SpringBoot（一）概述/HelloWorld/自动装配/启动类

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学习视频链接，以示尊重：https://www.bilibili.com/video/BV1PE411i7CV

一、概述

Spring框架是为了解决企业级应用开发的复杂性而创建的，用于简化开发。

为了降低Java开发的复杂性，Spring采用了以下4种关键策略：

基于POJO的轻量级和最小侵入性编程，所有东西都是bean；
通过IOC，依赖注入（DI）和面向接口实现松耦合；
基于切面（AOP）和惯例进行声明式编程；
通过切面和模版减少样式代码，RedisTemplate，xxxTemplate；

Spring Boot 以约定大于配置的核心思想，默认帮助开发人员进行了很多设置，多数 Spring Boot 应用只需要很少的 Spring 配置。同时它集成了大量常用的第三方库配置（例如 Redis、MongoDB、Jpa、RabbitMQ、Quartz 等等），Spring Boot 应用中这些第三方库几乎可以零配置的开箱即用。

Spring Boot的主要优点：

为所有Spring开发者更快的入门
开箱即用，提供各种默认配置来简化项目配置
内嵌式容器简化Web项目
没有冗余代码生成和XML配置的要求
整合了很多框架

二、Hello World

**项目创建方式一：**使用Spring Initializr 的 Web页面创建项目

打开 https://start.spring.io/
填写项目信息
点击”Generate Project“按钮生成项目；下载此项目
解压项目包，并用IDEA以Maven项目导入，一路下一步即可，直到项目导入完毕
如果是第一次使用，可能速度会比较慢，包比较多、需要耐心等待一切就绪

**项目创建方式二：**使用 IDEA 直接创建项目

创建一个新项目
选择spring initalizr ，可以看到默认就是去官网的快速构建工具那里实现
填写项目信息
选择初始化的组件（初学勾选 Web 即可）
填写项目路径
等待项目构建成功

项目结构分析：

通过上面步骤完成了基础项目的创建，就会自动生成以下文件：

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程序的主启动类

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

@SpringBootApplication
public class SpringbootLearnApplication {
      
      

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

}

一个 application.properties 配置文件，用于配置数据库、Redis等配置（SpringBoot官方推荐使用yaml）

一个测试类

import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;

@SpringBootTest
class SpringbootLearnApplicationTests {
      
      

    @Test
    void contextLoads() {
      
      
    }

}

一个 pom.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <!--    父依赖-->
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.3.4.RELEASE</version>
        <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
    </parent>
    <groupId>com.xingyu</groupId>
    <artifactId>springboot-learn</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <name>springboot-learn</name>
    <description>Demo project for Spring Boot</description>

    <properties>
        <java.version>14</java.version>
    </properties>

    <dependencies>
    <!-- web依赖：tomcat，dispatcherServlet，xml等等-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <optional>true</optional>
        </dependency>
        <!--   SpringBoot单元测试     -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
            <!-- 剔除依赖 -->
            <exclusions>
                <exclusion>
                    <groupId>org.junit.vintage</groupId>
                    <artifactId>junit-vintage-engine</artifactId>
                </exclusion>
            </exclusions>
        </dependency>
    </dependencies>

    <build>
        <plugins>
            <!-- 打包插件 -->
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
</project>

三、自动装配

3.1 pom.xml

根据 pom.xml 文件，SpringBoot 项目依赖于一个父项目，主要是管理项目的资源过滤及插件。

<!--    父依赖-->
<parent>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
    <version>2.3.4.RELEASE</version>
    <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
</parent>

该依赖还依赖于另一个父依赖，点击进入spring-boot-starter-parent.pom：

<parent>
  <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  <artifactId>spring-boot-dependencies</artifactId>
  <version>2.3.4.RELEASE</version>
</parent>

这里才是真正管理 SpringBoot 应用里面所有依赖版本的地方，SpringBoot的版本控制中心，点击进入 spring-boot-dependencies.pom：

<properties>
  <activemq.version>5.15.13</activemq.version>
  <antlr2.version>2.7.7</antlr2.version>
  <appengine-sdk.version>1.9.82</appengine-sdk.version>
  <artemis.version>2.12.0</artemis.version>
  <aspectj.version>1.9.6</aspectj.version>
  <assertj.version>3.16.1</assertj.version>
  <atomikos.version>4.0.6</atomikos.version>
    ......
    ......

其中指定了大量依赖的版本信息。这就使得以后导入依赖默认不需要写版本信息，但是如果导入的包没有在依赖中管理着就需要手动配置版本了。

3.2 主启动类

默认的主启动类，其中：

@SpringBootApplication 注解用来标注一个主程序类，说明这是一个 SpringBoot 应用
SpringApplication.run 用来启动 SpringBoot 应用服务

package com.xingyu.springbootlearn;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

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

3.3 @SpringBootApplication

@SpringBootApplication 注解的作用：标注在某个类上说明这个类是SpringBoot的主配置类， SpringBoot就应该运行这个类的main方法来启动SpringBoot应用。

点击进入该注解，可以发现其中还有很多其他注解：

@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 {
    
    
    ......
}

3.3.2 @SpringBootConfiguration

作用：SpringBoot的配置类，标注在某个类上，表示这是一个SpringBoot的配置类。

点击进入其中：

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

发现 @Configuration 注解，这里的 @Configuration，说明这是一个配置类，配置类就是对应 Spring 的 xml 配置文件。点击进入其中：

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

里面的 @Component 这就说明，启动类本身也是Spring中的一个组件而已，负责启动应用。

3.3.1 @EnableAutoConfiguration

@EnableAutoConfiguration 这个注解在Spring中很重要 ,它对应XML配置中的元素。

作用：

自动扫描并加载符合条件的组件或者bean ，将这个bean定义加载到IOC容器中
用于开启自动配置功能，以前我们需要自己配置的东西，而现在SpringBoot可以自动帮我们配置
告诉SpringBoot开启自动配置功能，这样自动配置才能生效。

点击进入其中：

@AutoConfigurationPackage
@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)
public @interface EnableAutoConfiguration {
    
    
    ......
}

@AutoConfigurationPackage ：自动配置包

@Import({
      
      Registrar.class})
public @interface AutoConfigurationPackage {
      
      
}
//Registrar.class 作用：
//将主启动类的所在包及包下面所有子包里面的所有组件扫描到Spring容器 ；

@import ：Spring 底层注解 @import ，给容器中导入一个组件

@Import({AutoConfigurationImportSelector.class}) ：给容器导入组件
- AutoConfigurationImportSelector ：自动配置导入选择器

其中，AutoConfigurationImportSelector 会导入哪些选择器，点击进入其中：

1、这个类中有一个这样的方法

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;
}

2、这个方法又调用了 SpringFactoriesLoader 类的静态方法！我们进入SpringFactoriesLoader类loadFactoryNames() 方法

public static List<String> loadFactoryNames(Class<?> factoryType, @Nullable ClassLoader classLoader) {
    
    
    String factoryTypeName = factoryType.getName();
    return (List)loadSpringFactories(classLoader).getOrDefault(factoryTypeName, Collections.emptyList());
}

3、我们继续点击查看 loadSpringFactories 方法

private static Map<String, List<String>> loadSpringFactories(@Nullable ClassLoader classLoader) {
    
    
    //获得classLoader，可以看到这里得到的就是EnableAutoConfiguration标注的类本身
    MultiValueMap<String, String> result = (MultiValueMap)cache.get(classLoader);
    if (result != null) {
    
    
        return result;
    } else {
    
    
        try {
    
    
            //去获取一个资源 "META-INF/spring.factories"
            Enumeration<URL> urls = classLoader != null ? classLoader.getResources("META-INF/spring.factories") : ClassLoader.getSystemResources("META-INF/spring.factories");
            LinkedMultiValueMap result = new LinkedMultiValueMap();
			//将读取到的资源遍历，封装成为一个Properties
            while(urls.hasMoreElements()) {
    
    
                URL url = (URL)urls.nextElement();
                UrlResource resource = new UrlResource(url);
                Properties properties = PropertiesLoaderUtils.loadProperties(resource);
                Iterator var6 = properties.entrySet().iterator();

                while(var6.hasNext()) {
    
    
                    Entry<?, ?> entry = (Entry)var6.next();
                    String factoryTypeName = ((String)entry.getKey()).trim();
                    String[] var9 = StringUtils.commaDelimitedListToStringArray((String)entry.getValue());
                    int var10 = var9.length;

                    for(int var11 = 0; var11 < var10; ++var11) {
    
    
                        String factoryImplementationName = var9[var11];
                        result.add(factoryTypeName, factoryImplementationName.trim());
                    }
                }
            }

            cache.put(classLoader, result);
            return result;
        } catch (IOException var13) {
    
    
            throw new IllegalArgumentException("Unable to load factories from location [META-INF/spring.factories]", var13);
        }
    }
}

4、发现一个多次出现的文件：spring.factories。根据源头打开spring.factories ，看到了很多自动配置的文件；这就是自动配置根源所在

......
org.springframework.boot.autoconfigure.mongo.MongoAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.mongo.MongoReactiveAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.mustache.MustacheAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.orm.jpa.HibernateJpaAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.quartz.QuartzAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.r2dbc.R2dbcAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.rsocket.RSocketMessagingAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.rsocket.RSocketRequesterAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.rsocket.RSocketServerAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.rsocket.RSocketStrategiesAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.security.servlet.SecurityAutoConfiguration,\
......

可以看到这些一个个的都是JavaConfig配置类，而且都注入了一些Bean。

自动配置真正实现是从 classpath 中搜寻所有的META-INF/spring.factories配置文件 ，并将其中对应的 org.springframework.boot.autoconfigure. 包下的配置项，通过反射实例化为对应标注了 @Configuration的JavaConfig形式的IOC容器配置类 ，然后将这些都汇总成为一个实例并加载到IOC容器中。

结论：

SpringBoot在启动的时候从类路径下的META-INF/spring.factories中获取EnableAutoConfiguration指定的值
将这些值作为自动配置类导入容器，自动配置类就生效，帮我们进行自动配置工作；
整个J2EE的整体解决方案和自动配置都在springboot-autoconfigure的jar包中；
它会给容器中导入非常多的自动配置类（xxxAutoConfiguration）, 就是给容器中导入这个场景需要的所有组件，并配置好这些组件；
有了自动配置类，免去了我们手动编写配置注入功能组件等的工作；

四、如何启动

SpringBoot 应用的启动类：

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

SpringApplication.run分析：

分析该方法主要分两部分，一部分是SpringApplication的实例化，二是run方法的执行；

这个类主要做了以下四件事情：

1、推断应用的类型是普通的项目还是Web项目

2、查找并加载所有可用初始化器，设置到initializers属性中

3、找出所有的应用程序监听器，设置到listeners属性中

4、推断并设置main方法的定义类，找到运行的主类

查看构造器：

public SpringApplication(ResourceLoader resourceLoader, Class<?>... primarySources) {
    
    
   this.resourceLoader = resourceLoader;
   Assert.notNull(primarySources, "PrimarySources must not be null");
   this.primarySources = new LinkedHashSet<>(Arrays.asList(primarySources));
   this.webApplicationType = WebApplicationType.deduceFromClasspath();
   setInitializers((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationContextInitializer.class));
   setListeners((Collection) getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class));
   this.mainApplicationClass = deduceMainApplicationClass();
}

run方法流程：
在这里插入图片描述