【Spring面试】十、SpringBoot相关

女爷i 2023-10-15 21:30 31阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  Q1、谈谈对SpringBoot的理解，它有哪些特性?
 *  Q2、Spring和SpringBoot的关系和区别是什么？
 *  Q3、SpringBoot的核心注解
 *  Q4、SpringBoot的自动配置原理
 *  Q5、为什么SpringBoot的jar包可以直接java -jar运行？
 *  Q6、SpringBoot的启动原理？
 *  Q7、SpringBoot内置Tomcat的启动原理是什么？
 *  Q8、SpringBoot外部Tomcat启动原理？
 *  Q9、如何自定义一个Starter？
 *  Q10、SpringBoot读取配置文件的原理是什么？加载顺序是怎样的？

## Q1、谈谈对SpringBoot的理解，它有哪些特性? ##

> 答案：

SpringBoot的用来快速开发Spring应用的一个**脚手架**、其设计目的是用来**简化新spring应用的初始搭建以及开发过程**。

*  SpringBoot提供了很多内置的starter结合自动配置，对主流框架无配置集成、开箱即用
 *  SpringBoot简化了开发，采用Javaconfig的方式可以使用零xml的方式进行开发
 *  SpringBoot内置web容器无需依赖外部wep服务器，省略了web.xml，直接运行jar文件就可以启动web应用
 *  SpringBoot帮我管理了常用的第三方依赖的版本，减少出现版本冲突的问题
 *  SpringBoot自带了监控功能，可以监控应用程序的运行状况，或者内存、线程池、Htp 请求统计等，同时还提供了优雅关闭应用程序等功能

## Q2、Spring和SpringBoot的关系和区别是什么？ ##

> 答案：

*  SpringBoot是Spring生态的产品
 *  Spring Framework是一个容器框架
 *  `SpringBoot 它不是一个框架`、它是一个可以快速构建基于Spring的脚手架(`里面包含了Spring和各种框架`)，为开发Spring生态其他框架铺平道路

二者不是一个层面的东西，没有可比性。

## Q3、SpringBoot的核心注解 ##

> 答案：

*  **@SpringBootApplication**：常用于启动类，标记这个应用是一个SpringBoot应用  
    ![在这里插入图片描述][7a49a131803f402aa013eab5425e4277.png]
 *  **@SpringBootConfiguration**：这个注解其实就是@Configuration，表示启动类是一个配置类
 *  **@EnableAutoConfiguration**：向Spring容器中导入一个Selector，用来加载类路径下的SpringFactories中定义的自动配置类，并将这些自动加载为配置Bean  
    ![在这里插入图片描述][d7433c898cbd4f1c8ed69cb40f34543c.png]  
    此外，SpringBoot还有一些注解，用于进行定制开发（当满足什么条件时才启用）：
 *  @ConditionalOnBean
 *  @ConditionalOnMissingBean
 *  @ConditionalOnClass
 *  @ConditionalOnExpression
 *  @ConditionalOnMissingBean
 *  …

## Q4、SpringBoot的自动配置原理 ##

![在这里插入图片描述][48fe601ff9bd405cb952cf709097790d.png]

> 答案：

*  通过@SpringBootApplication 引入了`@EnableAutoConfiguration` (负责启动自动配置功能)
 *  @EnableAutoConfiguration 引入了`@lmport`
 *  Spring容器启动时（加载loc容器时）会解析@Import 注解
 *  上面的@lmport导入了一个`DeferredlmportSelector`，它会使SpringBoot的自动配置类的顺序在最后，这样方便我们扩展和覆盖
 *  然后读取所有的`/META-INF/spring.factories`文件
 *  过滤出所有AutoConfigurtionClass类型的类
 *  最后通过@ConditionOnXXX排除无效的自动配置类

## Q5、为什么SpringBoot的jar包可以直接java -jar运行？ ##

普通的jar包直接运行，报错：jar包中没有主清单属性

![在这里插入图片描述][2b56a990bd5d4a25960ccb77346ec117.png]

> 答案：

*  SpringBoot提供了一个插件spring-boot-maven-plugin，用于把程序打包成一个可执行的jar包
 *  SpringBoot应用打包后，生成一个Fat jar（jar包中包含jar），包含了应用依赖的jar包和SpringBoot loader相关的类  
    ![在这里插入图片描述][4c2feec64136406f933f1d90cdfd1354.png]
 *  java -jar命令执行时，会去jar中找manifest文件，在那里面找到真正的启动类  
    ![在这里插入图片描述][8b16e46cb5c7406a9dfda1f6d18d36aa.png]  
    ![在这里插入图片描述][c7a996fc957b4e6aabc34c5889d61fd9.png]
 *  Fat jar的启动Main方法是JarLauncher，它负责创建一个LaunchedURLClassLoader来加载boot-lib下面所依赖的那些jar，并以一个新线程启动应用的Main方法（找到manifest文件中的Start-Class）  
    ![在这里插入图片描述][bec82a2dae94487eb0229e17c1becd09.png]  
    ![在这里插入图片描述][f31fc6f56e0c4c5c9da1259e64db58d5.png]  
    ![在这里插入图片描述][a7e51a008b4143ad9ccd2525fb0b92a4.png]![在这里插入图片描述][29c8ef0aef764ecfb7c37166862912d6.png]

## Q6、SpringBoot的启动原理？ ##

![在这里插入图片描述][83523812f55245efac661018164910fa.png]  
此问题即run方法背后在做些什么？

> 答案：

*  运行main方法：初始化SpringApplication，从spring.factories中读取listener、ApplicationContextInitializer  
    ![在这里插入图片描述][7a9bcf2a15c54978bbe217268f4f7729.png]
 *  运行run方法
 *  读取环境变量、配置信息…
 *  创建SpringApplication上下文:`ServletWebServerApplicationContext`
 *  预初始化上下文 ：读取启动类，将启动类做为配置类读取，注册为BeanDefinition
 *  调用`refresh方法`加载IoC容器
    
     *  invokeBeanFactoryPostProcessor – 解析@lmport: 加载所有的自动配置类
     *  onRefresh 创建(内置)servlet容器（默认tomcat）
 *  在这个过程中springboot会调用很多监听器对外进行扩展

## Q7、SpringBoot内置Tomcat的启动原理是什么？ ##

> 答案：

*  当添加了spring-boot-starter-web依赖后，SpringBoot中会添加`ServletWebServerFactoryAutoConfiguration` servlet容器自动配置类
 *  这个自动配置类通过@Import导入了可用的一个web容器工厂，默认tomcat（通过@ConditionalOnClass判断决定使用哪一个）
 *  在内嵌Tomcat类中配置了一个TomcatServletWebServerFactory的Bean (Web容器工厂)
 *  它会在SpringBoot启动时，加载ioc容器(refresh) OnRefersh 创建内嵌的Tomcat并启动

## Q8、SpringBoot外部Tomcat启动原理？ ##

> 先说下实现：

*  在pom文件中将打包方式改为war（后续要交给外部的tomcat运行）

*  将内置Tomcat的作用范围修改成provided

![在这里插入图片描述][8c9979e4ecb1474799483f8b349c401e.png]

<dependency>
       <groupId>org.springframework.boot</groupId>
       <artifactId>spring-boot-starter-tomcat</artifactId>
       <scope>provided</scope>
    </dependency>

*  自定义一个类继承 SpringBootServletInitializer 重写其configure()方法，并传入SpringBoot项目主程序的类

public class ServletInitializer extends SpringBootServletInitializer {
        
    
        @Override
        protected SpringApplicationBuilder configure(SpringApplicationBuilder builder) {
        
            // 传入SpringBoot的主程序类
            return builder.sources(DemoApplication.class);
        }
    }

> 答案：

*  根据Servlet3.0规范，服务器启动（web应用启动）会创建当前web应用里面每一个jar包里面ServletContainerInitializer实例
 *  ServletContainerInitializer的实现放在jar包的META-INF/services文件夹下，有一个名为javax.servlet.ServletContainerInitializer的文件，内容就是ServletContainerInitializer的实现类的全类名

![在这里插入图片描述][eaf3fe537ce84de6ae5360d33c2252f0.png]

*  @HandlesTypes注解，在应用启动的时候加载我们感兴趣的类WebApplicationInitializer.class，上面自己继承的类的父类就是WebApplicationInitializer.class

@HandlesTypes({
        WebApplicationInitializer.class})
    public class SpringServletContainerInitializer implements ServletContainerInitializer {
        
        public SpringServletContainerInitializer() {
        
        }
    
        public void onStartup(@Nullable Set<Class<?>> webAppInitializerClasses, ServletContext servletContext) throws ServletException {
        
            List<WebApplicationInitializer> initializers = new LinkedList();
            Iterator var4;
            if (webAppInitializerClasses != null) {
        
                var4 = webAppInitializerClasses.iterator();
    
                while(var4.hasNext()) {
        
                    Class<?> waiClass = (Class)var4.next();
                    if (!waiClass.isInterface() && !Modifier.isAbstract(waiClass.getModifiers()) && WebApplicationInitializer.class.isAssignableFrom(waiClass)) {
        
                        try {
        
                            // 将@HandlesTypes(WebApplicationInitializer.class)标注的所有这个类型的类都传入到onStartup方法的Set<Class<?>>；为这些WebApplicationInitializer类型的类创建实例。
                            initializers.add((WebApplicationInitializer)ReflectionUtils.accessibleConstructor(waiClass, new Class[0]).newInstance());
                        } catch (Throwable var7) {
        
                            throw new ServletException("Failed to instantiate WebApplicationInitializer class", var7);
                        }
                    }
                }
            }
    
            if (initializers.isEmpty()) {
        
                servletContext.log("No Spring WebApplicationInitializer types detected on classpath");
            } else {
        
                servletContext.log(initializers.size() + " Spring WebApplicationInitializers detected on classpath");
                AnnotationAwareOrderComparator.sort(initializers);
                var4 = initializers.iterator();
    
                while(var4.hasNext()) {
        
                    WebApplicationInitializer initializer = (WebApplicationInitializer)var4.next();
                    // 每一个WebApplicationInitializer都调用自己的onStartup()
                    initializer.onStartup(servletContext);
                }
    
            }
        }
    }

![在这里插入图片描述][80c34fcdc2e54afeb3d287b481176ac1.png]

*  onStartup方法，创建web应用容器

public abstract class SpringBootServletInitializer implements WebApplicationInitializer {
        
        public void onStartup(ServletContext servletContext) throws ServletException {
        
            this.logger = LogFactory.getLog(this.getClass());
            // 创建web应用容器
            WebApplicationContext rootAppContext = this.createRootApplicationContext(servletContext);
            if (rootAppContext != null) {
        
                servletContext.addListener(new ContextLoaderListener(rootAppContext) {
        
                    public void contextInitialized(ServletContextEvent event) {
        
                    }
                });
            } else {
        
                this.logger.debug("No ContextLoaderListener registered, as createRootApplicationContext() did not return an application context");
            }
    
        }

*  createRootApplicationContext方法里调用一开始重写的configure方法，拿到SpringBoot主程序并启动

protected WebApplicationContext createRootApplicationContext(ServletContext servletContext) {
        
            // 1、创建SpringApplicationBuilder
            SpringApplicationBuilder builder = this.createSpringApplicationBuilder();
            StandardServletEnvironment environment = new StandardServletEnvironment();
            // 2、准备环境
            environment.initPropertySources(servletContext, (ServletConfig)null);
            builder.environment(environment);
            builder.main(this.getClass());
            ApplicationContext parent = this.getExistingRootWebApplicationContext(servletContext);
            if (parent != null) {
        
                this.logger.info("Root context already created (using as parent).");
                servletContext.setAttribute(WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE, (Object)null);
                builder.initializers(new ApplicationContextInitializer[]{
        new ParentContextApplicationContextInitializer(parent)});
            }
            // 3、初始化
            builder.initializers(new ApplicationContextInitializer[]{
        new ServletContextApplicationContextInitializer(servletContext)});
            builder.contextClass(AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext.class);
            // 4、调用configure方法，子类重写了这个方法，将SpringBoot的主程序类传入了进来
            builder = this.configure(builder);
    
            SpringApplication application = builder.build();
            if (application.getAllSources().isEmpty() && AnnotationUtils.findAnnotation(this.getClass(), Configuration.class) != null) {
        
                application.addPrimarySources(Collections.singleton(this.getClass()));
            }
    
            Assert.state(!application.getAllSources().isEmpty(), "No SpringApplication sources have been defined. Either override the configure method or add an @Configuration annotation");
            if (this.registerErrorPageFilter) {
        
                application.addPrimarySources(Collections.singleton(ErrorPageFilterConfiguration.class));
            }
            // 5、启动Spring应用
            return this.run(application);
        }
    }
    
    // 此方法被启动引导类 ServletInitializer有方法重写， 传入的是应用构建器SpringApplicationBuilder， 也就是SpringBoot的主程序类
    protected SpringApplicationBuilder configure(SpringApplicationBuilder builder) {
        
            return builder;
    }

## Q9、如何自定义一个Starter？ ##

[https://www.cnblogs.com/hello-shf/p/10864977.html][https_www.cnblogs.com_hello-shf_p_10864977.html]

## Q10、SpringBoot读取配置文件的原理是什么？加载顺序是怎样的？ ##

> 答案：

通过事件监听的方式读取配置文件，同一个配置，优先级高的覆盖优先级低的，不同配置则取并集。

![在这里插入图片描述][28ddd27b1ee942a99fb9b6f583dfd5fc.png]

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