SpringBoot工做機制

時間 2019-11-08

原文原文鏈接

1:前言

回顧探索Spring框架java

1.spring ioc

IoC其實有兩種方式，一種就是DI，而另外一種是DL，即Dependency Lookup（依賴查找），前者是當前軟件實體被動接受其依賴的其餘組件被IoC容器注入，然後者則是當前軟件實體主動去某個服務註冊地查找其依賴的那些服務，概念之間的關係如圖2-1所示可能更貼切些。web

那咱們仍是回過頭來繼續說Spring IoC容器的依賴注入流程吧！Spring IoC容器的依賴注入工做能夠分爲兩個階段：spring

階段一：收集和註冊app

第一個階段能夠認爲是構建和收集bean定義的階段，在這個階段中，咱們能夠經過XML或者Java代碼的方式定義一些bean，而後經過手動組裝或者讓容器基於某些機制自動掃描的形式，將這些bean定義收集到IoC容器中。框架

階段二：分析和組裝工具

當第一階段工做完成後，咱們能夠先暫且認爲IoC容器中充斥着一個個獨立的bean，它們之間沒有任何關係。但實際上，它們之間是有依賴關係的，因此，IoC容器在第二階段要乾的事情就是分析這些已經在IoC容器之中的bean，而後根據它們之間的依賴關係前後組裝它們。若是IoC容器發現某個bean依賴另外一個bean，它就會將這另外一個bean注入給依賴它的那個bean，直到全部bean的依賴都注入完成，全部bean都「整裝待發」，整個IoC容器的工做即算完成。spa

正文code

咱們開發任何一個Spring Boot項目，都會用到以下的啓動類xml

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);
    }
}

咱們一塊兒看看這個惟一的註解@SpringBootApplication 對象

@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 {...}

雖然定義使用了多個Annotation進行了原信息標註，但實際上重要的只有三個Annotation：

@Configuration（@SpringBootConfiguration點開查看發現裏面仍是應用了@Configuration）
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan

@Configuration

這裏的@Configuration對咱們來講不陌生，它就是JavaConfig形式的Spring Ioc容器的配置類使用的那個@Configuration，SpringBoot社區推薦使用基於JavaConfig的配置形式，因此，這裏的啓動類標註了@Configuration以後，自己其實也是一個IoC容器的配置類。
舉幾個簡單例子回顧下，XML跟config配置方式的區別：

1.表達形式層面

基於xml的配置方式是這樣：

<?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>

而基於JavaConfig的配置方式是這樣的：

@Configuration
public class MockConfiguration{ 　　//bean 定義 }

任何一個標註了@Configuration的java類定義都是一個JavaConfig配置類。

2.定義bean定義層面

基於xml的配置形式是這樣的：

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

而基於JavaConfig的配置形式是這樣的：

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

任何一個標註了@Bean的方法，其返回值將做爲一個bean定義註冊到Spring的IoC容器中，方法名將默認爲該bean定義的id。

3.表達依賴注入關係層面

爲了表達bean與bian之間的依賴關係，在xml中通常是這樣的：

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

而在JavaConfig中是這樣的：

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

若是是一個bean的定義依賴其餘的bean，則直接調用對應的JavaConfig類中依賴的bean的建立方法就能夠。

@ComponentScan

@ComponentScan這個註解在Spring中很重要，它對應XML配置中的元素，@ComponentScan的功能其實就是自動掃描並加載符合條件的組件（好比@Component和@Repository等）或者bean定義，最終將這些bean定義加載到IoC容器中。

咱們能夠經過basePackages等屬性來細粒度的定製@ComponentScan自動掃描的範圍，若是不指定，則默認Spring框架實現會從聲明@ComponentScan所在類的package進行掃描。

@EnableAutoConfiguration

Spring框架提供的各類名字爲@Enable開頭的Annotation定義？好比@EnableScheduling、@EnableCaching、@EnableMBeanExport等，@EnableAutoConfiguration的理念和作事方式其實一脈相承，簡單歸納一下就是，藉助@Import的支持，收集和註冊特定場景相關的bean定義。

@EnableScheduling是經過@Import將Spring調度框架相關的bean定義都加載到IoC容器。
@EnableMBeanExport是經過@Import將JMX相關的bean定義加載到IoC容器。

而@EnableAutoConfiguration也是藉助@Import的幫助，將全部符合自動配置條件的bean定義加載到IoC容器，僅此而已！

@EnableAutoConfiguration做爲一個複合Annotation,其自身定義關鍵信息以下：

其中，最關鍵的要屬@Import(EnableAutoConfigurationImportSelector.class)，藉助EnableAutoConfigurationImportSelector，@EnableAutoConfiguration能夠幫助SpringBoot應用將全部符合條件的@Configuration配置都加載到當前SpringBoot建立並使用的IoC容器。就像一隻「八爪魚」同樣

藉助於Spring框架原有的一個工具類：SpringFactoriesLoader的支持，@EnableAutoConfiguration能夠智能的自動配置功效才得以大功告成！

自動配置幕後英雄：SpringFactoriesLoader詳解
SpringFactoriesLoader屬於Spring框架私有的一種擴展方案，其主要功能就是從指定的配置文件META-INF/spring.factories加載配置。

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使用的話，它更可能是提供一種配置查找的功能支持，即根據@EnableAutoConfiguration的完整類名org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration做爲查找的Key,獲取對應的一組@Configuration類

流程簡圖以下

流程詳解

SpringApplication的run方法的實現是咱們本次旅程的主要線路，該方法的主要流程大致能夠概括以下：

1）若是咱們使用的是SpringApplication的靜態run方法，那麼，這個方法裏面首先要建立一個SpringApplication對象實例，而後調用這個建立好的SpringApplication的實例方法。在SpringApplication實例初始化的時候，它會提早作幾件事情：

根據classpath裏面是否存在某個特徵類（org.springframework.web.context.ConfigurableWebApplicationContext）來決定是否應該建立一個爲Web應用使用的ApplicationContext類型。
使用SpringFactoriesLoader在應用的classpath中查找並加載全部可用的ApplicationContextInitializer。
使用SpringFactoriesLoader在應用的classpath中查找並加載全部可用的ApplicationListener。
推斷並設置main方法的定義類。

2） SpringApplication實例初始化完成而且完成設置後，就開始執行run方法的邏輯了，方法執行伊始，首先遍歷執行全部經過SpringFactoriesLoader能夠查找到並加載的SpringApplicationRunListener。調用它們的started()方法，告訴這些SpringApplicationRunListener，「嘿，SpringBoot應用要開始執行咯！」。

3）建立並配置當前Spring Boot應用將要使用的Environment（包括配置要使用的PropertySource以及Profile）。

4）遍歷調用全部SpringApplicationRunListener的environmentPrepared()的方法，告訴他們：「當前SpringBoot應用使用的Environment準備好了咯！」。

5）若是SpringApplication的showBanner屬性被設置爲true，則打印banner。

6）根據用戶是否明確設置了applicationContextClass類型以及初始化階段的推斷結果，決定該爲當前SpringBoot應用建立什麼類型的ApplicationContext並建立完成，而後根據條件決定是否添加ShutdownHook，決定是否使用自定義的BeanNameGenerator，決定是否使用自定義的ResourceLoader，固然，最重要的，將以前準備好的Environment設置給建立好的ApplicationContext使用。

7） ApplicationContext建立好以後，SpringApplication會再次藉助Spring-FactoriesLoader，查找並加載classpath中全部可用的ApplicationContext-Initializer，而後遍歷調用這些ApplicationContextInitializer的initialize（applicationContext）方法來對已經建立好的ApplicationContext進行進一步的處理。

8）遍歷調用全部SpringApplicationRunListener的contextPrepared()方法。

9）最核心的一步，將以前經過@EnableAutoConfiguration獲取的全部配置以及其餘形式的IoC容器配置加載到已經準備完畢的ApplicationContext。

10）遍歷調用全部SpringApplicationRunListener的contextLoaded()方法。

11）調用ApplicationContext的refresh()方法，完成IoC容器可用的最後一道工序。

12）查找當前ApplicationContext中是否註冊有CommandLineRunner，若是有，則遍歷執行它們。

13）正常狀況下，遍歷執行SpringApplicationRunListener的finished()方法、（若是整個過程出現異常，則依然調用全部SpringApplicationRunListener的finished()方法，只不過這種狀況下會將異常信息一併傳入處理）