Springboot底层原理

一 配置优先级

1.配置方式

Springboot中支持三种配置方式，分别为：

• application.properties
• application.yml
• application.yaml

2.配置优先级

当存在多份配置文件时，配置文件会按照它们的优先级生效。

优先级从高到底分别为：application.peoperties>application.yml>application.yaml

目前 application.yml 是最主流的方式

3.其他配置方式

Springboot除了以上常见的三种配置方式之外，还支持Java系统属性配置和命令行参数配置。

1.Java系统属性配置示例

# 在 java 命令后使用 —D 命令，然后书写需要配置的属性即可
# 示例中配置了项目的运行端口为8081，即server.port=8081
java -Dserver.port=8081 -jar [packageName].jar

2.命令行参数配置示例

# 在jar包名称之后，使用双横杠（--）,后面紧跟配置的参数即可
java -jar [packageName].jar --server.port=8082

二 Bean管理

1.获取bean对象

默认情况下，Springboot项目在启动时会自动创建bean，并且将这些bean都存放在IOC容器中。

如果想手动获取这些bean,则可以通过以下几种示例。

首先需要注入ApplicationContext对象。

在 Spring框架中，ApplicationContext是一个接口，代表了Spring容器，它负责管理Spring应用程序中所有的bean,同时提供了一些方法来获取Bean,注册Bean，是整个Spring应用的核心。

默认情况下，一个Bean的名称是它的类名名称，然后将首字母小写。

例如 DeptController，它在IOC容器中的默认名称为 deptController

@Autowired
private ApplicationContext applicationContext;
@Test
void test1(){
    //1.根据bean的名称来获取bean对象
    EmpServiceImpl empServiceImpl1= (EmpServiceImpl) applicationContext.getBean("empServiceImpl");
    System.out.println(empServiceImpl1);
    
    //2.根据bean的类型来获取bean对象
    EmpServiceImpl empServiceImpl2= applicationContext.getBean(EmpServiceImpl.class);
    System.out.println(empServiceImpl2);
    
    //3.根据bean的类型和名称来获取bean对象
    // 以下方法和示例，在bean的默认名称被修改且有多个同类型的bean时，尤为有用。
    EmpServiceImpl empServiceImpl3= applicationContext.getBean("empServiceImpl",EmpServiceImpl.class);
    System.out.println(empServiceImpl3);
}

运行以上示例，可以看出，bean在IOC容器中，默认是单例存在的。
如果想要实现每次使用时都是一个新的bean,则需要通过bean的作用域来进行配置。

2.bean的作用域

在Spring中，bean支持五种作用域，后三种在web环境下才能生效。

默认情况下，Bean对象在项目启动时就会默认实例化。如果不希望在项目启动时就初始化，可以使用@Lazy注解，让Bean对象延迟初始化，直到第一次使用该Bean时才会进行初始化。

@Service
@Lazy
public class EmpServiceImpl extends ServiceImpl<EmpMapper, Emp> implements EmpService{
    //code...
}

设置Bean的作用域，则需要通过@Scope注解来实现。

以下示例中，我们将Bean的作用域设置为 prototype，即每次使用该Bean时都会创建新对象。

@Service
@Scope("prototype")
public class EmpServiceImpl extends ServiceImpl<EmpMapper, Emp> implements EmpService{
    //code...
}

现在再次运行前边获取Bean对象的代码示例，可以发现，三次获取到的Bean对象，已经不是同一个。

3.声明第三方bean

如果要申明的Bean来自第三方，是无法通过@Component及衍生注解来申明的，这个时候就需要使用@Bean注解。

以 SAXReader 类为例，创建一个返回值为SAXReader对象的方法，方法名称就是以后被ICO管理的Bean对象名称。

//将方法的返回值交给IOC容器管理，称为IOC容器的Bean对象
@Bean
public SAXReader saxReader(){
    return new SAXReader();
}

在以后需要用到 SAXReader 对象的时候，直接注入即可，不用去实例化。

@Autowired
private SAXReader saxReader;
@Test
void test2() throws DocumentException {
    Document document = saxReader.read("xxx");
}

注意：一般情况下，我们通常会将所有需要申明的第三方bean对象统一放在一个配置类中，这样更加方便维护。

@Configuration
public class BeanAutoConfig {
    // 可以通过@Bean注解的 name /value 属性来定义bean的名称
    // 默认情况下，bean的名称就是方法名
    @Bean
    public RestTemplate restTemplate(){
        return new RestTemplate();
    }
    
}

在声明第三方bean对象时，如果需要进行依赖注入，则只需要指定方法形参即可。Spring会根据类型进行自动装配。

// EmpServiceImpl对象是要注入的bean对象
@Bean
public RestTemplate restTemplate(EmpServiceImpl empServiceImpl){
    empServiceImpl.[xxx];
    return new RestTemplate();
}

三 Springboot原理

1.Springboot起步依赖

Springboot整合了以前web开发需要用的一些依赖项，目前使用Springboot开发web项目，只需要引入 spring-boot-start-web 依赖即可。

归根结底，SPringboot起步依赖的原理就是maven的依赖传递。

2.自动配置

当Springboot项目启动后，Springboot中的一些配置类，bean对象就会自动存入到IOC容器中，不需要我们手动去申明。从而简化了开发，省去了繁琐的配置。

3.管理第三方包中的Bean

1.配置实现方式1：@ComponentScan 组件扫描

在启动类上使用 @ComponentScan注解，重新配置包扫描路径。@ComponentScan的basePackages参数支持数据格式，当有多个第三方包时，可使用数组形式申明。

@ComponentScan(basePackages = "xxx1")

或

@ComponentScan(basePackages = {
   "xxx1",
   "xxx2"
})

注意：使用@ComponentScan申明时，当前Springboot项目中的包路径也必须包含在内，否则当前项目中的bean将会被无法识别。

缺点：当项目较大时，引入大量的第三方依赖，此时启动类将会显得臃肿。

2.配置实现方式2：@Import 组件导入

使用@Import导入的类会被Spring加载到容器中。可以导入普通类，配置类，以及 ImportSelector 接口的实现类，支持数组。

@Import({xx1.class，xx2.class})

实现ImportSelector 接口，这里最核心的就是 selectImports方法，它返回了需要创建Bean对象的全部类。

public class MyImportSelector implements ImportSelector {
    @Override
    public String[] selectImports(AnnotationMetadata importingClassMetadata) {
        //此处的数组内容为需要导入的Bean对象的全类名，有多少写多少
        return new String[]{"springboot.demo.GoodStudent"};
    }
}

然后在启动类上使用@Import注解即可。

@Import({MyImportSelector.class})

单纯使用 @Import接口声明第三方Bean,缺点很明显。

3.配置实现方式3：第三方依赖提供注解

实际项目中，具体第三方依赖需要导入哪些Bean,只有第三方依赖自己知道。所以可以由第三方依赖提供注解，然后在项目中引入即可。

此类型注解一般均由 Enable 开头,原理是在自定义注解中封装 @Import 注解。

示例：

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.TYPE)
@Import({
        MybatisPlusConfig.class,
        CorsConfig.class,
        SpringWebConfig.class,
        BeanAutoConfig.class,
        RedisConfig.class
})
public @interface EnableShawnConfig {
    
}

在第三方依赖包中定义一个EnableShawnConfig注解，然后使用 @Import将需要配置的Bean对象都引入进来。最后再在项目中使用该注解即可。

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

4.自动配置原理分析

Springboot核心注解：@SpringBootApplication

@SpringBootApplication下的重要注解：

• @SpringBootConfiguration：申明当前注解也是一个配置类，因为@SpringBootConfiguration中也申明了@Configuration注解。所以可以直接在启动类中申明第三方的bean对象。
• @EnableAutoConfiguration：Springboot自动配置的核心注解，它声明了@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)，AutoConfigurationImportSelector是ImportSelector接口的实现类，实现了 selectImports 方法。selectImports 方法返回了需要创建Bean对象的全部信息。
• @ComponentScan：组件扫描，默认扫描当前引导类及其所在的子包。

自动配置最核心的注解就是@EnableAutoConfiguration，由源码可知，selectImports 方法会读取一个固定目录下后缀名为.imports的文件。

protected List<String> getCandidateConfigurations(AnnotationMetadata metadata, AnnotationAttributes attributes) {
    List<String> configurations = ImportCandidates.load(AutoConfiguration.class, getBeanClassLoader())
            .getCandidates();
    Assert.notEmpty(configurations,
            "No auto configuration classes found in "
                    + "META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports. If you "
                    + "are using a custom packaging, make sure that file is correct.");
    return configurations;
}

springboot3.x中，META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports文件中，配置了需要创建Bean对象的全类名

在Springboot2.x中，是通过两个关键文件来读取配置好的全类名的。

spring.factories 是早起Springboot版本中自动配置的文件，在后续版本中已经逐渐不再使用。

5.@Conditinal注解

@Conditinal注解的作用：按照一定的条件判断，在满足条件后才会注册对应的Bean对象到IOC容器中

它可以作用在类和方法上。

@Conditinal本身是一个父级注解，它衍生除了很多子级注解

• @ConditionalOnClass：判断环境中是否存在字节码文件，有则注册bean对象到IOC容器
• @ConditionalOnMissingBean：判断环境中有没有对应的Bean（根据类型和名称）,没有则注册Bean对象到IOC容器
• @ConditionalOnProperty：判断配置文件中是否有对应属性和值，有则注册bean对象到IOC容器

四 Springboot引入自定义模块依赖的最优解

经过前边的探究，我们已经知道，Springboot项目启动时会去读取一个特定文件中的配置的全类名，根据这些类名生成bean对象，并将这些bean对象交给IOC容器处理。

META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports

前边也提到，可以由第三方依赖提供注解，创建一个@Enable开头的注解，在引入第三方包之后使用该注解来申明bean。

但是这也没有办法解决大量引入第三方包之后带来的引导类臃肿问题。

所以提供的终极解决方案如下：

1.在自定义的第三方依赖项目中的resources目录下，创建META-INF/spring/目录。

然后再创建org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports文件。

注意：此处一个字都不能错。

最后在org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports文件中写入需要创建bean对象的全类名，一行写一个，使用回车分割。

至此，在使用该依赖项目的地方只需要引入maven坐标即可，而无需再在启动类上添加任何注解。

完结撒花。

最后更新于2024.03.04 补充第四节内容