浅谈SpringBoot核心注解原理

谁借莪１个温暖的怀抱￠ 2022-01-29 04:17 465阅读 0赞

> SpringBoot核心注解原理

今天跟大家来探讨下SpringBoot的核心注解@SpringBootApplication以及run方法，理解下springBoot为什么不需要XML，达到零配置

首先我们先来看段代码

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

我们点进@SpringBootApplication来看

@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 {
    
    }

上面的元注解我们在这里不在做解释，相信大家在开发当中肯定知道，我们要来说@SpringBootConfiguration @EnableAutoConfiguration 这两个注解,到这里我们知道 SpringBootApplication注解里除了元注解，我们可以看到又是@SpringBootConfiguration，@EnableAutoConfiguration，@ComponentScan的组合注解，官网上也有详细说明，那我们现在把目光投向这三个注解。

首先我们先来看 @SpringBootConfiguration，那我们点进来看

@Target(ElementType.TYPE)
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Documented
    @Configuration
    public @interface SpringBootConfiguration {
    
    }

我们可以看到这个注解除了元注解以外，就只有一个@Configuration，那也就是说这个注解相当于@Configuration，所以这两个注解作用是一样的，那他是干嘛的呢，相信很多人都知道，它是让我们能够去注册一些额外的Bean，并且导入一些额外的配置。那@Configuration还有一个作用就是把该类变成一个配置类，不需要额外的XML进行配置。所以@SpringBootConfiguration就相当于@Configuration。

那我们继续来看下一个@EnableAutoConfiguration，这个注解官网说是 让Spring自动去进行一些配置，那我们点进来看

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

可以看到它是由 @AutoConfigurationPackage，@Import(EnableAutoConfigurationImportSelector.class)这两个而组成的，我们先说@AutoConfigurationPackage，他是说：让包中的类以及子包中的类能够被自动扫描到spring容器中。 我们来看@Import(EnableAutoConfigurationImportSelector.class)这个是核心，之前我们说自动配置，那他到底帮我们配置了什么，怎么配置的？就和@Import(EnableAutoConfigurationImportSelector.class)息息相关，程序中默认使用的类就自动帮我们找到。我们来看EnableAutoConfigurationImportSelector.class

public class EnableAutoConfigurationImportSelector
          extends AutoConfigurationImportSelector {
    
       @Override
       protected boolean isEnabled(AnnotationMetadata metadata) {
          if (getClass().equals(EnableAutoConfigurationImportSelector.class)) {
             return getEnvironment().getProperty(
                   EnableAutoConfiguration.ENABLED_OVERRIDE_PROPERTY, Boolean.class,
                   true);
          }
          return true;
       }
    
    }

可以看到他继承了AutoConfigurationImportSelector我们继续来看AutoConfigurationImportSelector，这个类有一个方法

public String[] selectImports(AnnotationMetadata annotationMetadata) {
       if (!isEnabled(annotationMetadata)) {
          return NO_IMPORTS;
       }
       try {
          AutoConfigurationMetadata autoConfigurationMetadata = AutoConfigurationMetadataLoader
                .loadMetadata(this.beanClassLoader);
          AnnotationAttributes attributes = getAttributes(annotationMetadata);
          List<String> configurations = getCandidateConfigurations(annotationMetadata,
                attributes);
          configurations = removeDuplicates(configurations);
          configurations = sort(configurations, autoConfigurationMetadata);
          Set<String> exclusions = getExclusions(annotationMetadata, attributes);
          checkExcludedClasses(configurations, exclusions);
          configurations.removeAll(exclusions);
          configurations = filter(configurations, autoConfigurationMetadata);
          fireAutoConfigurationImportEvents(configurations, exclusions);
          return configurations.toArray(new String[configurations.size()]);
       }
       catch (IOException ex) {
          throw new IllegalStateException(ex);
       }
    }

这个类会帮你扫描那些类自动去添加到程序当中。我们可以看到getCandidateConfigurations()这个方法，他的作用就是引入系统已经加载好的一些类，到底是那些类呢，我们点进去看一下

protected List<String> getCandidateConfigurations(AnnotationMetadata metadata,
          AnnotationAttributes attributes) {
       List<String> configurations = SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(
             getSpringFactoriesLoaderFactoryClass(), getBeanClassLoader());
       Assert.notEmpty(configurations,
             "No auto configuration classes found in META-INF/spring.factories. If you "
                   + "are using a custom packaging, make sure that file is correct.");
       return configurations;
    }

这个类回去寻找的一个目录为META-INF/spring.factories，也就是说他帮你加载让你去使用也就是在这个META-INF/spring.factories目录装配的，他在哪里？

我们点进spring.factories来看

我们可以发现帮我们配置了很多类的全路径，比如你想整合activemq，或者说Servlet

可以看到他都已经帮我们引入了进来，我看随便拿几个来看

org.springframework.boot.autoconfigure.security.SecurityAutoConfiguration,\
    org.springframework.boot.autoconfigure.security.SecurityFilterAutoConfiguration,\
    org.springframework.boot.autoconfigure.security.FallbackWebSecurityAutoConfiguration,\
    org.springframework.boot.autoconfigure.security.oauth2.OAuth2AutoConfiguration,\

比如我们经常用的security，可以看到已经帮你配置好，所以我们的EnableAutoConfiguration主要作用就是让你自动去配置，但并不是所有都是创建好的，是根据你程序去进行决定。 那我们继续来看

@ComponentScan(excludeFilters = \{ @Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = TypeExcludeFilter.class), @Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = AutoConfigurationExcludeFilter.class) \})

这个注解大家应该都不陌生，扫描包，放入spring容器，那他在springboot当中做了什么策略呢？我们可以点跟烟去思考，帮我们做了一个排除策略，他在这里结合SpringBootConfiguration去使用，为什么是排除，因为不可能一上来全部加载，因为内存有限。

那么我们来总结下@SpringbootApplication：就是说，他已经把很多东西准备好，具体是否使用取决于我们的程序或者说配置，那我们到底用不用？那我们继续来看一行代码

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

那们来看下在执行run方法到底有没有用到哪些自动配置的东西，比如说内置的Tomcat，那我们来找找内置Tomcat，我们点进run

public static ConfigurableApplicationContext run(Object[] sources, String[] args) {
            return new SpringApplication(sources).run(args);
        }

然后他调用又一个run方法，我们点进来看

public ConfigurableApplicationContext run(String... args) {
       //计时器
       StopWatch stopWatch = new StopWatch();
       stopWatch.start();
       ConfigurableApplicationContext context = null;
       FailureAnalyzers analyzers = null;
       configureHeadlessProperty();
       //监听器
       SpringApplicationRunListeners listeners = getRunListeners(args);
       listeners.starting();
       try {
          ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(
                args);
          ConfigurableEnvironment environment = prepareEnvironment(listeners,
                applicationArguments);
          Banner printedBanner = printBanner(environment);
          //准备上下文
          context = createApplicationContext();
          analyzers = new FailureAnalyzers(context);
             //预刷新context
          prepareContext(context, environment, listeners, applicationArguments,
                printedBanner);
         //刷新context
          refreshContext(context);
         //刷新之后的context
          afterRefresh(context, applicationArguments);
          listeners.finished(context, null);
          stopWatch.stop();
          if (this.logStartupInfo) {
             new StartupInfoLogger(this.mainApplicationClass)
                   .logStarted(getApplicationLog(), stopWatch);
          }
          return context;
       }
       catch (Throwable ex) {
          handleRunFailure(context, listeners, analyzers, ex);
          throw new IllegalStateException(ex);
       }
    }

那我们关注的就是 refreshContext(context); 刷新context，我们点进来看

private void refreshContext(ConfigurableApplicationContext context) {
       refresh(context);
       if (this.registerShutdownHook) {
          try {
             context.registerShutdownHook();
          }
          catch (AccessControlException ex) {
             // Not allowed in some environments.
          }
       }
    }

我们继续点进refresh(context);

protected void refresh(ApplicationContext applicationContext) {
       Assert.isInstanceOf(AbstractApplicationContext.class, applicationContext);
       ((AbstractApplicationContext) applicationContext).refresh();
    }

他会调用 ((AbstractApplicationContext) applicationContext).refresh();方法，我们点进来看

public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
       synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
          // Prepare this context for refreshing.
          prepareRefresh();
    
          // Tell the subclass to refresh the internal bean factory.
          ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();
    
          // Prepare the bean factory for use in this context.
          prepareBeanFactory(beanFactory);
    
          try {
             // Allows post-processing of the bean factory in context subclasses.
             postProcessBeanFactory(beanFactory);
    
             // Invoke factory processors registered as beans in the context.
             invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);
    
             // Register bean processors that intercept bean creation.
             registerBeanPostProcessors(beanFactory);
    
             // Initialize message source for this context.
             initMessageSource();
    
             // Initialize event multicaster for this context.
             initApplicationEventMulticaster();
    
             // Initialize other special beans in specific context subclasses.
             onRefresh();
    
             // Check for listener beans and register them.
             registerListeners();
    
             // Instantiate all remaining (non-lazy-init) singletons.
             finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);
    
             // Last step: publish corresponding event.
             finishRefresh();
          }
    
          catch (BeansException ex) {
             if (logger.isWarnEnabled()) {
                logger.warn("Exception encountered during context initialization - " +
                      "cancelling refresh attempt: " + ex);
             }
    
             // Destroy already created singletons to avoid dangling resources.
             destroyBeans();
    
             // Reset 'active' flag.
             cancelRefresh(ex);
    
             // Propagate exception to caller.
             throw ex;
          }
    
          finally {
             // Reset common introspection caches in Spring's core, since we
             // might not ever need metadata for singleton beans anymore...
             resetCommonCaches();
          }
       }
    }

这点代码似曾相识啊 没错，就是一个spring的bean的加载过程我在，解析springIOC加载过程的时候介绍过这里面的方法，如果你看过Spring源码的话 ，应该知道这些方法都是做什么的。现在我们不关心其他的，我们来看一个方法叫做 onRefresh();方法

protected void onRefresh() throws BeansException {
       // For subclasses: do nothing by default.
    }

他在这里并没有实现，但是我们找他的其他实现，我们来找

我们既然要找Tomcat那就肯定跟web有关，我们可以看到有个ServletWebServerApplicationContext

@Override
    protected void onRefresh() {
       super.onRefresh();
       try {
          createWebServer();
       }
       catch (Throwable ex) {
          throw new ApplicationContextException("Unable to start web server", ex);
       }
    }

我们可以看到有一个createWebServer();方法他是创建web容器的，而Tomcat不就是web容器，那他是怎么创建的呢，我们继续看

private void createWebServer() {
       WebServer webServer = this.webServer;
       ServletContext servletContext = getServletContext();
       if (webServer == null && servletContext == null) {
          ServletWebServerFactory factory = getWebServerFactory();
          this.webServer = factory.getWebServer(getSelfInitializer());
       }
       else if (servletContext != null) {
          try {
             getSelfInitializer().onStartup(servletContext);
          }
          catch (ServletException ex) {
             throw new ApplicationContextException("Cannot initialize servlet context",
                   ex);
          }
       }
       initPropertySources();
    }

factory.getWebServer(getSelfInitializer());他是通过工厂的方式创建的

public interface ServletWebServerFactory {
    
       WebServer getWebServer(ServletContextInitializer... initializers);
    
    }

可以看到 它是一个接口，为什么会是接口。因为我们不止是Tomcat一种web容器。

我们看到还有Jetty，那我们来看TomcatServletWebServerFactory

@Override
    public WebServer getWebServer(ServletContextInitializer... initializers) {
       Tomcat tomcat = new Tomcat();
       File baseDir = (this.baseDirectory != null) ? this.baseDirectory
             : createTempDir("tomcat");
       tomcat.setBaseDir(baseDir.getAbsolutePath());
       Connector connector = new Connector(this.protocol);
       tomcat.getService().addConnector(connector);
       customizeConnector(connector);
       tomcat.setConnector(connector);
       tomcat.getHost().setAutoDeploy(false);
       configureEngine(tomcat.getEngine());
       for (Connector additionalConnector : this.additionalTomcatConnectors) {
          tomcat.getService().addConnector(additionalConnector);
       }
       prepareContext(tomcat.getHost(), initializers);
       return getTomcatWebServer(tomcat);
    }

那这块代码，就是我们要寻找的内置Tomcat，在这个过程当中，我们可以看到创建Tomcat的一个流程。因为run方法里面加载的东西很多，所以今天就浅谈到这里。如果不明白的话， 我们在用另一种方式来理解下，大家要应该都知道stater举点例子

<dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-freemarker</artifactId>
    </dependency>

所以我们不防不定义一个stater来理解下，我们做一个需求，就是定制化不同的人跟大家说你们好，我们来看

<parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.1.4.RELEASE</version>
        <relativePath/>
    </parent>
    <groupId>com.zgw</groupId>
    <artifactId>gw-spring-boot-srater</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-autoconfigure</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>

我们先来看maven配置写入版本号，如果自定义一个stater的话必须依赖spring-boot-autoconfigure这个包,我们先看下项目目录

public class GwServiceImpl  implements GwService{
        @Autowired
        GwProperties properties;
    
        @Override
        public void Hello()
        {
            String name=properties.getName();
            System.out.println(name+"说:你们好啊");
        }
    }

我们做的就是通过配置文件来定制name这个是具体实现,

@Component
    @ConfigurationProperties(prefix = "spring.gwname")
    public class GwProperties {
    
        String name="zgw";
    
        public String getName() {
            return name;
        }
    
        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
    }

这个类可以通过@ConfigurationProperties读取配置文件

@Configuration
    @ConditionalOnClass(GwService.class)  //扫描类
    @EnableConfigurationProperties(GwProperties.class) //让配置类生效
    public class GwAutoConfiguration {
    
        /**
        * 功能描述 托管给spring
        * @author zgw
        * @return
        */
        @Bean
        @ConditionalOnMissingBean
        public GwService gwService()
        {
            return new GwServiceImpl();
        }
    }

这个为配置类，为什么这么写因为，spring-boot的stater都是这么写的，我们可以参照他仿写stater，以达到自动配置的目的，然后我们在通过spring.factories也来进行配置

org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=com.gw.GwAutoConfiguration

然后这样一个简单的stater就完成了，然后可以进行maven的打包，在其他项目引入就可以使用，在这里列出代码地址

[https://github.com/zgw1469039806/gwspringbootsrater][https_github.com_zgw1469039806_gwspringbootsrater]

到此本文结束,欢迎转载，请标注出处和作者，谢谢

> 原文 [浅谈SpringBoot核心注解原理][SpringBoot]

[https_github.com_zgw1469039806_gwspringbootsrater]: https://links.jianshu.com/go?to=https%3A%2F%2Fgithub.com%2Fzgw1469039806%2Fgwspringbootsrater
[SpringBoot]: https://links.jianshu.com/go?to=https%3A%2F%2Fwww.cnblogs.com%2Fzgwjava%2Fp%2F10892810.html