SpringBoot原理解析（超详细）

2023-11-05

SpringBoot原理解析

1.@SpringBootApplication原理解析

首先，我们直接追踪@SpringBootApplication的源码

@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}
)}
)

这些注解虽然看起来很多，但是除去元注解，真正起作用的注解只有以下三个注解：

@SpringBootConfiguration
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan

1.1 @SpringBootConfiguration

@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Configuration
@Indexed
public @interface SpringBootConfiguration {
    @AliasFor(
        annotation = Configuration.class
    )
    boolean proxyBeanMethods() default true;
}

可以看到，除去元注解，剩下的@Configuration注解，它的作用就是将当前类申明为配置类，同时还可以使用@bean注解将类以方法的形式实例化到spring容器，而方法名就是实例名，springboot靠这个注解去除了xml配置。

1.2 @ComponentScan

@ComponentScan作用就是扫描当前包以及子包，将有@Component，@Controller，@Service，@Repository等注解的类注册到容器中，以便调用。

注：如果@ComponentScan不指定basePackages，那么默认扫描当前包以及其子包，而@SpringBootApplication里的@ComponentScan就是默认扫描，所以我们一般都是把springboot启动类放在最外层，以便扫描所有的类。

1.3@EnableAutoConfiguration

@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 {};
}

@EnableAutoConfiguration是借助@Import的帮助导入AutoConfigurationImportSelector，将所有符合自动配置条件的bean定义加载到IoC容器

注：在AutoConfigurationImportSelector中使用SpringFactoriesLoader加载bean

上图就是从SpringBoot的autoconfigure依赖包中的META-INF/spring.factories配置文件中摘录的一段内容，可以很好地说明问题。

从classpath中搜寻所有的META-INF/spring.factories配置文件，并将其中org.springframework.boot.autoconfigure.EnableutoConfiguration对应的配置项通过反射实例化为对应的标注了@Configuration的JavaConfig形式的IoC容器配置类，然后汇总为一个并加载到IoC容器。

SpringBoot自动配置

starter机制

1.springboot的启动原理

创建一个SpringApplication对象，并调用了run方法

public SpringApplication(ResourceLoader resourceLoader, Class<?>... primarySources) {
        this.sources = new LinkedHashSet();
        this.bannerMode = Mode.CONSOLE;
        this.logStartupInfo = true;
        this.addCommandLineProperties = true;
        this.addConversionService = true;
        this.headless = true;
        this.registerShutdownHook = true;
        this.additionalProfiles = Collections.emptySet();
        this.isCustomEnvironment = false;
        this.lazyInitialization = false;
        this.applicationContextFactory = ApplicationContextFactory.DEFAULT;
        this.applicationStartup = ApplicationStartup.DEFAULT;
        this.resourceLoader = resourceLoader;
        Assert.notNull(primarySources, "PrimarySources must not be null");
        this.primarySources = new LinkedHashSet(Arrays.asList(primarySources));
        this.webApplicationType = WebApplicationType.deduceFromClasspath();
        this.bootstrapRegistryInitializers = this.getBootstrapRegistryInitializersFromSpringFactories();
        //获取所有初始化器    
        this.setInitializers(this.getSpringFactoriesInstances(ApplicationContextInitializer.class));
        //获取所有监听器
        this.setListeners(this.getSpringFactoriesInstances(ApplicationListener.class));
        //定位main方法
        this.mainApplicationClass = this.deduceMainApplicationClass();
    }

1.1 获取初始化器
跟踪进入getSpringFactoriesInstances方法

private <T> Collection<T> getSpringFactoriesInstances(Class<T> type, Class<?>[] parameterTypes, Object... args) {
        ClassLoader classLoader = this.getClassLoader();
        //获取所有初始化器的名称集合
        Set<String> names = new LinkedHashSet(SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(type, classLoader));
        //根据名称集合实例化这些初始化器（通过反射）
        List<T> instances = this.createSpringFactoriesInstances(type, parameterTypes, classLoader, args, names);
        AnnotationAwareOrderComparator.sort(instances);
        return instances;
    }

从源码可以看出，该配置模块的主要使用到了SpringFactoriesLoader，即Spring工厂加载器，该对象提供了loadFactoryNames方法，SpringFactoriesLoader在META-INF/spring.factories配置文件里收集到文件中的类全名并返回一个类全名的数组，返回的类全名通过反射被实例化，就形成了具体的工厂实例，工厂实例来生成组件具体需要的bean。

1.2 获取初监听器

同样跟踪源码，发现其实监听器和初始化的操作是基本一样的，这里就不细说了

1.3定位main方法

跟踪源码进入deduceMainApplicationClass方法

    private Class<?> deduceMainApplicationClass() {
        try {
            //通过创建运行时异常的方式获取栈
            StackTraceElement[] stackTrace = (new RuntimeException()).getStackTrace();
            StackTraceElement[] var2 = stackTrace;
            int var3 = stackTrace.length;
            //遍历获取main方法所在的类并且返回
            for(int var4 = 0; var4 < var3; ++var4) {
                StackTraceElement stackTraceElement = var2[var4];
                if ("main".equals(stackTraceElement.getMethodName())) {
                    return Class.forName(stackTraceElement.getClassName());
                }
            }
        } catch (ClassNotFoundException var6) {
        }

        return null;
    }

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