SpringBoot入门详解
目录
因何而生的SpringBoot
单体架构的捉襟见肘
SpringBoot的优点
快速入门
高曝光率的Annotation
SpringBoot的工作机制
了解@SpringBootApplication
@SpringBootConfiguration
@EnableAutoConfiguration
自动配置的幕后英雄:SpringFactoriesLoader
@ComponentScan
SpringApplication执行流程
SpringApplicationRunListener
ApplicationContextInitializer
ApplicationListener
CommandLineRunner
因何而生的SpringBoot
单体架构的捉襟见肘
微服务架构和Spring Boot框架的出现是为了解决传统单体应用程序在开发、部署和维护方面遇到的一系列问题,包括:
-
复杂性管理: 传统的单体应用程序通常变得非常庞大和复杂,开发和维护成本逐渐增加。微服务架构将应用程序拆分成小的、独立的服务,每个服务负责特定的业务功能。这简化了应用的开发、测试和维护。
-
技术多样性: 单体应用程序通常使用单一的技术栈,而微服务允许每个服务选择适合其需求的技术栈。这使得开发者可以更好地选择适合任务的工具和技术。
-
快速交付: 微服务允许不同的团队独立开发、测试和部署服务,从而提高了交付速度。这有助于敏捷开发和持续交付。
-
可伸缩性: 微服务使得应用程序的各个部分可以根据需求独立地扩展,而不是整个应用程序。这提高了应用程序的可伸缩性,能够应对高流量和负载。
-
容错性: 微服务的分布性使得应用程序更容易实现容错和恢复能力。当某个服务失败时,不会影响整个应用程序。
-
部署灵活性: 微服务可以独立部署,这意味着你可以频繁地更新和部署单个服务,而不必影响整个应用程序。
Spring Boot的出现与微服务架构有关,它是Spring Framework的一部分,旨在简化开发独立的、可执行的Java应用程序。Spring Boot解决了传统Java应用程序开发中的繁琐配置问题,使开发人员能够更快速地构建微服务和独立应用程序。
SpringBoot的优点
Spring Boot是一个用于构建生产级Spring应用程序的框架,它具有许多优点,使得它成为Java应用程序开发的首选框架之一:
-
简化开发: Spring Boot通过自动配置和约定大于配置的原则,简化了应用程序的开发和配置。开发者可以快速启动项目,减少了大量的样板代码编写。
-
内嵌容器: Spring Boot支持内嵌的Web容器(如Tomcat、Jetty、Undertow),这意味着你无需手动部署WAR文件到独立的Servlet容器中,而是将应用程序打包成一个可执行的JAR文件,直接运行。
-
自动配置: Spring Boot根据你的项目的依赖和设置,自动配置应用程序的各个组件,包括数据源、Spring MVC、安全等。这减少了繁琐的配置工作。
-
开发工具: Spring Boot提供了许多开发者友好的工具,如Spring Boot DevTools,它可以自动重启应用程序、热部署等,大大提高了开发效率。
-
生产就绪: Spring Boot提供了一组用于监控、度量、健康检查、日志记录和安全的功能,使应用程序更容易部署和运行在生产环境中。
-
微服务支持: Spring Boot与Spring Cloud集成良好,支持构建微服务架构。它提供了RESTful服务的构建和调用、服务注册与发现、负载均衡等功能。
-
生态系统: Spring Boot建立在Spring框架的基础上,继承了Spring的强大生态系统,包括Spring Security、Spring Data、Spring Integration等。你可以轻松整合这些组件。
-
广泛的第三方库支持: Spring Boot支持许多第三方库和插件,包括Thymeleaf、Freemarker、Swagger、Spring Boot Actuator等,帮助你快速构建各种类型的应用。
-
可扩展性: Spring Boot是高度可定制和可扩展的,允许你根据项目需求进行自定义配置和功能扩展。
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大量文档和社区支持: Spring Boot拥有丰富的官方文档和庞大的开发者社区,可以轻松找到答案和解决问题。
快速入门
如果要快速入门,这个传送门一定很有帮助------->Spring | Quickstart
高曝光率的Annotation
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@Configuration
用于标识一个类作为配置类。配置类通常用于定义 Spring 容器的配置信息,包括 bean 的定义、依赖注入、AOP 配置等。使用
@Configuration
注解的类可以替代传统的 XML 配置文件,使配置更加可维护和类型安全。 -
@ComponentScan
对应XML配置形式中的<context:component-scan>元素,用于配合一些元信息Java Annotation,比如@Component和@Repository等,将标注了这些元信息Annotation的bean定义类批量采集到Spring的IoC容器中。
不指定basePackages属性的时候,默认从声明@ComponentScan所在类的package扫描。
-
@PropertySource和@PropertySources
@PropertySource用于从某些地方加载*.properties文件内容。@PropertySources用于java8以下版本
@Configuration @PropertySource{*classpath:1.properties} @PropertySource{*classpath:2.properties} public class XConfiguration {... }
属性的覆盖和优先级取决于加载的顺序,通常有以下规则:
-
属性值加载的顺序:
-
默认属性值:Spring 提供了一些默认属性,如
spring.datasource.url
,这些属性在 Spring 启动时被加载。 -
属性文件:使用
@PropertySource
注解加载的属性文件。 -
XML 配置文件:通过 XML 配置文件(如
applicationContext.xml
)中的<context:property-placeholder>
来加载属性文件。 -
命令行参数和环境变量:命令行参数和环境变量可以覆盖已加载的属性值。
-
Java 系统属性:使用
System.setProperty()
来设置属性。
-
-
属性的优先级:
-
当多个属性源中存在相同的属性时,后加载的属性会覆盖先加载的属性。
-
属性的优先级从高到低为:命令行参数和环境变量 > XML 配置文件 > 属性文件 > 默认属性值。
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-
@Import与@ImportResource
@Import:
-
@Import
注解用于导入其他配置类(@Configuration
注解标记的类)。 -
可以在一个配置类中使用
@Import
注解导入多个其他配置类,以将它们组合在一起。
@Configuration @Import({AppConfig1.class, AppConfig2.class}) public class MainConfig {// ... }
@ImportResource
-
@ImportResource
注解用于导入 XML 配置文件,通常是传统的 Spring XML 配置文件。 -
通过
@ImportResource
注解,可以将一个或多个 XML 配置文件导入到 Spring 的注解配置中。
@Configuration @ImportResource("classpath:applicationContext.xml") public class MainConfig {// ... }
-
SpringBoot的工作机制
SoringBoot是Spring框架对“约定优先于配置(Convention Over Configuration)”理念的最佳实践的产物。
了解@SpringBootApplication
从SpringBoot的quickStart教程中,看到SpringBoot启动类就只有以下几行:
import org.springframework.boot.SpringApplication; import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication; @SpringBootApplication public class Application {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(Application.class, args);} }
而其中的@SpringBootApplication和SpringApplication.run()两位就是重点关注对象了。
@SpringBootApplication实际上是一个符合Annotation,主要是下面这三位:
-
@SpringBootConfiguration
-
@EnableAutoConfiguration
-
@ComponentScan
而为了图方便,就把这3个Annotation合成了一个@SpringBootApplication。
@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
启动类标注了@Configuration注解,本质上就是一个IoC容器的配置类。
@Target({ElementType.TYPE}) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Documented @Configuration @Indexed public @interface SpringBootConfiguration {... }
@EnableAutoConfiguration
按照Spring的套路,@EnableXXXXX的Annotation都是借助@Import的支持干大事,@EnableAutoConfiguration干的就是借助@Import将所有符合自动配置条件的bean定义加载到IoC容器。
@Target({ElementType.TYPE}) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Documented @Inherited @AutoConfigurationPackage @Import({AutoConfigurationImportSelector.class}) public @interface EnableAutoConfiguration {... }
其中最关键的就是@Import({AutoConfigurationImportSelector.class}),借助AutoConfigurationImportSelector,@EnableAutoConfiguration可以将所有符合条件的@Configuration配置都加载到当前SpringBoot创建并使用的IoC容器。而在Spring框架中SpringFactoriesLoader的支持下,@EnableAutoConfiguration可以“智能”地自动配置。
自动配置的幕后英雄:SpringFactoriesLoader
SpringFactoriesLoader
是 Spring Framework 中的一个工具类,它用于加载和管理以工厂方式提供的实现。它的主要作用是在 Spring 扩展机制、自动配置以及服务发现等场景中方便地加载和实例化实现类。通常,它是通过读取 META-INF/spring.factories
文件来完成这些任务的。
spring.factories是典型的java properties文件,配置的格式为key=value,注意key和value都是Java类型的完整类型,比如:
org.springframework.context.ApplicationContextInitializer=\ com.elaine.config.MyApplicationContextInitializer
这样一来,@EnableAutoConfiguration自动配置的就变成了:
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实例化为对应的标注了@Configuration形式的IoC容器配置类,然后汇总为一个并加载到IoC容器。
@ComponentScan
@ComponentScan的功能是自动扫描并加载符合条件的组件或bean定义,最终将这些bean定义加载到容器中。如果当前SpringBoot不需要加载bean定义的化,也可以不要@ComponentScan。
SpringApplication执行流程
-
在使用SpringApplication的静态run方法之前,我们需要创建一个SpringApplication对象。在SpringApplication实例初始化的时候,它会提前做好几件事:
-
根据classpath里面是否存在特征类(org.springframework.web.context.ConfigurableWebApplicationContext)决定是创建一个Web应用使用的ApplicationContext类型,还是创建一个标准的Standalone应用使用的ApplicationContext类型。
-
使用SpringFactoriesLoader在classpath中查找并加载所有可用的ApplicationContextInitializer。
-
使用SpringFactoriesLoader在classpath中查找并加载所有可用的ApplicationListener。
-
推断并设置main方法的定义类。
-
-
实例初始化完成且设置完成,执行run方法,遍历执行所有通过SpringFactoriesLoader可以找到并加载的SpringApplicationRunListener,调用它们的started()方法。
-
创建并配置SpringBoot应用将要使用的Environment(包括配置要是用的PropertySource和Profile)。
-
遍历所用的SpringApplicationRunListener的environmentPrepared()。
-
SpringApplication打印banner(如果showBanner属性被设置为true)。
-
根据用户的个性化设置决定是否需要使用自定义的配置,最重要的,将之前准备好的environment配置给ApplicationContext使用。
-
ApplicationContext创建完成,SpringApplication再次使用SpringFactoriesLoader,查找加载所用可用的ApplicationContextInitializer,遍历调用它们的initialize(applicationContext)方法对已经创建好的ApplicationContext进一步处理。
-
遍历所用的SpringApplicationRunListener的contextPrepared()方法。
-
最核心的一步,将@EnableAutoConfiguration获取的所用配置和其他形式的IoC配置加载到已经准备完毕的ApplicationContext。
-
遍历所用的SpringApplicationRunListener的contextLoaded()方法。
-
调用ApplicationContext的refresh()方法。
-
查找ApplicationContext中是否注册有CommandLineRunner,有则遍历执行它们。
-
遍历执行SpringApplicationRunListener的finished()方法。
整个过程中充斥着各种扩展点进行推进工作,我们有必要进一步分析下。
SpringApplicationRunListener
SpringApplicationRunListener是整个启动流程中接收不同执行点事件通知的监听者:
public interface SpringApplicationRunListener {//刚执行run方法时void started();//环境建立好时候void environmentPrepared(ConfigurableEnvironment environment);//上下文建立好的时候void contextPrepared(ConfigurableApplicationContext context);//上下文载入配置时候void contextLoaded(ConfigurableApplicationContext context);//上下文刷新完成后,run方法执行完之前void finished(ConfigurableApplicationContext context, Throwable exception); }
ApplicationContextInitializer
-
SpringApplication
提供了addInitializers
方法,可以用于注册一个或多个ApplicationContextInitializer
的实现类。 -
ApplicationContextInitializer
在 Spring Boot 启动过程中最早执行,它可以在应用程序上下文初始化前对应用程序的配置进行修改。
ApplicationListener
-
ApplicationListener
是 Spring Framework 的标准接口,用于监听应用程序事件。Spring Boot 通过该接口支持了各种应用程序生命周期事件。 -
ApplicationListener
在应用程序启动过程中可以监听各种事件,例如上下文刷新事件、应用程序已启动事件等,根据事件类型的不同,监听器会在不同的阶段执行。
CommandLineRunner
-
CommandLineRunner
是 Spring Boot 的一个接口,它定义了一个run
方法,该方法在 Spring Boot 应用程序启动后执行。 -
CommandLineRunner
在应用程序启动完成后执行,通常用于执行应用程序启动后的一些初始化操作,如加载数据或执行特定任务。
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