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作者 | 祖大帥

鏈接 | juejin.im/post/5b679fbc5188251aad213110

SpringBoot 的故事從一個面試題開始

Spring Boot、Spring MVC 和 Spring 有什么區(qū)別？

先來個 SpringBoot 的啟動結(jié)構(gòu)圖

分開描述各自的特征

Spring 框架就像一個家族，有眾多衍生產(chǎn)品例如 boot、security、jpa等等。但他們的基礎(chǔ)都是Spring 的ioc和 aop，ioc 提供了依賴注入的容器， aop解決了面向橫切面的編程，然后在此兩者的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了其他延伸產(chǎn)品的高級功能。

Spring MVC提供了一種輕度耦合的方式來開發(fā)web應(yīng)用。它是Spring的一個模塊，是一個web框架。通過Dispatcher Servlet, ModelAndView 和 View Resolver，開發(fā)web應(yīng)用變得很容易。解決的問題領(lǐng)域是網(wǎng)站應(yīng)用程序或者服務(wù)開發(fā)——URL路由、Session、模板引擎、靜態(tài)Web資源等等。

Spring Boot實現(xiàn)了自動配置，降低了項目搭建的復(fù)雜度。它主要是為了解決使用Spring框架需要進(jìn)行大量的配置太麻煩的問題，所以它并不是用來替代Spring的解決方案，而是和Spring框架緊密結(jié)合用于提升Spring開發(fā)者體驗的工具。同時它集成了大量常用的第三方庫配置(例如Jackson, JDBC, Mongo, Redis, Mail等等)，Spring Boot應(yīng)用中這些第三方庫幾乎可以零配置的開箱即用(out-of-the-box)。

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所以，用最簡練的語言概括就是

. Spring 是一個“引擎”;. Spring MVC 是基于Spring的一個 MVC 框架;. Spring Boot 是基于Spring4的條件注冊的一套快速開發(fā)整合包。

SpringBoot到底是怎么做到自動配置的？

從代碼里看項目SpringBoot的項目啟動類只有一個注解@SpringBootApplication和一個run方法。

@SpringBootApplicationpublic?class?Application?{public?static?void?main(String[] args)?{
????????SpringApplication.run(Application.class, args);
????}
}直接看@SpringBootApplication的代碼：@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 {@AliasFor(
????????annotation = EnableAutoConfiguration.class
????)
????Class>[] exclude() default {};@AliasFor(
????????annotation = EnableAutoConfiguration.class
????)
????String[] excludeName() default {};@AliasFor(
????????annotation = ComponentScan.class,
????????attribute =?"basePackages"
????)
????String[] scanBasePackages() default {};@AliasFor(
????????annotation = ComponentScan.class,
????????attribute =?"basePackageClasses"
????)
????Class>[] scanBasePackageClasses() default {};
}@SpringBootApplication：包含了@SpringBootConfiguration(打開是@Configuration)，@EnableAutoConfiguration，@ComponentScan注解。

@Configuration

JavaConfig形式的Spring Ioc容器的配置類使用的那個@Configuration，SpringBoot社區(qū)推薦使用基于JavaConfig的配置形式，所以，這里的啟動類標(biāo)注了@Configuration之后，本身其實也是一個IoC容器的配置類。
對比一下傳統(tǒng)XML方式和config配置方式的區(qū)別：

XML聲明和定義配置方式

<?xml ?version="1.0"?encoding="UTF-8"?>
"http://www.springframework.org/schema/beans"
??xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"?xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
??xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"?xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"
??xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
????????????http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd
????????????http://www.springframework.org/schema/aop
????????????http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-3.0.xsd
????????????http://www.springframework.org/schema/context
????????????http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-3.0.xsd
????????????http://www.springframework.org/schema/tx
????????????http://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx-3.0.xsd">"app"?class="com..."?/>

用一個過濾器舉例，JavaConfig的配置方式是這樣

@Configurationpublic?class?DruidConfiguration?{@Beanpublic?FilterRegistrationBean?statFilter(){//創(chuàng)建過濾器
????????FilterRegistrationBean filterRegistrationBean =?new?FilterRegistrationBean(new?WebStatFilter());//設(shè)置過濾器過濾路徑
????????filterRegistrationBean.addUrlPatterns("/*");//忽略過濾的形式
????????filterRegistrationBean.addInitParameter("exclusions","*.js,*.gif,*.jpg,*.png,*.css,*.ico,/druid/*");return?filterRegistrationBean;
????}
}任何一個標(biāo)注了@Configuration的Java類定義都是一個JavaConfig配置類。任何一個標(biāo)注了@Bean的方法，其返回值將作為一個bean定義注冊到Spring的IoC容器，方法名將默認(rèn)成該bean定義的id。

@ComponentScan

@ComponentScan對應(yīng)XML配置中的元素，@ComponentScan的功能其實就是自動掃描并加載符合條件的組件(比如@Component和@Repository等)或者bean定義，最終將這些bean定義加載到IoC容器中。
我們可以通過basePackages等屬性來細(xì)粒度的定制@ComponentScan自動掃描的范圍，如果不指定，則默認(rèn)Spring框架實現(xiàn)會從聲明@ComponentScan所在類的package進(jìn)行掃描。注：所以SpringBoot的啟動類最好是放在rootpackage下，因為默認(rèn)不指定basePackages。

@EnableAutoConfiguration

(核心內(nèi)容)看英文意思就是自動配置，概括一下就是，借助@Import的幫助，將所有符合自動配置條件的bean定義加載到IoC容器。@Target({ElementType.TYPE})@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)@Documented@Inherited@AutoConfigurationPackage@Import({AutoConfigurationImportSelector.class})public?@interface?EnableAutoConfiguration {String?ENABLED_OVERRIDE_PROPERTY =?"spring.boot.enableautoconfiguration";
????Class>[] exclude()?default?{};String[] excludeName()?default?{};
}里面最關(guān)鍵的是@Import(EnableAutoConfigurationImportSelector.class)，借助EnableAutoConfigurationImportSelector，@EnableAutoConfiguration可以幫助SpringBoot應(yīng)用將所有符合條件的@Configuration配置都加載到當(dāng)前SpringBoot創(chuàng)建并使用的IoC容器。該配置模塊的主要使用到了SpringFactoriesLoader。

SpringFactoriesLoader詳解

SpringFactoriesLoader為Spring工廠加載器，該對象提供了loadFactoryNames方法，入?yún)閒actoryClass和classLoader即需要傳入工廠類名稱和對應(yīng)的類加載器，方法會根據(jù)指定的classLoader，加載該類加器搜索路徑下的指定文件，即spring.factories文件，傳入的工廠類為接口，而文件中對應(yīng)的類則是接口的實現(xiàn)類，或最終作為實現(xiàn)類。public?abstract?class?SpringFactoriesLoader?{//...public?static??List loadFactories(Class<T>?factoryClass,?ClassLoader?classLoader)?{
????????...
????}public?static?List loadFactoryNames(Class>?factoryClass,?ClassLoader?classLoader)?{
????????....
????}
}所以文件中一般為如下圖這種一對多的類名集合，獲取到這些實現(xiàn)類的類名后，loadFactoryNames方法返回類名集合，方法調(diào)用方得到這些集合后，再通過反射獲取這些類的類對象、構(gòu)造方法，最終生成實例。下圖有助于我們形象理解自動配置流程(盜個圖)

AutoConfigurationImportSelector

繼續(xù)上面講的AutoConfigurationImportSelector.class。該類主要關(guān)注selectImports方法public?String[] selectImports(AnnotationMetadata annotationMetadata) {if?(!this.isEnabled(annotationMetadata)) {return?NO_IMPORTS;
????????}?else?{
????????????AutoConfigurationMetadata autoConfigurationMetadata = AutoConfigurationMetadataLoader.loadMetadata(this.beanClassLoader);
????????????AnnotationAttributes attributes =?this.getAttributes(annotationMetadata);
????????????List<String> configurations =?this.getCandidateConfigurations(annotationMetadata, attributes);
????????????configurations =?this.removeDuplicates(configurations);
????????????Set<String> exclusions =?this.getExclusions(annotationMetadata, attributes);this.checkExcludedClasses(configurations, exclusions);
????????????configurations.removeAll(exclusions);
????????????configurations =?this.filter(configurations, autoConfigurationMetadata);this.fireAutoConfigurationImportEvents(configurations, exclusions);return?StringUtils.toStringArray(configurations);
????????}
????}該方法在springboot啟動流程——bean實例化前被執(zhí)行，返回要實例化的類信息列表。如果獲取到類信息，spring可以通過類加載器將類加載到j(luò)vm中，現(xiàn)在我們已經(jīng)通過spring-boot的starter依賴方式依賴了我們需要的組件，那么這些組件的類信息在select方法中就可以被獲取到。protected?List<String> getCandidateConfigurations(AnnotationMetadata metadata, AnnotationAttributes attributes) {
????????List<String> configurations = SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(this.getSpringFactoriesLoaderFactoryClass(),?this.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;
????}方法中的getCandidateConfigurations方法，其返回一個自動配置類的類名列表，方法調(diào)用了loadFactoryNames方法，查看該方法public?static?List loadFactoryNames(Class>?factoryClass, @Nullable?ClassLoader?classLoader)?{
????????String factoryClassName = factoryClass.getName();return?(List)loadSpringFactories(classLoader).getOrDefault(factoryClassName, Collections.emptyList());
????}自動配置器會跟根據(jù)傳入的factoryClass.getName()到項目系統(tǒng)路徑下所有的spring.factories文件中找到相應(yīng)的key，從而加載里面的類。我們就選取這個mybatis-spring-boot-autoconfigure下的spring.factories文件#?Auto Configure
org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\
org.mybatis.spring.boot.autoconfigure.MybatisAutoConfiguration進(jìn)入org.mybatis.spring.boot.autoconfigure.MybatisAutoConfiguration中，又是一堆注解@org.springframework.context.annotation.Configuration@ConditionalOnClass({SqlSessionFactory.class, SqlSessionFactoryBean.class})@ConditionalOnBean({DataSource.class})@EnableConfigurationProperties({MybatisProperties.class})@AutoConfigureAfter({DataSourceAutoConfiguration.class})public?class?MybatisAutoConfiguration{private?static?final?Logger logger = LoggerFactory.getLogger(MybatisAutoConfiguration.class);private?final?MybatisProperties properties;private?final?Interceptor[] interceptors;private?final?ResourceLoader resourceLoader;private?final?DatabaseIdProvider databaseIdProvider;private?final?List configurationCustomizers;. @Spring的Configuration是一個通過注解標(biāo)注的springBean，. @ConditionalOnClass({ SqlSessionFactory.class, SqlSessionFactoryBean.class})這個注解的意思是：當(dāng)存在SqlSessionFactory.class, SqlSessionFactoryBean.class這兩個類時才解析MybatisAutoConfiguration配置類,否則不解析這一個配置類。我們需要mybatis為我們返回會話對象，就必須有會話工廠相關(guān)類. @CondtionalOnBean(DataSource.class):只有處理已經(jīng)被聲明為bean的dataSource. @ConditionalOnMissingBean(MapperFactoryBean.class)這個注解的意思是如果容器中不存在name指定的bean則創(chuàng)建bean注入，否則不執(zhí)行以上配置可以保證sqlSessionFactory、sqlSessionTemplate、dataSource等mybatis所需的組件均可被自動配置，@Configuration注解已經(jīng)提供了Spring的上下文環(huán)境，所以以上組件的配置方式與Spring啟動時通過mybatis.xml文件進(jìn)行配置起到一個效果。只要一個基于SpringBoot項目的類路徑下存在SqlSessionFactory.class, SqlSessionFactoryBean.class，并且容器中已經(jīng)注冊了dataSourceBean，就可以觸發(fā)自動化配置，意思說我們只要在maven的項目中加入了mybatis所需要的若干依賴，就可以觸發(fā)自動配置，但引入mybatis原生依賴的話，每集成一個功能都要去修改其自動化配置類，那就得不到開箱即用的效果了。所以Spring-boot為我們提供了統(tǒng)一的starter可以直接配置好相關(guān)的類，觸發(fā)自動配置所需的依賴(mybatis)如下：<dependency><groupId>org.mybatis.spring.bootgroupId><artifactId>mybatis-spring-boot-starterartifactId>dependency>因為maven依賴的傳遞性，我們只要依賴starter就可以依賴到所有需要自動配置的類，實現(xiàn)開箱即用的功能。也體現(xiàn)出Springboot簡化了Spring框架帶來的大量XML配置以及復(fù)雜的依賴管理，讓開發(fā)人員可以更加關(guān)注業(yè)務(wù)邏輯的開發(fā)。

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總結(jié)

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