第05天 SpringBoot自动配置原理
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首先看下一下自动配置的整个流程图
自从有了 SpringBoot 之后,咋们就起飞了!各种零配置开箱即用,而我们之所以开发起来能够这么爽,自动配置的功劳少不了,今天我们就一起来讨论一下 SpringBoot 自动配置原理。
Spring Boot的自动配置是通过@EnableAutoConfiguration注解实现的。当该注解被标记在一个类上时,Spring Boot就会根据应用程序中所引入的依赖,自动配置应用程序所需的Bean、服务和其他组件。
1. Spring Boot自动配置的概念
Spring Boot自动配置是指,在Spring Boot中,通过一些规则来自动配置应用程序所需的Bean、服务和其他组件。这种自动配置的方式可以大大减少开发人员的工作量,因为他们不需要手动配置每个组件,而只需要在应用程序中引入所需的模块即可。
2. 逐步分析
2.1 @SpringBootApplication
一切的来自起源SpringBoot的启动类,我们发现main方法上面有个注解:@SpringBootApplication
package com.leo.demo02;import org.mybatis.spring.annotation.MapperScan;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.jdbc.DataSourceAutoConfiguration;
import org.springframework.context.ConfigurableApplicationContext;
import org.springframework.core.env.Environment;/*** @author : Leo* @description : 启动类* @date 2023/8/10 11:22*/
@SpringBootApplication
@MapperScan("com.leo.demo02.mapper")
public class Application
{public static void main(String[] args){ConfigurableApplicationContext context = SpringApplication.run(Application.class, args);}
}
@SpringBootApplication
标注在某个类上说明这个类是 SpringBoot 的主配置类, SpringBoot 就应该运行这个类的main方法来启动 SpringBoot 应用;它的本质是一个组合注解,我们点进去查看该类的元信息主要包含3个注解:
@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}
)}
)
public @interface SpringBootApplication {
@SpringBootConfiguration
(里面就是@Configuration,标注当前类为配置类,其实只是做了一层封装改了个名字而已)@EnableAutoConfiguration
(开启自动配置)@ComponentScan
(包扫描)
注:@Inherited是一个标识,用来修饰注解,如果一个类用上了@Inherited修饰的注解,那么其子类也会继承这个注解
我们下面逐一分析这3个注解作用
2.2 @SpringBootConfiguration
我们继续点@SpringBootConfiguration
进去查看源码如下:
@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Configuration
@Indexed
public @interface SpringBootConfiguration {@AliasFor(annotation = Configuration.class)boolean proxyBeanMethods() default true;
}
@Configuration
标注在某个类上,表示这是一个 springboot的配置类
。可以向容器中注入组件。
2.3 @ComponentScan
@ComponentScan
:配置用于 Configuration 类的组件扫描指令。- 提供与
Spring XML
的<context:component-scan>
元素并行的支持。 - 可以
basePackageClasses
或basePackages
来定义要扫描的特定包。 如果没有定义特定的包,将从声明该注解的类的包开始扫描
。
2.4 @EnableAutoConfiguration
@ComponentScan
:配置用于 Configuration 类的组件扫描指令。- 提供与
Spring XML
的<context:component-scan>
元素并行的支持。 - 可以
basePackageClasses
或basePackages
来定义要扫描的特定包。 如果没有定义特定的包,将从声明该注解的类的包开始扫描
。
3. 自动配置
@EnableAutoConfiguration
我们点进去看看该注解有什么内容
@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@AutoConfigurationPackage //自动导包
@Import({AutoConfigurationImportSelector.class}) //自动配置导入选择
public @interface EnableAutoConfiguration {String ENABLED_OVERRIDE_PROPERTY = "spring.boot.enableautoconfiguration";Class<?>[] exclude() default {};String[] excludeName() default {};
}
3.1 @AutoConfigurationPackage
- 自动导入配置包
- 点进去查看代码:
@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@Import({Registrar.class})
public @interface AutoConfigurationPackage {String[] basePackages() default {};Class<?>[] basePackageClasses() default {};
}
@Import
为spring的注解,导入一个配置文件,在springboot中为给容器导入一个组件,而导入的组件由 AutoConfigurationPackages.class的内部类Registrar.class
执行逻辑来决定是如何导入的。
@Import({Registrar.class})
点Registrar.class进去查看源码如下:
static class Registrar implements ImportBeanDefinitionRegistrar, DeterminableImports {Registrar() {}public void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata metadata, BeanDefinitionRegistry registry) {//断点AutoConfigurationPackages.register(registry, (String[])(new AutoConfigurationPackages.PackageImports(metadata)).getPackageNames().toArray(new String[0]));}public Set<Object> determineImports(AnnotationMetadata metadata) {return Collections.singleton(new AutoConfigurationPackages.PackageImports(metadata));}
}
注:Registrar实现了ImportBeanDefinitionRegistrar
类,就可以被注解@Import导入到spring容器里。
这个地方打断点
运行可以查看到(String[])(new AutoConfigurationPackages.PackageImports(metadata)).getPackageNames().toArray(new String[0])
的值为com.leo.Applicaiton
:当前启动类所在的包名
结论: @AutoConfigurationPackage 就是将主配置类(@SpringBootApplication 标注的类)所在的包下面所有的组件都扫描注册到 spring 容器中。
3.2 @Import({AutoConfigurationImportSelector.class})
作用:AutoConfigurationImportSelector开启自动配置类的导包的选择器
,即是带入哪些类,有选择性的导入
点AutoConfigurationImportSelector.class进入查看源码,这个类中有两个方法见名知意:
-
selectImports:选择需要导入的组件
public String[] selectImports(AnnotationMetadata annotationMetadata) {if (!this.isEnabled(annotationMetadata)) {return NO_IMPORTS;} else {AutoConfigurationImportSelector.AutoConfigurationEntry autoConfigurationEntry = this.getAutoConfigurationEntry(annotationMetadata);return StringUtils.toStringArray(autoConfigurationEntry.getConfigurations());} }
-
getAutoConfigurationEntry:根据导入的@Configuration类的AnnotationMetadata返回AutoConfigurationImportSelector.AutoConfigurationEntry
protected AutoConfigurationImportSelector.AutoConfigurationEntry getAutoConfigurationEntry(AnnotationMetadata annotationMetadata) {if (!this.isEnabled(annotationMetadata)) {return EMPTY_ENTRY;} else {AnnotationAttributes attributes = this.getAttributes(annotationMetadata);// 这打个断点,看看 返回的数据List<String> configurations = this.getCandidateConfigurations(annotationMetadata, attributes);//删除重复项configurations = this.removeDuplicates(configurations);Set<String> exclusions = this.getExclusions(annotationMetadata, attributes);//检查this.checkExcludedClasses(configurations, exclusions);//删除需要排除的依赖configurations.removeAll(exclusions);configurations = this.getConfigurationClassFilter().filter(configurations);this.fireAutoConfigurationImportEvents(configurations, exclusions);return new AutoConfigurationImportSelector.AutoConfigurationEntry(configurations, exclusions);}
}
this.getCandidateConfigurations(annotationMetadata, attributes)这里断点查看
configurations数组长度为127,并且文件后缀名都为 **AutoConfiguration
结论: 这些都是候选的配置类,经过去重,去除需要的排除的依赖,最终的组件才是这个环境需要的所有组件。有了自动配置,就不需要我们自己手写配置的值了,配置类有默认值的。
我们继续往下看看是如何返回需要配置的组件的
1. getCandidateConfigurations(annotationMetadata, attributes)
方法如下:
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;
}
这里有句断言: 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.”);
意思是:“在 META-INF/spring.factories 中没有找到自动配置类。如果您使用自定义包装,请确保该文件是正确的。“
结论: 即是要loadFactoryNames()方法要找到自动的配置类返回才不会报错。
2. getSpringFactoriesLoaderFactoryClass()
我们点进去发现:this.getSpringFactoriesLoaderFactoryClass()返回的是EnableAutoConfiguration.class
这个注解。这个注解和@SpringBootApplication下标识注解是同一个注解。
protected Class<?> getSpringFactoriesLoaderFactoryClass() {return EnableAutoConfiguration.class;
}
protected Class<?> getSpringFactoriesLoaderFactoryClass() {return EnableAutoConfiguration.class;
}
结论:获取一个能加载自动配置类的类,即SpringBoot默认自动配置类为EnableAutoConfiguration
loadFactoryNames()
public static List<String> loadFactoryNames(Class<?> factoryType, @Nullable ClassLoader classLoader) {ClassLoader classLoaderToUse = classLoader;if (classLoaderToUse == null) {classLoaderToUse = SpringFactoriesLoader.class.getClassLoader();}String factoryTypeName = factoryType.getName();return loadSpringFactories(classLoaderToUse).getOrDefault(factoryTypeName, Collections.emptyList());
}
先是将 EnableAutoConfiguration.class
传给了 factoryType
然后String factoryTypeName = factoryType.getName();
,所以factoryTypeName
值为 org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration
loadSpringFactories()
接着查看loadSpringFactories方法的作用
private static Map<String, List<String>> loadSpringFactories(ClassLoader classLoader) {//断点查看Map<String, List<String>> result = cache.get(classLoader);if (result != null) {return result;}result = new HashMap<>();try {//注意这里:META-INF/spring.factoriesEnumeration<URL> urls = classLoader.getResources(FACTORIES_RESOURCE_LOCATION);while (urls.hasMoreElements()) {URL url = urls.nextElement();UrlResource resource = new UrlResource(url);Properties properties = PropertiesLoaderUtils.loadProperties(resource);for (Map.Entry<?, ?> entry : properties.entrySet()) {String factoryTypeName = ((String) entry.getKey()).trim();String[] factoryImplementationNames =StringUtils.commaDelimitedListToStringArray((String) entry.getValue());for (String factoryImplementationName : factoryImplementationNames) {//断点result.computeIfAbsent(factoryTypeName, key -> new ArrayList<>()).add(factoryImplementationName.trim());}}}// Replace all lists with unmodifiable lists containing unique elements//去重,断点查看result值result.replaceAll((factoryType, implementations) -> implementations.stream().distinct().collect(Collectors.collectingAndThen(Collectors.toList(), Collections::unmodifiableList)));cache.put(classLoader, result);}catch (IOException ex) {throw new IllegalArgumentException("Unable to load factories from location [" +FACTORIES_RESOURCE_LOCATION + "]", ex);}return result;
}
这里的 FACTORIES_RESOURCE_LOCATION 在上面有定义:META-INF/spring.factories
public final class SpringFactoriesLoader {/*** The location to look for factories.* <p>Can be present in multiple JAR files.*/public static final String FACTORIES_RESOURCE_LOCATION = "META-INF/spring.factories";
META-INF/spring.factories文件在哪里?? 在所有引入的java包的当前类路径下的META-INF/spring.factories文件都会被读取,如:
该方法作用是加载所有依赖的路径META-INF/spring.factories文件,通过map结构保存,key为文件中定义的一些标识工厂类,value就是能自动配置的一些工厂实现的类,value用list保存并去重。
在回看 loadSpringFactories(classLoaderToUse).getOrDefault(factoryTypeName, Collections.emptyList());
因为 loadFactoryNames
方法携带过来的第一个参数为 EnableAutoConfiguration.class
,所以 factoryType
值也为 EnableAutoConfiguration.class
,那么 factoryTypeName
值为 EnableAutoConfiguration
。拿到的值就是META-INF/spring.factories文件下的key为 org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration的值
getOrDefault
当 Map
集合中有这个 key 时,就使用这个 key值,如果没有就使用默认值空数组
结论:
- loadSpringFactories()该方法就是从“META-INF/spring.factories”中加载给定类型的工厂实现的完全限定类名放到map中
- loadFactoryNames()是根据SpringBoot的启动生命流程,当需要加载自动配置类时,就会传入org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration参数,从map中查找key为org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration的值,这些值通过反射加到容器中,之后的作用就是用它们来做自动配置,这就是Springboot自动配置开始的地方
- 只有这些自动配置类进入到容器中以后,接下来这个自动配置类才开始进行启动
- 当需要其他的配置时如监听相关配置:listenter,就传不同的参数,获取相关的listenter配置。
4. 自动配置流程细节梳理
导入starter-web
:导入了web开发场景
- 1、场景启动器导入了相关场景的所有依赖:
starter-json
、starter-tomcat
、springmvc
- 2、每个场景启动器都引入了一个
spring-boot-starter
,核心场景启动器。 - 3、核心场景启动器引入了
spring-boot-autoconfigure
包。 - 4、
spring-boot-autoconfigure
里面囊括了所有场景的所有配置。 - 5、只要这个包下的所有类都能生效,那么相当于SpringBoot官方写好的整合功能就生效了。
- 6、SpringBoot默认却扫描不到
spring-boot-autoconfigure
下写好的所有配置类。(这些配置类给我们做了整合操作),默认只扫描主程序所在的包。
2、主程序:@SpringBootApplication
-
@SpringBootApplication
由三个注解组成@SpringBootConfiguration
、@EnableAutoConfiguratio
、@ComponentScan
-
SpringBoot默认只能扫描自己主程序所在的包及其下面的子包,扫描不到
spring-boot-autoconfigure
包中官方写好的配置类 -
**@EnableAutoConfiguration**
:SpringBoot 开启自动配置的核心。 -
- 是由
@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)
提供功能:批量给容器中导入组件。 - SpringBoot启动会默认加载 142个配置类。
- 这142个配置类来自于
spring-boot-autoconfigure
下META-INF/spring/**org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration**.imports
文件指定的 - 项目启动的时候利用 @Import 批量导入组件机制把
autoconfigure
包下的142xxxxAutoConfiguration
类导入进来(自动配置类) - 虽然导入了
142
个自动配置类
- 是由
-
按需生效:
-
- 并不是这
142
个自动配置类都能生效 - 每一个自动配置类,都有条件注解
@ConditionalOnxxx
,只有条件成立,才能生效
- 并不是这
3、**xxxxAutoConfiguration**
自动配置类
- 给容器中使用@Bean 放一堆组件。
- 每个自动配置类都可能有这个注解
@EnableConfigurationProperties(**ServerProperties**.class)
,用来把配置文件中配的指定前缀的属性值封装到xxxProperties
属性类中 - 以Tomcat为例:把服务器的所有配置都是以
server
开头的。配置都封装到了属性类中。 - 给容器中放的所有组件的一些核心参数,都来自于
**xxxProperties**
。**xxxProperties**
都是和配置文件绑定。 - 只需要改配置文件的值,核心组件的底层参数都能修改
**4、**写业务,全程无需关心各种整合(底层这些整合写好了,而且也生效了)
核心流程总结:
1、导入starter
,就会导入autoconfigure
包。
2、autoconfigure
包里面 有一个文件 META-INF/spring/**org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration**.imports
,里面指定的所有启动要加载的自动配置类
3、@EnableAutoConfiguration 会自动的把上面文件里面写的所有自动配置类都导入进来。xxxAutoConfiguration 是有条件注解进行按需加载
4、xxxAutoConfiguration
给容器中导入一堆组件,组件都是从 xxxProperties
中提取属性值
5、xxxProperties
又是和配置文件进行了绑定
**效果:**导入starter
、修改配置文件,就能修改底层行为。
5. 常用的Conditional注解
- 在加载自动配置类的时候,并不是将spring.factories的配置全部加载进来,而是通过@Conditional等注解的判断进行动态加载
- @Conditional其实是spring底层注解,意思就是根据不同的条件,来进行自己不同的条件判断,如果满足指定的条件,那么配置类里边的配置才会生效。
- 常用的Conditional注解:
- @ConditionalOnClass : classpath中存在该类时起效
- @ConditionalOnMissingClass : classpath中不存在该类时起效
- @ConditionalOnBean : DI容器中存在该类型Bean时起效
- @ConditionalOnMissingBean : DI容器中不存在该类型Bean时起效
- @ConditionalOnSingleCandidate : DI容器中该类型Bean只有一个或@Primary的只有一个时起效
- @ConditionalOnExpression : SpEL表达式结果为true时
- @ConditionalOnProperty : 参数设置或者值一致时起效
- @ConditionalOnResource : 指定的文件存在时起效
- @ConditionalOnJndi : 指定的JNDI存在时起效
- @ConditionalOnJava : 指定的Java版本存在时起效
- @ConditionalOnWebApplication : Web应用环境下起效
- @ConditionalOnNotWebApplication : 非Web应用环境下起效
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一、在工程文件夹下创建一个新的文件夹,命名为“ModulesCodesFiles”,译为“模块化代码文件”,用于存放所有模块化代码文件。 二、在“ModulesCodesFiles”文件夹下为每个模块创建一个新的文件夹,命名为模块的名称,例…...
docker image
docker image 1. 由来 docker image是Docker容器管理工具中的一个命令,用于管理和操作Docker镜像。 2. 常见五种示例命令和说明 以下是docker image的常见示例命令及其说明: 示例一:列出所有镜像 docker image ls描述:使用d…...
力扣75——单调栈
总结leetcode75中的单调栈算法题解题思路。 上一篇:力扣75——区间集合 力扣75——单调栈 1 每日温度2 股票价格跨度1 - 2 解题总结 1 每日温度 题目: 给定一个整数数组 temperatures ,表示每天的温度,返回一个数组 answer &…...
Webpack和Parcel详解
构建工具和打包器是在开发过程中帮助组织、优化和打包项目的工具。它们可以处理依赖管理、资源优化、代码转换等任务,从而使开发流程更高效。以下是关于构建工具和打包器的一些指导: **Webpack:** Webpack 是一个功能强大的模块打包器&#…...
linux系统服务学习(六)FTP服务学习
文章目录 FTP、NFS、SAMBA系统服务一、FTP服务概述1、FTP服务介绍2、FTP服务的客户端工具3、FTP的两种运行模式(了解)☆ 主动模式☆ 被动模式 4、搭建FTP服务(重要)5、FTP的配置文件详解(重要) 二、FTP任务…...
7.原 型
7.1原型 【例如】 另外- this指向: 构造函数和原型对象中的this都指向实例化的对象 7.2 constructor属性 每个原型对象里面都有个constructor属性( constructor构造函数) 作用:该属性指向该原型对象的构造函数 使用场景: 如果有多个对象的方法&#…...
【图像分类】理论篇(2)经典卷积神经网络 Lenet~Resenet
目录 1、卷积运算 2、经典卷积神经网络 2.1 Lenet 网络构架 代码实现 2.2 Alexnet 网络构架 代码实现 2.3 VGG VGG16网络构架 代码实现 2.4 ResNet ResNet50网络构架 代码实现 1、卷积运算 在二维卷积运算中,卷积窗口从输入张量的左上角开始ÿ…...