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SpringBoot启动流程及其原理

 

  • SpringBoot启动原理精简版
  • Spring Boot、Spring MVC 和 Spring 有什么区别？
  • 一 springboot启动原理及相关流程概览
  • 二  springboot的启动类入口
  • 三  单单是SpringBootApplication接口用到了这些注解
    • 　　1）@Configuration注解
    • 　　2） @ComponentScan注解
    • 3) @EnableAutoConfiguration
      • AutoConfigurationPackage注解：
      • Import(AutoConfigurationImportSelector.class)注解
    • SpringFactoriesLoader详解
  • 四  springboot启动流程概览图
  • 五 深入探索SpringApplication执行流程
  • 简单了解下Bean的生命周期
  • BeanFactory 和ApplicationContext的区别
  • SpringMVC处理请求的流程
  • BEANFACTORY和FACTORYBEAN的区别与联系
  • Bean的循环依赖
  • @Import注解介绍
  • 同一个类中调用 @Transaction注解的方法会有事务效果吗？
  • 来源
 

SpringBoot启动原理精简版

  

Spring Boot、Spring MVC 和 Spring 有什么区别？

分别描述各自的特征：

Spring 框架就像一个家族，有众多衍生产品例如 boot、security、jpa等等；但他们的基础都是Spring 的ioc和 aop，ioc 提供了依赖注入的容器， aop解决了面向切面编程，然后在此两者的基础上实现了其他延伸产品的高级功能。

Spring MVC提供了一种轻度耦合的方式来开发web应用；它是Spring的一个模块，是一个web框架；通过DispatcherServlet, ModelAndView 和 View Resolver，开发web应用变得很容易；解决的问题领域是网站应用程序或者服务开发——URL路由、Session、模板引擎、静态Web资源等等。

Spring Boot实现了auto-configuration自动配置（另外三大神器actuator监控，cli命令行接口，starter依赖），降低了项目搭建的复杂度。它主要是为了解决使用Spring框架需要进行大量的配置太麻烦的问题，所以它并不是用来替代Spring的解决方案，而是和Spring框架紧密结合用于提升Spring开发者体验的工具；同时它集成了大量常用的第三方库配置(例如Jackson, JDBC, Mongo, Redis, Mail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(out-of-the-box)。

所以，用最简练的语言概括就是:

Spring 是一个“引擎”;

Spring MVC 是基于Spring的一个 MVC 框架;

Spring Boot 是基于Spring4的条件注册的一套快速开发整合包。

一 springboot启动原理及相关流程概览

　　springboot是基于spring的新型的轻量级框架，最厉害的地方当属自动配置。那我们就可以根据启动流程和相关原理来看看，如何实现传奇的自动配置。

二  springboot的启动类入口

用过springboot的技术人员很显而易见的两者之间的差别就是视觉上很直观的：springboot有自己独立的启动类（独立程序）

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

从上面代码可以看出，Annotation定义（@SpringBootApplication）和类定义（SpringApplication.run）最为耀眼，所以要揭开SpringBoot的神秘面纱，我们要从这两位开始就可以了。?

1 2 3 4 "mockService" class="..MockServiceImpl"> 　　"dependencyService" ref="dependencyService" /> "dependencyService" class="DependencyServiceImpl">

　　　　b）java configuration配置的形式表达依赖关系（重点）

　　　　如果一个bean A的定义依赖其他bean B,则直接调用对应的JavaConfig类中依赖bean B的创建方法就可以了。

?
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 @Configuration public class MockConfiguration{ 　　@Bean 　　public MockService mockService(){     　　return new MockServiceImpl(dependencyService()); 　　} 　　@Bean 　　public DependencyService dependencyService(){     　　return new DependencyServiceImpl(); 　　} }
　 ?
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 @SuppressWarnings("deprecation") @Target(ElementType.TYPE) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Documented @Inherited @AutoConfigurationPackage【重点注解】 @Import(AutoConfigurationImportSelector.class)【重点注解】 public @interface EnableAutoConfiguration { ... }

其中最重要的两个注解已经标注：1、@AutoConfigurationPackage【重点注解】2、@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)【重点注解】

 　  当然还有其中比较重要的一个类就是：AutoConfigurationImportSelector.class

 

AutoConfigurationPackage注解：

?
1 2 3 4 5 6 7 8 @Target(ElementType.TYPE) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Documented @Inherited @Import(AutoConfigurationPackages.Registrar.class) public @interface AutoConfigurationPackage {   }

通过@Import(AutoConfigurationPackages.Registrar.class)

?
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 static class Registrar implements ImportBeanDefinitionRegistrar, DeterminableImports {           @Override         public void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata metadata,                 BeanDefinitionRegistry registry) {             register(registry, new PackageImport(metadata).getPackageName());         }           ……       }

注册当前启动类的根package；

注册org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfigurationPackages的BeanDefinition。?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 @Override     public String[] selectImports(AnnotationMetadata annotationMetadata) {         if (!isEnabled(annotationMetadata)) {             return NO_IMPORTS;         }         AutoConfigurationMetadata autoConfigurationMetadata = AutoConfigurationMetadataLoader                 .loadMetadata(this.beanClassLoader);         AnnotationAttributes attributes = getAttributes(annotationMetadata);         List configurations = getCandidateConfigurations(annotationMetadata,                 attributes);         configurations = removeDuplicates(configurations);         Set exclusions = getExclusions(annotationMetadata, attributes);         checkExcludedClasses(configurations, exclusions);         configurations.removeAll(exclusions);         configurations = filter(configurations, autoConfigurationMetadata);         fireAutoConfigurationImportEvents(configurations, exclusions);         return StringUtils.toStringArray(configurations);     }

第9行List configurations = getCandidateConfigurations(annotationMetadata,attributes);其实是去加载各个组件jar下的   public static final String FACTORIES_RESOURCE_LOCATION = "META-INF/spring.factories";外部文件。

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可以通过类加载器将类加载到jvm中，现在我们已经通过spring-boot的starter依赖方式依赖了我们需要的组件，那么这些组件的类信息在select方法中就可以被获取到。

 
1 2 3 4 5 protected List getCandidateConfigurations(AnnotationMetadata metadata, AnnotationAttributes attributes) {  List 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;  }

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

1 2 3 4 public static List loadFactoryNames(Class<?> factoryClass, @Nullable ClassLoader classLoader) {  String factoryClassName = factoryClass.getName();  return (List)loadSpringFactories(classLoader).getOrDefault(factoryClassName, Collections.emptyList());  }

 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。

 这个外部文件，有很多自动配置的类。如下：

 （重点）其中，最关键的要属@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)，借助AutoConfigurationImportSelector，@EnableAutoConfiguration可以帮助SpringBoot应用将所有符合条件(spring.factories)的bean定义（如Java Config@Configuration配置）都加载到当前SpringBoot创建并使用的IoC容器。 

SpringFactoriesLoader详解

借助于Spring框架原有的一个工具类：SpringFactoriesLoader的支持，@EnableAutoConfiguration可以智能的自动配置功效才得以大功告成！

SpringFactoriesLoader属于Spring框架私有的一种扩展方案，其主要功能就是从指定的配置文件META-INF/spring.factories加载配置,加载工厂类。

SpringFactoriesLoader为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。

?
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 public abstract class SpringFactoriesLoader { //... 　　public static List loadFactories(Class factoryClass, ClassLoader classLoader) { 　　　　... 　　}         　　public static List loadFactoryNames(Class<?> factoryClass, ClassLoader classLoader) { 　　　　.... 　　} }

配合@EnableAutoConfiguration使用的话，它更多是提供一种配置查找的功能支持，即根据@EnableAutoConfiguration的完整类名org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration作为查找的Key,获取对应的一组@Configuration类　　

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。

（重点）所以，@EnableAutoConfiguration自动配置的魔法其实就变成了：

从classpath中搜寻所有的META-INF/spring.factories配置文件，并将其中org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration对应的配置项通过反射（Java Refletion）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。

?
1 2 public interface ApplicationContext extends EnvironmentCapable, ListableBeanFactory, HierarchicalBeanFactory,         MessageSource, ApplicationEventPublisher, ResourcePatternResolver

SpringMVC处理请求的流程

1、用户发送请求至前端控制器DispatcherServlet

2、DispatcherServlet收到请求调用HandlerMapping处理器映射器。

3、处理器映射器根据请求url找到具体的处理器，生成处理器对象Handler及处理器拦截器(如果有则生成)一并返回给DispatcherServlet。

4、DispatcherServlet通过HandlerAdapter（让Handler实现更加灵活）处理器适配器调用处理器

5、执行处理器(Controller，也叫后端控制器)。

6、Controller执行完成返回ModelAndView（连接业务逻辑层和展示层的桥梁，持有一个ModelMap对象和一个View对象）。

7、HandlerAdapter将controller执行结果ModelAndView返回给DispatcherServlet

8、DispatcherServlet将ModelAndView传给ViewReslover视图解析器

9、ViewReslover解析后返回具体View

10、DispatcherServlet对View进行渲染视图（将ModelMap模型数据填充至视图中）。

11、DispatcherServlet响应用户

BEANFACTORY和FACTORYBEAN的区别与联系

  1. 两者都是接口；
  2. BeanFactory主要是用来创建Bean和获得Bean的；
  3. FactoryBean跟普通Bean不同，其返回的对象不是指定类的一个实例，而是该FactoryBean的getObject方法所返回的对象；
  4. 通过BeanFactory和beanName获取bean时，如果beanName不加&则获取到对应bean的实例；如果beanName加上&，则获取到FactoryBean本身的实例
  5. FactoryBean 通常是用来创建比较复杂的bean(如创建mybatis的SqlSessionFactory很复杂)，一般的bean 直接用xml配置即可，但如果创建一个bean的创建过程中涉及到很多其他的bean 和复杂的逻辑，用xml配置比较困难，这时可以考虑用FactoryBean。

Bean的循环依赖

https://blog.csdn.net/itmrchen/article/details/90201279

对于Spring中Bean的管理，下图一目了然： 

 先调用构造函数进行实例化，然后填充属性，再接着进行其他附加操作和初始化，正是这样的生命周期，才有了Spring的解决循环依赖，这样的解决机制是根据Spring框架内定义的三级缓存来实现的，也就是说：三级缓存解决了Bean之间的循环依赖。我们从源码中来说明。

先来看Spring中Bean工厂是怎么获取Bean的（AbstractBeanFactory中）：

  一级一级向下寻找，找出了前面提到的三级缓存，也就是三个Map集合类：

singletonObjects：第一级缓存，里面放置的是已经实例化好的单例对象；

earlySingletonObjects：第二级缓存，里面存放的是提前曝光的单例对象；

singletonFactories：第三级缓存，里面存放的是将要被实例化的对象的对象工厂。

所以当一个Bean调用构造函数进行实例化后，即使set属性还未填充，就可以通过三级缓存向外暴露依赖的引用值进行set（所以循环依赖问题的解决也是基于Java的引用传递），这也说明了另外一点，基于构造函数的注入，如果有循环依赖，Spring是不能够解决的。

还要说明一点，Spring默认的Bean Scope是单例的，而三级缓存中都包含singleton，可见是对于单例Bean之间的循环依赖的解决，Spring是通过三级缓存来实现的。 

@Import注解介绍

同一个类中调用 @Transaction注解的方法会有事务效果吗？

没有，可以Autowired注入自己，然后再调用注入的类中的方法，即自己依赖自己，循环依赖；

这里在一个内部调用应该是相当于单纯的调用方法this.methodName()，并没有AOP代理。 

来源

https://www.cnblogs.com/l3306/p/10752907.html

https://www.toutiao.com/a6704225799840465422/?timestamp=1560991132&app=news_article&group_id=6704225799840465422&req_id=201906200838520100220620357346BE4

https://blog.csdn.net/qq_41063141/article/details/83239941

https://www.toutiao.com/a6646351921307189764/?tt_from=weixin&utm_campaign=client_share&wxshare_count=1×tamp=1547529100&app=news_article_lite&utm_source=weixin&iid=57655139443&utm_medium=toutiao_android&group_id=6646351921307189764

https://blog.51cto.com/luecsc/1964056

https://www.cnblogs.com/javazhiyin/p/xiaozhi.html

https://blog.csdn.net/qq_38409944/article/details/82663361

作者：rhyme

出处：

Spring

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