SpringBoot工做机制

1:前言

回顾探索Spring框架

1.spring ioc

IoC其实有两种方式，一种就是DI，而另外一种是DL，即Dependency Lookup（依赖查找），前者是当前软件实体被动接受其依赖的其余组件被IoC容器注入，然后者则是当前软件实体主动去某个服务注册地查找其依赖的那些服务，概念之间的关系如图2-1所示可能更贴切些。

那咱们仍是回过头来继续说Spring IoC容器的依赖注入流程吧！Spring IoC容器的依赖注入工做能够分为两个阶段：

阶段一：收集和注册

第一个阶段能够认为是构建和收集bean定义的阶段，在这个阶段中，咱们能够经过XML或者Java代码的方式定义一些bean，而后经过手动组装或者让容器基于某些机制自动扫描的形式，将这些bean定义收集到IoC容器中。

 阶段二：分析和组装

当第一阶段工做完成后，咱们能够先暂且认为IoC容器中充斥着一个个独立的bean，它们之间没有任何关系。但实际上，它们之间是有依赖关系的，因此，IoC容器在第二阶段要干的事情就是分析这些已经在IoC容器之中的bean，而后根据它们之间的依赖关系前后组装它们。若是IoC容器发现某个bean依赖另外一个bean，它就会将这另外一个bean注入给依赖它的那个bean，直到全部bean的依赖都注入完成，全部bean都“整装待发”，整个IoC容器的工做即算完成。

 

正文

咱们开发任何一个Spring Boot项目，都会用到以下的启动类

package com.dongk.chapter001;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

@SpringBootApplication
public class Chapter001Application {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(Chapter001Application.class, args);
    }
}

咱们一块儿看看这个惟一的注解@SpringBootApplication 

@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 {...}

虽然定义使用了多个Annotation进行了原信息标注，但实际上重要的只有三个Annotation：

• @Configuration（@SpringBootConfiguration点开查看发现里面仍是应用了@Configuration）
• @EnableAutoConfiguration
• @ComponentScan

@Configuration

这里的@Configuration对咱们来讲不陌生，它就是JavaConfig形式的Spring Ioc容器的配置类使用的那个@Configuration，SpringBoot社区推荐使用基于JavaConfig的配置形式，因此，这里的启动类标注了@Configuration以后，自己其实也是一个IoC容器的配置类。
举几个简单例子回顾下，XML跟config配置方式的区别：

1.表达形式层面

基于xml的配置方式是这样：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context" xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.1.xsd http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-4.1.xsd"> </beans>

而基于JavaConfig的配置方式是这样的：

@Configuration
public class MockConfiguration{ 　　//bean 定义 }

任何一个标注了@Configuration的java类定义都是一个JavaConfig配置类。

2.定义bean定义层面

基于xml的配置形式是这样的：

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

而基于JavaConfig的配置形式是这样的：

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

任何一个标注了@Bean的方法，其返回值将做为一个bean定义注册到Spring的IoC容器中，方法名将默认为该bean定义的id。

3.表达依赖注入关系层面

为了表达bean与bian之间的依赖关系，在xml中通常是这样的：

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

而在JavaConfig中是这样的：

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

若是是一个bean的定义依赖其余的bean，则直接调用对应的JavaConfig类中依赖的bean的建立方法就能够。

 

@ComponentScan

@ComponentScan这个注解在Spring中很重要，它对应XML配置中的元素，@ComponentScan的功能其实就是自动扫描并加载符合条件的组件（好比@Component和@Repository等）或者bean定义，最终将这些bean定义加载到IoC容器中。

咱们能够经过basePackages等属性来细粒度的定制@ComponentScan自动扫描的范围，若是不指定，则默认Spring框架实现会从声明@ComponentScan所在类的package进行扫描。

@EnableAutoConfiguration

Spring框架提供的各类名字为@Enable开头的Annotation定义？好比@EnableScheduling、@EnableCaching、@EnableMBeanExport等，@EnableAutoConfiguration的理念和作事方式其实一脉相承，简单归纳一下就是，借助@Import的支持，收集和注册特定场景相关的bean定义。

• @EnableScheduling是经过@Import将Spring调度框架相关的bean定义都加载到IoC容器。
• @EnableMBeanExport是经过@Import将JMX相关的bean定义加载到IoC容器。

而@EnableAutoConfiguration也是借助@Import的帮助，将全部符合自动配置条件的bean定义加载到IoC容器，仅此而已！

@EnableAutoConfiguration做为一个复合Annotation,其自身定义关键信息以下：

 

其中，最关键的要属@Import(EnableAutoConfigurationImportSelector.class)，借助EnableAutoConfigurationImportSelector，@EnableAutoConfiguration能够帮助SpringBoot应用将全部符合条件的@Configuration配置都加载到当前SpringBoot建立并使用的IoC容器。就像一只“八爪鱼”同样

借助于Spring框架原有的一个工具类：SpringFactoriesLoader的支持，@EnableAutoConfiguration能够智能的自动配置功效才得以大功告成！

 

自动配置幕后英雄：SpringFactoriesLoader详解
SpringFactoriesLoader属于Spring框架私有的一种扩展方案，其主要功能就是从指定的配置文件META-INF/spring.factories加载配置。

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使用的话，它更可能是提供一种配置查找的功能支持，即根据@EnableAutoConfiguration的完整类名org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration做为查找的Key,获取对应的一组@Configuration类

 

 

 

流程简图以下

 

流程详解

SpringApplication的run方法的实现是咱们本次旅程的主要线路，该方法的主要流程大致能够概括以下：

1） 若是咱们使用的是SpringApplication的静态run方法，那么，这个方法里面首先要建立一个SpringApplication对象实例，而后调用这个建立好的SpringApplication的实例方法。在SpringApplication实例初始化的时候，它会提早作几件事情：

• 根据classpath里面是否存在某个特征类（org.springframework.web.context.ConfigurableWebApplicationContext）来决定是否应该建立一个为Web应用使用的ApplicationContext类型。
• 使用SpringFactoriesLoader在应用的classpath中查找并加载全部可用的ApplicationContextInitializer。
• 使用SpringFactoriesLoader在应用的classpath中查找并加载全部可用的ApplicationListener。
• 推断并设置main方法的定义类。

2） SpringApplication实例初始化完成而且完成设置后，就开始执行run方法的逻辑了，方法执行伊始，首先遍历执行全部经过SpringFactoriesLoader能够查找到并加载的SpringApplicationRunListener。调用它们的started()方法，告诉这些SpringApplicationRunListener，“嘿，SpringBoot应用要开始执行咯！”。

3） 建立并配置当前Spring Boot应用将要使用的Environment（包括配置要使用的PropertySource以及Profile）。

4） 遍历调用全部SpringApplicationRunListener的environmentPrepared()的方法，告诉他们：“当前SpringBoot应用使用的Environment准备好了咯！”。

5） 若是SpringApplication的showBanner属性被设置为true，则打印banner。

6） 根据用户是否明确设置了applicationContextClass类型以及初始化阶段的推断结果，决定该为当前SpringBoot应用建立什么类型的ApplicationContext并建立完成，而后根据条件决定是否添加ShutdownHook，决定是否使用自定义的BeanNameGenerator，决定是否使用自定义的ResourceLoader，固然，最重要的，将以前准备好的Environment设置给建立好的ApplicationContext使用。

7） ApplicationContext建立好以后，SpringApplication会再次借助Spring-FactoriesLoader，查找并加载classpath中全部可用的ApplicationContext-Initializer，而后遍历调用这些ApplicationContextInitializer的initialize（applicationContext）方法来对已经建立好的ApplicationContext进行进一步的处理。

8） 遍历调用全部SpringApplicationRunListener的contextPrepared()方法。

9） 最核心的一步，将以前经过@EnableAutoConfiguration获取的全部配置以及其余形式的IoC容器配置加载到已经准备完毕的ApplicationContext。

10） 遍历调用全部SpringApplicationRunListener的contextLoaded()方法。

11） 调用ApplicationContext的refresh()方法，完成IoC容器可用的最后一道工序。

12） 查找当前ApplicationContext中是否注册有CommandLineRunner，若是有，则遍历执行它们。

13） 正常状况下，遍历执行SpringApplicationRunListener的finished()方法、（若是整个过程出现异常，则依然调用全部SpringApplicationRunListener的finished()方法，只不过这种状况下会将异常信息一并传入处理）