SpringBoot3 快速入门及原理分析

旧城等待， 2023-10-12 21:46 178阅读 0赞

### 1. 环境要求 ###

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>环境&amp;工具</th> 
   <th>版本</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>SpringBoot</td> 
   <td>3.0.5+</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>IDEA</td> 
   <td>2021.2.1+</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Java</td> 
   <td>17+</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Maven</td> 
   <td>3.5+</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Tomcat</td> 
   <td>10.0+</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 2. SpringBoot是什么 ###

SpringBoot 能帮我们简单、快速地创建一个独立的、生产级别的 Spring 应用（说明：**SpringBoot底层是Spring**）

SpringBoot 应用只需要编写少量配置即可快速整合 Spring 平台以及第三方技术

**特性：**

*  `快速创建`独立 Spring 应用
    
     *  导包、写配置、启动运行
 *  直接`嵌入`Tomcat、Jetty or Undertow（无需部署 war 包）
    
     *  jar： java环境； `java -jar`
 *  **重点**：提供可选的`starter`，简化应用**整合**
    
     *  **场景启动器**（starter）：web、json、邮件、oss（对象存储）、异步、定时任务、缓存…
     *  导包一堆，控制好版本。
     *  为每一种场景准备了一个依赖； **web-starter。mybatis-starter**
 *  **重点**：`按需自动配置` Spring 以及 第三方库
    
     *  如果这些场景要使用（生效）。这个场景的所有配置都会自动配置好。
     *  **约定大于配置**：每个场景都有很多默认配置。(例如链接地址一般默认：`localhost`)
     *  自定义：只需修改配置文件就可以实现自定义
 *  提供**生产级特性**：如 监控指标、健康检查、外部化配置(项目相关的配置可以放在jar包外面，当要修改相关配置时，不需要重新打包部署启动)等
    
     *  监控指标、健康检查（k8s）、外部化配置
 *  无代码生成、无`xml`

总结：简化开发，简化配置，简化整合，简化部署，简化监控，简化运维。

### 3. 快速体验 ###

> 需求：浏览器发送/hello请求，返回"Hello,Spring Boot 3!"

#### 1. 创建项目 ####

maven 项目

<parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>3.0.5</version>
    </parent>

#### 2. 导入场景 ####

场景启动器

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

#### 3. 主程序 ####

@SpringBootApplication //这是一个SpringBoot应用
    public class MainApplication {
        
    
        public static void main(String[] args) {
        
            SpringApplication.run(MainApplication.class,args);
        }
    }

#### 4. 业务 ####

@RestController
    public class HelloController {
        
    
        @GetMapping("/hello")
        public String hello(){
        
    
            return "Hello,Spring Boot 3!";
        }
    }

#### 5. 测试 ####

默认启动访问： [http://localhost:8080/hello][http_localhost_8080_hello]

#### 6. 打包 ####

<build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

`mvn clean package`把项目打成可执行的jar包  
`java -jar demo.jar`启动项目

### 4. 特性 ###

#### 1. 简化整合 ####

导入相关的场景，拥有相关的功能。场景启动器  
默认支持的所有场景：[https://docs.spring.io/spring-boot/docs/current/reference/html/using.html\#using.build-systems.starters][https_docs.spring.io_spring-boot_docs_current_reference_html_using.html_using.build-systems.starters]

*  官方提供的场景：命名为：`spring-boot-starter-*`
 *  第三方提供场景：命名为：`*-spring-boot-starter`

#### 2. 简化开发 ####

无需编写任何配置，直接开发业务

#### 3. 简化配置 ####

`application.properties`：

*  集中式管理配置。只需要修改这个文件就行 。
 *  配置基本都有默认值
 *  所有配置都在：[https://docs.spring.io/spring-boot/docs/current/reference/html/application-properties.html\#appendix.application-properties][https_docs.spring.io_spring-boot_docs_current_reference_html_application-properties.html_appendix.application-properties]

#### 4. 简化部署 ####

打包为可执行的jar包。linux服务器上有java环境就可以直接运行。

#### 5. 简化运维 ####

修改配置（外部放一个application.properties文件）、监控、健康检查。

…

### 5、应用分析 ###

#### 1. 依赖管理机制 ####

1、为什么导入`starter-web`所有相关依赖都导入进来？

*  开发什么场景，导入什么场景启动器。
 *  maven依赖传递原则。A-B-C： A就拥有B和C
 *  导入 场景启动器。 场景启动器 自动把这个场景的所有核心依赖全部导入进来

2、为什么版本号都不用写？

*  每个boot项目都有一个父项目`spring-boot-starter-parent`
 *  parent的父项目是`spring-boot-dependencies`
 *  父项目 **版本仲裁中心**，把所有常见的jar的依赖版本都声明好了。
 *  比如：`mysql-connector-j`

3、自定义版本号

*  利用maven的就近原则
    
     *  直接在当前项目properties标签中声明父项目用的版本属性的key
     *  直接在导入依赖的时候声明版本(`<version>`)

4、第三方的jar包

*  boot父项目没有管理的需要自行声明好

<dependency>
        <groupId>com.alibaba</groupId>
        <artifactId>druid</artifactId>
        <version>1.2.16</version>
    </dependency>

#### 2. 自动配置机制 ####

##### 1. 初步理解 #####

*  **自动配置**的 Tomcat、SpringMVC 等
    
     *  **导入场景**：，容器中就会自动配置好这个场景的核心组件。
     *  验证：容器中有了什么组件，就具有什么功能

public static void main(String[] args) {
        
    
        //java10： 局部变量类型的自动推断
        var ioc = SpringApplication.run(MainApplication.class, args);
    
        //1、获取容器中所有组件的名字
        String[] names = ioc.getBeanDefinitionNames();
        //2、挨个遍历：
        // SpringBoot把以前配置的核心组件现在都给自动配置好了。
        for (String name : names) {
        
            System.out.println(name);
        }
    
    }

*  **默认的包扫描规则**
    
     *  `@SpringBootApplication` 标注的类就是主程序类
     *  SpringBoot只会扫描主程序**所在的包及其下面的子包**，自动具备`component-scan`功能
     *  **自定义扫描路径**
        
         *  `@SpringBootApplication(scanBasePackages = "com.example")`
         *  `@ComponentScan("com.example")` 直接指定扫描的路径
 *  **配置默认值**
    
     *  **配置文件**的所有配置项是和某个**类的对象**值进行一一绑定的。
     *  绑定了配置文件中每一项值的类：**属性类**。

![在这里插入图片描述][2e0105ba5e0f4837acf80a9ff08c128a.png]

*  比如：
    
     *  `ServerProperties`绑定了所有Tomcat服务器有关的配置
     *  `MultipartProperties`绑定了所有文件上传相关的配置
     *  …参照[官方文档][Link 1]：或者参照 绑定的 **属性类**。
 *  按需加载自动配置
    
     *  导入场景`spring-boot-starter-web`
     *  场景启动器除了会导入相关功能依赖，导入一个`spring-boot-starter`，是所有`starter`的`starter`，基础核心`starter`
     *  `spring-boot-starter`导入了一个包 `spring-boot-autoconfigure`。包里面都是各种场景的`AutoConfiguration`自动配置类
     *  虽然全场景的自动配置都在 spring-boot-autoconfigure这个包，但是不是全都开启的。
        
         *  导入哪个场景就开启哪个自动配置

**总结**： 导入场景启动器、触发 `spring-boot-autoconfigure`这个包的自动配置生效、容器中就会具有相关场景的功能。

##### 2. 完整流程 #####

**自动配置流程**  
1、导入`starter-web`：导入了web开发场景

*  1、场景启动器导入了相关场景的所有依赖：`starter-json`、`starter-tomcat`、`springmvc`
 *  2、每个场景启动器都引入了一个`spring-boot-starter`，核心场景启动器。
 *  3、**核心场景启动器**引入了`spring-boot-autoconfigure`包。
 *  4、`spring-boot-autoconfigure`里面囊括了所有场景的所有配置。
 *  5、只要这个包下的所有类都能生效，那么相当于SpringBoot官方写好的整合功能就生效了。
 *  6、SpringBoot默认却扫描不到 `spring-boot-autoconfigure`下写好的所有**配置类**。（这些配置类给我们做了整合操作），**默认只扫描主程序所在的包**。

**2、主程序：@SpringBootApplication**

*  1、`@SpringBootApplication`由三个注解组成`@SpringBootConfiguration`、`@EnableAutoConfiguratio`、`@ComponentScan`
 *  2、SpringBoot默认只能扫描自己主程序所在的包及其下面的子包，扫描不到 `spring-boot-autoconfigure`包中官方写好的**配置类**
 *  3、`@EnableAutoConfiguration`：SpringBoot **开启自动配置的核心**。
    
     *  1.  是由`@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)`提供功能：批量给容器中导入组件。

![在这里插入图片描述][b177b5f3fa004f88b00abbcf212abd7c.png]

*  1.  SpringBoot启动会默认加载 142个配置类。

![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/8b630ca92f7a48868e4df758a4daa022.png)

*  这**142个配置类**来自于`spring-boot-autoconfigure`下 `META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports`文件指定的
 *  项目启动的时候利用 `@Import` 批量导入组件机制把 `autoconfigure` 包下的142 `xxxxAutoConfiguration`类导入进来（**自动配置类**）
 *  4、按需生效：
    
     *  虽然导入了142个自动配置类， 并不是这142个自动配置类都能生效
     *  每一个自动配置类，都有条件注解`@ConditionalOnxxx`，只有条件成立，才能生效

3、`xxxxAutoConfiguration`**自动配置类**

*  1、给容器中使用@Bean 放一堆组件。
 *  2、每个**自动配置类**都可能有这个注解`@EnableConfigurationProperties(ServerProperties.class)`，用来把配置文件中配的指定前缀的属性值封装到 `xxxProperties`**属性类**中。
 *  3、以Tomcat为例：把服务器的所有配置都是以server开头的。配置都封装到了属性类中。
 *  4、给**容器**中放的所有**组件**的一些**核心参数**，都来自于`xxxProperties`。`xxxProperties`**都是和配置文件绑定**。
 *  5、**只需要改配置文件的值，核心组件的底层参数都能修改。**

核心流程总结：

1、导入`starter`，就会导入`autoconfigure`包。  
2、`autoconfigure` 包里面 有一个文件 `META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports`,里面指定的所有启动要加载的自动配置类。  
3、`@EnableAutoConfiguration` 会自动的把上面文件里面写的所有**自动配置类都导入进来**。`xxxAutoConfiguration` **是有条件注解进行按需加载**。  
4、`xxxAutoConfiguration`给容器中导入一堆组件，组件都是从 `xxxProperties`中提取属性值。  
5、`xxxProperties`又是和**配置文件**进行了绑定。

**效果**：导入`starter`、修改配置文件，就能修改底层行为。

**普通开发**：导入`starter`，`Controller`、`Service`、`Mapper`、开始CRUD，偶尔修改配置文件  
**高级开发**：自定义组件、自定义配置、自定义`starter`

**如何整合一个组件：**

*  **选场景**，导入到项目
    
     *  官方：starter
     *  第三方：去仓库搜
 *  **写配置，改配置文件关键项**
    
     *  数据库参数（连接地址、账号密码…）
 *  分析这个场景给我们导入了**哪些能用的组件**
    
     *  **自动装配**这些组件进行后续使用
     *  不满意boot提供的自动配好的默认组件
        
         *  **定制化**
            
             *  改配置
             *  自定义组件

[http_localhost_8080_hello]: http://localhost:8080/hello
[https_docs.spring.io_spring-boot_docs_current_reference_html_using.html_using.build-systems.starters]: https://docs.spring.io/spring-boot/docs/current/reference/html/using.html#using.build-systems.starters
[https_docs.spring.io_spring-boot_docs_current_reference_html_application-properties.html_appendix.application-properties]: https://docs.spring.io/spring-boot/docs/current/reference/html/application-properties.html#appendix.application-properties
[2e0105ba5e0f4837acf80a9ff08c128a.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/2e0105ba5e0f4837acf80a9ff08c128a.png
[Link 1]: https://docs.spring.io/spring-boot/docs/current/reference/html/application-properties.html#appendix.application-properties.server
[b177b5f3fa004f88b00abbcf212abd7c.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/b177b5f3fa004f88b00abbcf212abd7c.png