spring-boot(http://projects.spring.io/spring-boot/)目的是用来简化新Spring应用的初始搭建以及开发过程。该框架使用了特定的方式来进行配置,从而使开发人员不再需要定义样板化的配置可以使得开发人员能够快速开发部署。
启动流程主要分为三个部分,第一部分进行SpringApplication的初始化模块,配置一些基本的环境变量、资源、构造器、监听器,第二部分实现了应用具体的启动方案,包括启动流程的监听模块、加载配置环境模块、及核心的创建上下文环境模块,第三部分是自动化配置模块,该模块作为springboot自动配置核心.
启动
每个SpringBoot程序都有一个主入口,也就是main方法,main里面调用SpringApplication.run()启动整个spring-boot程序,该方法所在类主要需要使用@SpringBootApplication注解,@SpringBootApplication包括三个注解,功能如下:
@EnableAutoConfiguration:SpringBoot根据应用所声明的依赖来对Spring框架进行自动配置@SpringBootConfiguration(内部为@Configuration):被标注的类等于在spring的XML配置文件中(applicationContext.xml),装配所有bean事务,提供了一个spring的上下文环境@ComponentScan:组件扫描,可自动发现和装配Bean,默认扫描SpringApplication的run方法里的Booter.class所在的包路径下文件,所以最好将该启动类放到根包路径下。
进入SpringApplication.run()方法
run方法中去创建了一个SpringApplication实例,在该构造方法内,我可以发现其调用一个初始化的方法initialize(sources)
这里主要是为SpringApplication对象赋一些初值。构造函数执行完毕后,回到run方法
该方法中实现了如下几个关键步骤:
1.创建了应用的监听器SpringApplicationRunListeners并开始监听
2.加载SpringBoot配置环境(ConfigurableEnvironment),如果是通过web容器发布,会加载StandardEnvironment,其最终也是继承了ConfigurableEnvironment,类图如下
3.配置环境(Environment)加入到监听器对象中(SpringApplicationRunListeners)
4.创建run方法的返回对象:ConfigurableApplicationContext(应用配置上下文),可以看一下创建方法
方法会先获取显式设置的应用上下文(applicationContextClass),如果不存在,再加载默认的环境配置(通过是否是web environment判断),默认选择AnnotationConfigApplicationContext注解上下文(通过扫描所有注解类来加载bean),最后通过BeanUtils实例化上下文对象,并返回,ConfigurableApplicationContext类图如下:
主要看其继承的两个方向:
LifeCycle:生命周期类,定义了start启动、stop结束、isRunning是否运行中等生命周期空值方法
ApplicationContext:应用上下文类,其主要继承了beanFactory(bean的工厂类)
5.回到run方法内,prepareContext方法将listeners、environment、applicationArguments、banner等重要组件与上下文对象关联
6.接下来的refreshContext(context)方法(初始化方法如下)将是实现spring-boot-starter-*(mybatis、redis等)自动化配置的关键,包括spring.factories的加载,bean的实例化等核心工作。
refresh方法
配置结束后,Springboot做了一些基本的收尾工作,返回了应用环境上下文。回顾整体流程,Springboot的启动,主要创建了配置环境(environment)、事件监听(listeners)、应用上下文(applicationContext),并基于以上条件,在容器中开始实例化需要的Bean,至此,通过SpringBoot启动的程序已经构造完成,接下是自动化配置是如何实现。
自动化配置:
无论是应用初始化还是具体的执行过程,都调用了SpringBoot自动配置模块
SpringBoot自动配置模块
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,入参为factoryClass和classLoader,即需要传入上图中的工厂类名称和对应的类加载器,方法会根据指定的classLoader,加载该类加器搜索路径下的指定文件,即spring.factories文件,传入的工厂类为接口,而文件中对应的类则是接口的实现类,或最终作为实现类,所以文件中一般为如下图这种一对多的类名集合,获取到这些实现类的类名后,loadFactoryNames方法返回类名集合,方法调用方得到这些集合后,再通过反射获取这些类的类对象、构造方法,最终生成实例
工厂接口与其若干实现类接口名称
下图有助于形象理解自动配置流程
SpringBoot自动化配置关键组件关系图
mybatis-spring-boot-starter、spring-boot-starter-web等组件的META-INF文件下均含有spring.factories文件,自动配置模块中,SpringFactoriesLoader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。
之前我提到了EnableAutoConfiguration注解,其类图如下
可以发现其最终实现了ImportSelector(选择器)和BeanClassLoaderAware(bean类加载器中间件),重点关注一下AutoConfigurationImportSelector的selectImports方法
该方法在springboot启动流程——bean实例化前被执行,返回要实例化的类信息列表。如果获取到类信息,spring自然可以通过类加载器将类加载到jvm中,现在已经通过spring-boot的starter依赖方式依赖了需要的组件,那么这些组建的类信息在select方法中也是可以被获取到的
该方法中的getCandidateConfigurations方法,通过方法注释了解到,其返回一个自动配置类的类名列表,方法调用了loadFactoryNames方法,查看该方法
在上面的代码可以看到自动配置器会跟根据传入的factoryClass.getName()到项目系统路径下所有的spring.factories文件中找到相应的key,从而加载里面的类。就选取这个mybatis-spring-boot-autoconfigure下的spring.factories文件
进入org.mybatis.spring.boot.autoconfigure.MybatisAutoConfiguration中,主要看一下类头
发现@Spring的Configuration,俨然是一个通过注解标注的springBean,继续向下看,
@ConditionalOnClass({ SqlSessionFactory.class, SqlSessionFactoryBean.class})这个注解的意思是:当存在SqlSessionFactory.class, SqlSessionFactoryBean.class这两个类时才解析MybatisAutoConfiguration配置类,否则不解析这一个配置类,make sence,需要mybatis返回会话对象,就必须有会话工厂相关类
@CondtionalOnBean(DataSource.class):只有处理已经被声明为bean的dataSource
@ConditionalOnMissingBean(MapperFactoryBean.class)这个注解的意思是如果容器中不存在name指定的bean则创建bean注入,否则不执行(该类源码较长,篇幅限制不全粘贴)
以上配置可以保证sqlSessionFactory、sqlSessionTemplate、dataSource等mybatis所需的组件均可被自动配置,@Configuration注解已经提供了Spring的上下文环境,所以以上组件的配置方式与Spring启动时通过mybatis.xml文件进行配置起到一个效果。通过分析可以发现,只要一个基于SpringBoot项目的类路径下存在SqlSessionFactory.class, SqlSessionFactoryBean.class,并且容器中已经注册了dataSourceBean,就可以触发自动化配置,意思说只要在maven的项目中加入了mybatis所需要的若干依赖,就可以触发自动配置,但引入mybatis原生依赖的话,每集成一个功能都要去修改其自动化配置类,那就得不到开箱即用的效果了。所以Spring-boot为提供了统一的starter可以直接配置好相关的类,触发自动配置所需的依赖(mybatis)如下:
这里是截取的mybatis-spring-boot-starter的源码中pom.xml文件中所有依赖:
因为maven依赖的传递性,只要依赖starter就可以依赖到所有需要自动配置的类,实现开箱即用的功能。也体现出Springboot简化了Spring框架带来的大量XML配置以及复杂的依赖管理,让开发人员可以更加关注业务逻辑的开发。