微服务 SpringBoot 2.0（三）：启动剖析之@SpringBootApplication

我原以为就一个注解，背后竟然还有3个 —— Java面试必修

引言

前面两章我们先后认识了SpringBoot和它的极简配置，为新手入门的学习降低了门槛，会基本的使用后，接下来我们将进一步认识SpringBoot，它为何能做到服务秒开，就来跟随我一起分析SpringBoot运行启动的原理吧。

启动原理分2章讲解，本章讲解@SpringBootApplication注解部分，若需了解SpringApplication.run方法部分请点击此处

运行启动

工具

SpringBoot版本：2.0.4
开发工具：IDEA 2018
Maven：3.3 9
JDK：1.8

首先我们看一段启动代码

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

这不就是个启动类嘛？从字面理解我都知道Spring启动的入口，有啥好看的。可别小瞧了这几行代码

开始推理

从上面代码来看，@SpringBootApplication 和 SpringApplication.run长得很相似，比较诡异，所以我们从这两个开始分析，首先先看注解

@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 {
...
}

不要被那么多元注解声明所吓到，仔细查看可以看出其中有3个重要的注解

@SpringBootConfiguration
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan

所以我觉得，这3个才是真正的幕后主使，@SpringBootApplication只是他们找来挡枪口的，他们合体应该等价于@SpringBootApplication，如下代码正常运行

@SpringBootConfiguration
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan
public class DemoApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(DemoApplication.class, args);
    }
}

哈哈，经过查询资料发现，Spring Boot 1.2版之前，真的是由这3个注解出面，之后呢，才隐居幕后，由小喽喽在前面挡枪

@SpringBootConfiguration

首先我们来分析这个，点开看到源码之后我慌了，这特么什么都没有，唯一的疑点在@Configuration。
好吧，还挺会伪装，我们就分析@Configuration这个注解吧

用之前spring的思维，我推断这个应该是解决当前Class的XML配置问题，凡是经过该注解修饰的，均被实例化到Spring应用程序上下文中，由spring统一管理生命周期，我说IoC大家应该熟悉了吧。
举个例子
传统的XML配置对象的写法

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd"
       default-lazy-init="true">
    <!--bean定义-->
  <bean id="userService" class="..UserServiceImpl">
    ...
  </bean>
</beans>

使用@Configuration之后的写法

@Configuration
public class SpringConfiguration{
    @Bean
    public UserService userService(){
        return new UserServiceImpl();
    }
}

任何一个标注了@Configuration的Java类定义都是一个JavaConfig配置类。
任何一个标注了@Bean的方法，其返回值将作为一个bean定义注册到Spring的IoC容器，方法名将默认成该bean定义的id。

表达依赖注入关系层面

<bean id="userService" class="..UserServiceImpl">
    <propery name ="dependencyService" ref="dependencyService" />
</bean>

<bean id="dependencyService" class="DependencyServiceImpl"></bean>

@Configuration
public class SpringConfiguration{
    @Bean
    public UserService userService(){
        return new UserServiceImpl(dependencyService());
    }
    
    @Bean
    public DependencyService dependencyService(){
        return new DependencyServiceImpl();
    }
}

如果一个bean的定义依赖其他bean,则直接调用对应的JavaConfig类中依赖bean的创建方法即可，如上方的dependencyService()。

@ComponentScan

这个注解在Spring中很重要，它对应XML配置中的元素，@ComponentScan的功能其实就是自动扫描并加载符合条件的组件（比如@Component和@Repository等）或者bean定义，最终将这些bean定义加载到IoC容器中。

我们可以通过basePackages等属性来细粒度的定制@ComponentScan自动扫描的范围，如果不指定，则默认Spring框架实现会从声明@ComponentScan所在类的package进行扫描。

以前xml中是这么定义的，如下

 <context:component-scan base-package="com.platform.fox.html.**.controller"/>
 <context:component-scan base-package="com.platform.fox.html.**.repository"/>
 <context:component-scan base-package="com.platform.fox.html.**.service"/>
 <context:component-scan base-package="com.platform.fox.html.**.wshandler"/>

注：所以SpringBoot的启动类最好是放在root package下，因为默认不指定basePackages。

@EnableAutoConfiguration

Enable，通常来说我们认为它一定是在开启或者支持什么功能，比如：@EnableScheduling、@EnableCaching，所以他们要做的事情应该都是相似的，根据源码判断，简单概括一下就是，借助@Import的支持，收集和注册特定场景相关的bean定义。

@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@AutoConfigurationPackage
@Import({AutoConfigurationImportSelector.class})
public @interface EnableAutoConfiguration {
    String ENABLED_OVERRIDE_PROPERTY = "spring.boot.enableautoconfiguration";

    Class<?>[] exclude() default {};

    String[] excludeName() default {};
}

我理解就是要开船了，EnableAutoConfigurationImportSelector根据名单把水手，舵手、安检员都统一叫过来各就各位。帮助SpringBoot应用将所有符合条件的@Configuration配置都加载到当前SpringBoot创建并使用的IoC容器。就像一管理员一样

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！

EnableAutoConfigurationImportSelector中自动配置的关键方法如下

protected List<String> getCandidateConfigurations(AnnotationMetadata metadata, AnnotationAttributes attributes) {
        //获取符合条件的带有Configuration的注解示例类
        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;
}

SpringFactoriesLoader
所以真正的工作者是SpringFactoriesLoader，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

public abstract class SpringFactoriesLoader {
    //...
    public static <T> List<T> loadFactories(Class<T> factoryClass, @Nullable ClassLoader classLoader) {
        ...
    }


    public static List<String> loadFactoryNames(Class<?> factoryClass, @Nullable 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

spring.factories

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。我从中随机挑取一个类查看源代码

WebMvcAutoConfiguration

所以，其底层真正实现是从classpath中搜寻所有的META-INF/spring.factories配置文件，并将其中org.springframework.boot.autoconfigure.EnableutoConfiguration对应的配置项通过反射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。

@SpringBootApplication注解说完了，接下来我们来分析SpringApplication.run方法