器中。
传统的基于xml的bean配置方法如下：

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

相当于用基于java代码的配置方式：

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

所以上面的MybatisAutoConfiguration这个类，自动帮我们生成了SqlSessionFactory这些Mybatis的重要实例并交给spring容器管理，从而完成bean的自动注册。

2. 自动配置条件依赖

从MybatisAutoConfiguration这个类中使用的注解可以看出，要完成自动配置是有依赖条件的。

@Configuration
@ConditionalOnClass({SqlSessionFactory.class, SqlSessionFactoryBean.class})
@ConditionalOnBean({DataSource.class})
@EnableConfigurationProperties({MybatisProperties.class})
@AutoConfigureAfter({DataSourceAutoConfiguration.class})
public class MybatisAutoConfiguration {
//....
}

这些是springboot特有的，常见的条件依赖注解有：
@ConditionalOnBean，仅在当前上下文中存在某个bean时，才会实例化这个Bean。
@ConditionalOnClass，某个class位于类路径上，才会实例化这个Bean。
@ConditionalOnExpression，当表达式为true的时候，才会实例化这个Bean。
@ConditionalOnMissingBean，仅在当前上下文中不存在某个bean时，才会实例化这个Bean。
@ConditionalOnMissingClass，某个class在类路径上不存在的时候，才会实例化这个Bean。
@ConditionalOnNotWebApplication，不是web应用时才会实例化这个Bean。
@AutoConfigureAfter，在某个bean完成自动配置后实例化这个bean。
@AutoConfigureBefore，在某个bean完成自动配置前实例化这个bean。
所以要完成Mybatis的自动配置，需要在类路径中存在SqlSessionFactory.class、SqlSessionFactoryBean.class这两个类，需要存在DataSource这个bean且这个bean完成自动注册。
进入DataSourceAutoConfiguration这个类，可以看到这个类属于这个包：
org.springframework.boot.autoconfigure.jdbc
这个包又属于spring-boot-autoconfigure-2.0.4.RELEASE.jar这个包，自动配置这个包帮我们引入了jdbc、kafka、logging、mail、mongo等包。很多包需要我们引入相应jar后自动配置才生效。

3. bean参数获取

到此我们已经知道了bean的配置过程，但是还没有看到springboot是如何读取yml或者properites配置文件的的属性来创建数据源的？

在DataSourceAutoConfiguration类里面，我们注意到使用了EnableConfigurationProperties这个注解。

@Configuration
@ConditionalOnClass({DataSource.class, EmbeddedDatabaseType.class})
@EnableConfigurationProperties({DataSourceProperties.class})
@Import({DataSourcePoolMetadataProvidersConfiguration.class, DataSourceInitializationConfiguration.class})
public class DataSourceAutoConfiguration {
...
}

DataSourceProperties中封装了数据源的各个属性，且使用了注解ConfigurationProperties指定了配置文件的前缀。

@ConfigurationProperties(
    prefix = "spring.datasource"
)
public class DataSourceProperties implements BeanClassLoaderAware, InitializingBean {
    private ClassLoader classLoader;
    private String name;
    private boolean generateUniqueName;
    private Class<? extends DataSource> type;
    private String driverClassName;
    private String url;
    private String username;
    private String password;
    private String jndiName;
    ...
}

@EnableConfigurationProperties与@ConfigurationProperties这两个注解有什么用呢？我们先看一个例子：

@Component
@ConfigurationProperties(prefix="spring.datasource")
public class PropertiesBean {
    private String url;
    private String username;
    private String password;
    //省略getter、setter...
    @Override
    public String toString() {
        return "PropertiesBean{" +
                "url='" + url + ''' +
                ", username='" + username + ''' +
                ", password='" + password + ''' +
                '}';
    }
}

@SpringBootApplication
@MapperScan("com.itpsc.mapper*")
@EnableConfigurationProperties
public class SpringbootMybatisDemoApplication {
    public static void main(String[] args) {
        //SpringApplication.run(SpringbootMybatisDemoApplication.class, args);
        ConfigurableApplicationContext context = SpringApplication.run(SpringbootMybatisDemoApplication.class, args);
         //获取yml配置转换后的bean
        System.out.println("----------------------"+context.getBean(PropertiesBean.class));
        context.close();
    }
}

运行结果：

从运行结果可以看出@ConfigurationProperties与@EnableConfigurationPropertie的作用就是：
$color{red}{@ConfigurationProperties注解的作用是把yml或者properties配置文件转化为bean。}$

通过这种方式，把yml或者properties配置参数转化为bean，这些bean又是如何被发现与加载的？

4. bean发现

springboot默认扫描启动类所在的包下的主类与子类的所有组件，但并没有包括依赖包的中的类，那么依赖包中的bean是如何被发现和加载的？
我们通常在启动类中加@SpringBootApplication这个注解，点进去看

@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 {
...
}

实际上重要的只有三个Annotation：
@Configuration（@SpringBootConfiguration里面还是应用了@Configuration）
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan

$color{red}{@Configuration的作用上面我们已经知道了，被注解的类将成为一个bean配置类。}$

发表于 2020-03-01 22:16:25

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分类：Go深入理解