SpringBoot自動設定特點與原理詳細分析

2022-08-16 18:01:09

一、SpringBoot是什麼

Spring Boot是由Pivotal團隊提供的全新框架，其設計目的是用來簡化新Spring應用的初始搭建以及開發過程。

在Spring框架這個大家族中，產生了很多衍生框架，比如 Spring、SpringMvc框架等，Spring的核心內容在於控制反轉(IOC)和依賴注入(DI),所謂控制反轉並非是一種技術，而是一種思想，在操作方面是指在spring組態檔中建立<bean>，依賴注入即為由spring容器為應用程式的某個物件提供資源，比如參照物件、常數資料等。

二、SpringBoot的特點（核心功能）

可獨立執行的Spring專案：Spring Boot可以以jar包的形式獨立執行。
內嵌的Servlet容器：Spring Boot可以選擇內嵌Tomcat、Jetty或者Undertow，無須以war包形式部署專案。
簡化的Maven設定：Spring提供推薦的基礎 POM 檔案來簡化Maven 設定。
自動設定Spring：Spring Boot會根據專案依賴來自動設定Spring 框架，極大地減少專案要使用的設定。
提供生產就緒型功能：提供可以直接在生產環境中使用的功能，如效能指標、應用資訊和應用健康檢查。
無程式碼生成和xml設定：Spring Boot不生成程式碼。完全不需要任何xml設定即可實現Spring的所有設定。

SpringBoot最明顯的特點是，讓檔案設定變的相當簡單、讓應用部署變的簡單（SpringBoot內建伺服器，並裝備啟動類程式碼），可以快速開啟一個Web容器進行開發。

三、SpringBoot的自動設定原理

Spring Boot的啟動類上有一個@SpringBootApplication註解，這個註解是Spring Boot專案必不可少的註解。

1. @SpringBootApplication

作用：SpringBoot的核心註解，標註在某個類上說明這個類是SpringBoot的主設定類， SpringBoot就應該執行這個類的main方法來啟動SpringBoot應用

@SpringBootApplication
public class Springboot01Application {
    public static void main(String[] args) {
       SpringApplication.run(Springboot01Application.class, args);
    }
}

它的本質是一個組合註解，我們點進去檢視該類的元資訊主要包含3個註解：

@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}
)}
)

2. @SpringBootConfiguration

作用：SpringBoot的設定類，標註在某個類上，表示這是一個SpringBoot的設定類；我們繼續進去這個註解檢視原始碼：

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

@Configuration標註在某個類上，表示這是一個 springboot的設定類。可以向容器中注入元件。

3. @EnableAutoConfiguration

作用：開啟自動設定功能

以前我們需要設定的東西，Spring Boot幫我們自動設定;@EnableAutoConfiguration告訴SpringBoot開啟自動設定功能;這樣自動設定才能生效;

點進註解接續檢視：

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

@AutoConfigurationPackage：自動設定包

@Import({AutoConfigurationImportSelector.class})：Spring底層註解@import ，給容器中匯入一個元件，匯入的元件由AutoConfigurationPackages.Registrar.class這個類來指定

①利用getAutoConfigurationEntry(annotationMetadata);給容器中批次匯入一些元件；

②呼叫List<String> configurations = getCandidateConfigurations(annotationMetadata, attributes)獲取到所有需要匯入到容器中的設定類；

③利用工廠載入 Map<String, List<String>> loadSpringFactories(@Nullable ClassLoader classLoader)；得到所有的元件；

④從META-INF/spring.factories位置來載入一個檔案。預設掃描我們當前系統裡面所有META-INF/spring.factories位置的檔案。

4. @ComponentScan

作用：自動掃描元件，預設掃描該類所在包及其子包下所有帶有指定註解的類，將它們自動裝配到bean容器中，會被自動裝配的註解包括@Controller、@Service、@Component、@Repository等。也可以指定掃描路徑。

四、核心原理圖

簡單來說，Spring Boot通過@EnableAutoConfiguration註解開啟自動設定，對jar包下的spring.factories檔案進行掃描，這個檔案中包含了可以進行自動設定的類，當滿足@Condition註解指定的條件時，便在依賴的支援下進行範例化，註冊到Spring容器中。

五、常用的Conditional註解

在載入自動設定類的時候，並不是將spring.factories的設定全部載入進來，而是通過@Conditional等註解的判斷進行動態載入；

@Conditional其實是spring底層註解，意思就是根據不同的條件，來進行自己不同的條件判斷，如果滿足指定的條件，那麼設定類裡邊的設定才會生效；

常用的Conditional註解：

@ConditionalOnClass ： classpath中存在該類時起效

@ConditionalOnMissingClass ： classpath中不存在該類時起效

@ConditionalOnBean ： DI容器中存在該型別Bean時起效

@ConditionalOnMissingBean ： DI容器中不存在該型別Bean時起效

@ConditionalOnSingleCandidate ： DI容器中該型別Bean只有一個或@Primary的只有一個時起效

@ConditionalOnExpression ： SpEL表示式結果為true時

@ConditionalOnProperty ：引數設定或者值一致時起效

@ConditionalOnResource ：指定的檔案存在時起效

@ConditionalOnJndi ：指定的JNDI存在時起效

@ConditionalOnJava ：指定的Java版本存在時起效

@ConditionalOnWebApplication ： Web應用環境下起效

@ConditionalOnNotWebApplication ：非Web應用環境下起效

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