SpringBoot高级-底层原理

目录

1 SpringBoot自动化配置原理

01-SpringBoot2高级-starter依赖管理机制

02-SpringBoot2高级-自动化配置初体验

03-SpringBoot2高级-底层原理-@Configuration配置注解

04-SpringBoot2高级-底层原理-@Import注解使用1

05-SpringBoot2高级-底层原理-@Import注解使用2

06-SpringBoot2高级-底层原理-@Conditional衍生条件装配

07-SpringBoot2高级-底层原理-@ConfigurationProperties配置绑定

08-SpringBoot2高级-自动化配置原理-@SpringBootApplication入口分析

09-SpringBoot2高级-自动化配置原理-@EnableAutoConfiguration自动配置注解

10-SpringBoot2高级-自动化配置原理-按条件开启自动配置类和配置项

11-SpringBoot2高级-自动化配置原理-debug全流程

12-SpringBoot2高级-自动化配置原理-总结

2 SpringBoot健康监控

13-SpringBoot2高级-监控-健康监控服务

14-SpringBoot2高级-监控-Admin可视化

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• 理解SpringBoot自动化配置源码

• 理解SpringBoot健康监控

1 SpringBoot自动化配置原理

01-SpringBoot2高级-starter依赖管理机制

目的：通过依赖能了解SpringBoot管理了哪些starter

讲解：

1. 通过依赖 spring-boot-dependencies 搜索 starter- 发现非常多的官方starter，并且已经帮助我们管理好了版本。
2. 项目中使用直接引入对应的 starter 即可，这个场景下需要的依赖就会自动导入到项目中，简化了繁琐的依赖。如果需要修改版本可以有两种方式：

• 重写maven属性
• 使用Maven依赖管理的就近原则

      3.引入 starter 不仅仅是帮助我们管理了依赖，还帮我做了很多的默认的配置信息，简化了大量的配置，使用更加的简单。

      4.所有的场景启动器的底层都依赖 spring-boot-starter

<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter</artifactId><version>2.3.10.RELEASE</version><scope>compile</scope></dependency>

小结：

• 引入官方starter依赖默认都可以不写版本

• 如果配置满足您当前开发需要，则默认配置即可

02-SpringBoot2高级-自动化配置初体验

目的：以web MVC自动化配置原理为例讲解，能够理解web MVC自动化配置加入了哪些依赖，做了哪些默认配置。

讲解：

回忆一下：SpringMVC博文中，我们在 SSM整合时;

添加spring及spring web mvc相关依赖

springmvc配置类：

1、扫描controller层

2、静态资源控制

3、......

servlet容器配置类：

1、扫描springmvc配置类

2、扫描spring配置类

3、设置哪些请求交给springmvc处理

4、POST请求乱码过滤器

部署还需要单独的tomcat

也就是说：我们现在需要在开发业务代码前，就必须要准备好这些环境，否则无法完成业务代码，这就是我们现在的问题。

让这些问题成为过去，现在我们就探索一下SpringBoot是如何帮助我们完成强大而又简单自动化配置的。

引入 web 开发场景启动器依赖：

<!--web开发的起步依赖   场景启动器依赖-->
<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency>

帮助我们做了以下自动化配置：

1. 依赖版本和依赖什么jar都不需要开发者关注

1. 自动化配置

• 自动配好SpringMVC
  • 引入SpringMVC全套组件
  • 自动配好SpringMVC常用组件（三大组件，文件上传等）
• 自动配好Web常见功能，如：字符编码问题，静态资源管理

1. 自动配好Tomcat

小结：

• 有了SpringBoot以后，让开发人员重点关注业务本身，而不是环境上，提升了开发效率。

03-SpringBoot2高级-底层原理-@Configuration配置注解

目的：掌握@Configuration注解的作用及新特性

讲解：

1、@Configuration注解的作用是替代原始 spring配置文件 功能

演示：

1）编写配置类

package com.itheima.sh.config;import com.itheima.sh.pojo.User;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;/*** 1、@Configuration 替代 spring配置文件（配置bean）* 2、组件源码中包含 @Component 注解，当前类也会注册到 IOC 容器，默认类名小写* 3、默认都是单例的*/
@Configuration
public class MyConfig {@Bean   // 默认方法名称作为容器中的namepublic User getUser() {return new User();}
}

2）在引导类编写代码测试：

@SpringBootApplication
@MapperScan(basePackages = "com.itheima.sh.mapper")
public class DataApplication {public static void main(String[] args) {ConfigurableApplicationContext applicationContext = SpringApplication.run(DataApplication.class, args);// 根据name获取容器中的beanUser user1 = applicationContext.getBean("getUser", User.class);User user2 = applicationContext.getBean("getUser", User.class);System.out.println(user1 == user2);MyConfig myConfig1 = applicationContext.getBean("myConfig", MyConfig.class);MyConfig myConfig2 = applicationContext.getBean("myConfig", MyConfig.class);System.out.println(myConfig1 == myConfig2);// 注意：如果 MYConfig配置类没有按照规范编写，则容器中bean 的name为 类名}
}

SpringBoot 提供一个注解和当前注解功能一样：

@SpringBootConfiguration

2、proxyBeanMethods：代理bean的方法属性（since spring 5.2以后）

功能：

• proxyBeanMethods = true：Full模式，保证每个@Bean方法被调用多少次返回的组件都是单实例的

• proxyBeanMethods = false：Lite模式，每个@Bean方法被调用多少次返回的组件都是新创建的

演示：

1. 默认 proxyBeanMethods=true，springBoot会检查这个组件是否在容器中有,有则直接引用

// 默认 proxyBeanMethods=true springBoot会检查这个组件是否在容器中有,有则直接引用
User user3 = myConfig1.getUser();
System.out.println(user1 == user3);  // true

1. 修改 proxyBeanMethods=false，则每调用一次Spring就会创建一个新的Bean对象

在执行结果则为 false， 证明两次获取的bean不是同一个bean。

小结：

• 组件依赖必须使用Full模式默认。

• Full模式每次都会检查bean，效率较Lite模式慢

04-SpringBoot2高级-底层原理-@Import注解使用1

目的：能够理解@Import注解作用及4种使用方式

讲解：

作用：使用@Import导入的类会被Spring加载到IOC容器中

@Import提供4种用法：

1. 导入Bean

1. 导入配置类

1. 导入 ImportSelector 实现类。一般用于加载配置文件中的类

1. 导入 ImportBeanDefinitionRegistrar 实现类

实现：

1、导入Bean

package com.itheima.sh;import com.itheima.sh.pojo.User;
import org.mybatis.spring.annotation.MapperScan;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.context.ConfigurableApplicationContext;
import org.springframework.context.annotation.Import;import java.util.Map;@SpringBootApplication
@Import(User.class)  
//会自动执行当前类的构造方法创建对象，存到IOC容器, bean名称为：类的全路径public class DataApplication {public static void main(String[] args) {ConfigurableApplicationContext applicationContext = SpringApplication.run(DataApplication.class, args);Map<String, User> map = applicationContext.getBeansOfType(User.class);System.out.println(map);User user1 = applicationContext.getBean("com.itheima.sh.pojo.User", User.class);System.out.println(user1);}
}

2、导入配置类

package com.itheima.sh;import com.itheima.sh.config.MyConfig;
import com.itheima.sh.pojo.User;
import org.mybatis.spring.annotation.MapperScan;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.context.ConfigurableApplicationContext;
import org.springframework.context.annotation.Import;import java.util.Map;@SpringBootApplication
@MapperScan(basePackages = "com.itheima.sh.mapper")
//@Import(User.class)
//1、会自动执行当前类的构造方法创建对象，存到IOC容器, bean名称为：类的全路径@Import(MyConfig.class)
//2、创建MyConfig bean，并且类中有 带有@Bean注解方法，创建对象存到IOC容器，bean名称为：默认方法名称
public class DataApplication {public static void main(String[] args) {ConfigurableApplicationContext applicationContext = SpringApplication.run(DataApplication.class, args);//{getUser=com.itheima.sh.pojo.User@1b4a3a1}Map<String, User> map = applicationContext.getBeansOfType(User.class);System.out.println(map);User user1 = applicationContext.getBean("getUser", User.class);System.out.println(user1);Map<String, MyConfig> config = applicationContext.getBeansOfType(MyConfig.class);//{com.itheima.sh.config.MyConfig=com.itheima.sh.config.MyConfig@7e848aea}System.out.println(config);}
}

05-SpringBoot2高级-底层原理-@Import注解使用2

目的：讲解@Import注解使用另外两种使用方式

步骤：

1. 导入 ImportSelector 实现类。一般用于加载配置文件中的类

1. 导入 ImportBeanDefinitionRegistrar 实现类

实现：

导入 ImportSelector 实现类。一般用于加载配置文件中的类

1、编写 ImportSelector 实现类，MyImportSelector

2、引导类导入

package com.itheima.sh;import com.itheima.sh.config.MyImportSelector;
import com.itheima.sh.pojo.User;
import org.mybatis.spring.annotation.MapperScan;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.context.ConfigurableApplicationContext;
import org.springframework.context.annotation.Import;import java.util.Map;@SpringBootApplication
@MapperScan(basePackages = "com.itheima.sh.mapper")
//@Import(User.class)
//1、会自动执行当前类的构造方法创建对象，存到IOC容器, bean名称为：类的全路径//@Import(MyConfig.class)
//2、创建MyConfig bean，并且类中有 带有@Bean注解方法，创建对象存到IOC容器，bean名称为：默认方法名称@Import(MyImportSelector.class)
//3、创建MyConfig bean 名称为：类名全路径，创建带有@Bean注解方法实例，名称为：方法名称
public class DataApplication {public static void main(String[] args) {ConfigurableApplicationContext applicationContext = SpringApplication.run(DataApplication.class, args);Map<String, MyConfig> map = applicationContext.getBeansOfType(MyConfig.class);//{com.itheima.sh.config.MyConfig=com.itheima.sh.config.MyConfig@44384b4a}System.out.println(map);Map<String, User> userMap = applicationContext.getBeansOfType(User.class);//{getUser=com.itheima.sh.pojo.User@5cc3e49b}System.out.println(userMap);}
}

导入 ImportBeanDefinitionRegistrar 实现类

1、编写 ImportBeanDefinitionRegistrar 实现类，MyImportBeanDefinitionRegistrar

package com.itheima.sh.config;import com.itheima.sh.pojo.User;
import org.springframework.beans.factory.support.AbstractBeanDefinition;
import org.springframework.beans.factory.support.BeanDefinitionBuilder;
import org.springframework.beans.factory.support.BeanDefinitionRegistry;
import org.springframework.context.annotation.ImportBeanDefinitionRegistrar;
import org.springframework.core.type.AnnotationMetadata;public class MyImportBeanDefinitionRegistrar implements ImportBeanDefinitionRegistrar {/*** @param importingClassMetadata 导入类的元注解信息* @param registry Bean注册表*/@Overridepublic void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata importingClassMetadata, BeanDefinitionRegistry registry) {AbstractBeanDefinition beanDefinition = BeanDefinitionBuilder.rootBeanDefinition(User.class).getBeanDefinition();registry.registerBeanDefinition("user", beanDefinition);}
}

2、引导类测试

package com.itheima.sh;import com.itheima.sh.config.MyImportBeanDefinitionRegistrar;
import com.itheima.sh.pojo.User;
import org.mybatis.spring.annotation.MapperScan;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.context.ConfigurableApplicationContext;
import org.springframework.context.annotation.Import;import java.util.Map;@SpringBootApplication
@MapperScan(basePackages = "com.itheima.sh.mapper")//@Import(User.class)
//1、会自动执行当前类的构造方法创建对象，存到IOC容器, bean名称为：类的全路径//@Import(MyConfig.class)
//2、创建MyConfig bean，并且类中有 带有@Bean注解方法，创建对象存到IOC容器，bean名称为：默认方法名称//@Import(MyImportSelector.class)
//3、创建MyConfig bean 名称为：类名全路径，创建带有@Bean注解方法实例，名称为：方法名称@Import(MyImportBeanDefinitionRegistrar.class)
//4、创建Bean，名称：在registerBeanDefinition中定义
public class DataApplication {public static void main(String[] args) {ConfigurableApplicationContext applicationContext = SpringApplication.run(DataApplication.class, args);Map<String, User> userMap = applicationContext.getBeansOfType(User.class);//{user=com.itheima.sh.pojo.User@23c7cb18}System.out.println(userMap);}
}

小结：

• 讲解当前小节的目的主要是为源码准备

• 还有我们也可以知道创建Bean对象，还可以使用@Import四种方式

06-SpringBoot2高级-底层原理-@Conditional衍生条件装配

目的：理解@Conditional衍生条件装配的作用

讲解：

作用：条件装配，满足Conditional指定的条件，则进行组件注入，初始化Bean对象到IOC容器
。

演示：

在RedisConfig类中添加注释：

方法中定义：

类上定义：

注意：也可以添加到 类上， 满足条件则类及类中的对象生效。

小结：

• @ConditionalOnXXX 注解存在的意义是：满足条件当前类或者Bean才有效，按需导入。

07-SpringBoot2高级-底层原理-@ConfigurationProperties配置绑定

目的：

回顾 @ConfigurationProperties配置绑定 存在的目的是：获取配置属性或者是配置文件指定前缀的属性信息，并且初始化Bean对象到 IOC 容器。

由此我们可以想：将来的配置我们可以放在配置文件中，通过这个注解来读取并封装成对象

08-SpringBoot2高级-自动化配置原理-@SpringBootApplication入口分析

目的：能够理解SpringBoot自动化配置流程中@SpringBootApplication是一个组合注解，及每一个注解的作用能够知道作用。

讲解：

1、SpringBoot是一个组合注解

2、@SpringBootConfiguration注解作用

• @SpringBootConfiguration是对@Configuration注解的包装，proxyBeanMethods 默认配置 true， full模式（单例Bean）

• 标识是一个配置类，所以 引导类也是配置类

3、@ComponentScan注解作用

• 组件扫描，默认扫描的规则 引导类所在的包及其子包所有带注解的类

问题：

1. 在引导类中配置 @Bean 注解可以吗？

1. 为什么Controller、service类添加完注解后，不需要添加扫描包？

09-SpringBoot2高级-自动化配置原理-@EnableAutoConfiguration自动配置注解

目的：理解@EnableAutoConfiguration自动化配置核心实现注解

讲解：

1、@EnableAutoConfiguration是一个组合注解

2、@AutoConfigurationPackage注解作用

作用：利用Registrar给容器中导入一系列组件

点击 Registrar 进入到源码的 register 方法，添加 断点，测试

通过 debug 程序发现，默认情况下 将引导类的所有包及其子包的组件导入进来

3、@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)注解作用

作用：是利用selectImports方法中的 getAutoConfigurationEntry 方法给容器中批量导入相关组件

调用流程分析：

1. 调用AutoConfigurationImportSelector类中的selectImports方法

1. 调用List<String> configurations = getCandidateConfigurations(annotationMetadata, attributes)获取到所有需要导入到容器中的配置类

1. 利用工厂加载 Map<String, List<String>> loadSpringFactories(@Nullable ClassLoader classLoader)得到所有的组件

1. 从META-INF/spring.factories位置来加载一个文件。 默认扫描我们当前系统里面所有META-INF/spring.factories位置的文件

spring-boot-autoconfigure-2.3.4.RELEASE.jar包里面也有META-INF/spring.factories

通过这个配置文件加载的自动配置：当前版本（2.3.10）是有127个默认的自动化配置

小结：

• 自动化配置默认加载的配置文件在哪？

10-SpringBoot2高级-自动化配置原理-按条件开启自动配置类和配置项

目的：

• 能够理解所有的自动化配置虽然会全部加载，底层有大量的@ConditionalOnXXX，有很多自动配置类并不能完全开启。

• 如果配置生效了，则会加载默认的属性配置类，实现默认的对应场景的自动化配置

讲解：

1、以上通过 META-INF/spring.factories 配置文件找到所有的自动化配置类，但 是不是全部的生效的呢？很显然是不可能全部都生效的。

2、以 JdbcTemplateAutoConfiguration 为例讲解， 进入到 JdbcTemplateAutoConfiguration 自动化配置类。

//配置类，Lite模式
@Configuration(proxyBeanMethods = false)
//存在 DataSource、JdbcTemplate 类时再加载当前类
@ConditionalOnClass({DataSource.class, JdbcTemplate.class })//容器中只有一个指定的Bean，或者这个Bean是首选Bean 加载当前类
@ConditionalOnSingleCandidate(DataSource.class)//在配置类 DataSourceAutoConfiguration 之后执行
@AutoConfigureAfter(DataSourceAutoConfiguration.class)//如果条件满足：开始加载自动化配置的属性值 JdbcProperties
@EnableConfigurationProperties(JdbcProperties.class)@Import({JdbcTemplateConfiguration.class, NamedParameterJdbcTemplateConfiguration.class })
public class JdbcTemplateAutoConfiguration {}

3、JdbcProperties，用于加载默认的配置，如果配置文件配置了该属性，则配置文件就生效。

4、通过@Import导入JdbcTemplateConfiguration

//配置类，Lite模式
@Configuration(proxyBeanMethods = false)
//没有JdbcOperations类型的bean时加载当前类，而 JdbcTemplate 是 JdbcOperations 接口实现类
@ConditionalOnMissingBean(JdbcOperations.class)
class JdbcTemplateConfiguration {@Bean@PrimaryJdbcTemplate jdbcTemplate(DataSource dataSource, JdbcProperties properties) {JdbcTemplate jdbcTemplate = new JdbcTemplate(dataSource);JdbcProperties.Template template = properties.getTemplate();jdbcTemplate.setFetchSize(template.getFetchSize());jdbcTemplate.setMaxRows(template.getMaxRows());if (template.getQueryTimeout() != null) {jdbcTemplate.setQueryTimeout((int) template.getQueryTimeout().getSeconds());}return jdbcTemplate;}}

验证：我们可以在我们自己的项目里面创建一个 JdbcTemplate Bean，看容器创建的Bean执行的是哪一个方法。

@Configuration
public class MyConfig {@Beanpublic JdbcTemplate jdbcTemplate(DataSource dataSource){JdbcTemplate jdbcTemplate = new JdbcTemplate(dataSource);System.out.println("自定义 JdbcTemplate");return jdbcTemplate;}
}

结果：保证容器中只有一个 Bean 实例

问题：

• 这些不用的 starter 的依赖，能不能导入到我们工程里面？ 为什么？

11-SpringBoot2高级-自动化配置原理-debug全流程

目的：能够理解整个SpringBoot启动的完成自动化配置及属性加载的全过程

12-SpringBoot2高级-自动化配置原理-总结

SpringBoot自动化配置流程总结：

• 程序启动找到自动化配置包下 META-INF/spring.factories 的EnableAutoConfiguration

• SpringBoot先加载所有的自动配置类 xxxxxAutoConfiguration

• 每个自动配置类按照条件进行生效。

• 生效的配置类就会给容器中装配很多组件

• 只要容器中有这些组件，相当于这些功能就有了

• 定制化配置
  • 用户直接自己@Bean替换底层的组件
  • 用户去看这个组件是获取的配置文件什么值就去修改。

开发人员使用步骤总结：

• 引入场景依赖

• 查看自动配置了哪些（选做）
  • 自己分析，引入场景对应的自动配置一般都生效了
  • 配置文件中debug=true开启自动配置报告。Negative（不生效）\Positive（生效）

• 自己分析是否需要修改

• 参照文档修改配置项，xxxxProperties绑定了配置文件的哪些。
  • 自定义加入或者替换组件，@Bean、@Component等

2 SpringBoot健康监控

13-SpringBoot2高级-监控-健康监控服务

目的：能够理解健康监控actuator的作用

讲解：

每一个微服务在云上部署以后，我们都需要对其进行监控、追踪、审计、控制等。SpringBoot就抽取了Actuator场景，使得我们每个微服务快速引用即可获得生产级别的应用监控、审计等功能。

实现：

1、引入依赖

<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId></dependency>

2、启动项目，访问 http://localhost:80/actuator

3、暴露所有监控信息为HTTP

management:endpoints:enabled-by-default: true #暴露所有端点信息web:exposure:include: '*'  #以web方式暴露endpoint:health:enabled: true   # 开启健康检查详细信息show-details: always

访问 http://localhost:80/actuator 会发现内容多了，里面的地址分别都可以访问，记录的是对应的健康监测的信息。

14-SpringBoot2高级-监控-Admin可视化

目的：能够搭建 可视化监控平台

讲解：

SpringBoot Admin 有两个角色，客户端(Client)和服务端(Server)。

Spring Boot Admin为注册的应用程序提供以下功能：

• 显示健康状况

• 显示详细信息，例如
  • JVM和内存指标
  • micrometer.io指标
  • 数据源指标
  • 缓存指标

• 显示内部信息

• 关注并下载日志文件

• 查看JVM系统和环境属性

• 查看Spring Boot配置属性

• 支持Spring Cloud的可发布/ env-和// refresh-endpoint

• 轻松的日志级别管理

• 与JMX-beans交互

• 查看线程转储

• 查看http-traces

• 查看审核事件

• 查看http端点

• 查看预定的任务

• 查看和删除活动会话（使用spring-session）

• 查看Flyway / Liquibase数据库迁移

• 下载heapdump

• 状态更改通知（通过电子邮件，Slack，Hipchat等）

• 状态更改的事件日志（非持久性）

快速入门：Spring Boot Admin Reference Guide

实现：

以下为创建服务端和客户端工程步骤：

搭建Server端：

1、创建 admin_server 模块，引入依赖

<parent><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId><version>2.3.10.RELEASE</version><relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
</parent><dependencies><dependency><groupId>de.codecentric</groupId><artifactId>spring-boot-admin-starter-server</artifactId><version>2.3.1</version></dependency><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency></dependencies>

2、开启注解支持

package com.itheima.sh;import de.codecentric.boot.admin.server.config.EnableAdminServer;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;@SpringBootApplication
@EnableAdminServer
public class AdminApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(AdminApplication.class, args);}
}

注意端口修改为：9999

搭建Client端：

1、在任意服务里面引入依赖

<dependency><groupId>de.codecentric</groupId><artifactId>spring-boot-admin-starter-client</artifactId><version>2.3.1</version></dependency>

2、配置文件

  # 执行admin.server地址
spring:   boot:admin:client:url: http://localhost:9999  # admin 服务地址instance:prefer-ip: true   # 显示IPapplication:name: boot_data  # 项目名称management:endpoints:enabled-by-default: true #暴露所有端点信息web:exposure:include: '*'  #以web方式暴露endpoint:health:enabled: true   # 开启健康检查详细信息show-details: always

3、启动服务，访问admin Server http://localhost:9999/