java|一文弄懂 Spring boot 启动流程 Spring|Boot|spring

Spring Boot、Spring MVC 和 Spring 有什么区别？
分别描述各自的特征：
Spring 框架就像一个家族，有众多衍生产品例如 boot、security、jpa等等；但他们的基础都是Spring 的ioc和 aop，ioc 提供了依赖注入的容器， aop解决了面向切面编程，然后在此两者的基础上实现了其他延伸产品的高级功能。
Spring MVC 提供了一种轻度耦合的方式来开发 web 应用；它是 Spring 的一个模块，是一个 web 框架；通过 DispatcherServlet, ModelAndView 和 View Resolver，开发web应用变得很容易；解决的问题领域是网站应用程序或者服务开发—— URL路由、Session、模板引擎、静态Web资源等等。
Spring Boot实现了auto-configuration自动配置（另外三大神器actuator监控，cli命令行接口，starter依赖），降低了项目搭建的复杂度。它主要是为了解决使用Spring框架需要进行大量的配置太麻烦的问题，所以它并不是用来替代Spring的解决方案，而是和Spring框架紧密结合用于提升Spring开发者体验的工具；同时它集成了大量常用的第三方库配置(例如Jackson, JDBC, Mongo, Redis, Mail等等)，Spring Boot应用中这些第三方库几乎可以零配置的开箱即用(out-of-the-box)。
所以，用最简练的语言概括就是:
Spring 是一个“引擎”;
Spring MVC 是基于Spring的一个 MVC 框架;
Spring Boot 是基于Spring4的条件注册的一套快速开发整合包。
Spring boot 的启动类入口
用过springboot的技术人员很显而易见的两者之间的差别就是视觉上很直观的：springboot有自己独立的启动类（独立程序）

package dev.cd; 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); }}

从上面代码可以看出，Annotation定义（@SpringBootApplication）和类定义（SpringApplication.run）最为耀眼，所以要揭开SpringBoot的神秘面纱，我们要从这两位开始就可以了。
@SpringBootApplication 注解

@Target({ElementType.TYPE}) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Documented @Inherited @SpringBootConfiguration // 继承了Configuration，表示当前是 JavaConfig @EnableAutoConfiguration // 开启springboot的注解功能，springboot的四大神器之一，其借助@import的帮助 @ComponentScan( // 扫描 basePackage 下的 @Component excludeFilters = {@Filter( type = FilterType.CUSTOM, classes = {TypeExcludeFilter.class} ), @Filter( type = FilterType.CUSTOM, classes = {AutoConfigurationExcludeFilter.class} )} ) public @interface SpringBootApplication {

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在其中比较重要的有三个注解，分别是：
1）@SpringBootConfiguration // 继承了@Configuration，表示当前是注解类
2）@EnableAutoConfiguration // 开启 Spring boot 的注解功能，Spring boot 的四大神器之一，其借助@import的帮助
3）@ComponentScan(excludeFilters = { // 扫描路径设置（具体使用待确认）
注：@ComponentScan 是扫描 @Component 注解申明的类的，其中 @Configuration 也是集成自该注解。
@EnableAutoConfiguration 注解
此注解顾名思义是可以自动配置，所以应该是 Spring boot 中最为重要的注解。
在spring框架中就提供了各种以@Enable开头的注解，例如： @EnableScheduling、@EnableCaching、@EnableMBeanExport等； @EnableAutoConfiguration 的理念和做事方式其实一脉相承简单概括一下就是，借助@Import的支持，收集和注册特定场景相关的bean定义。
@EnableScheduling是通过@Import将Spring调度框架相关的bean定义都加载到IoC容器【定时任务、时间调度任务】。
@EnableAutoConfiguration也是借助@Import的帮助，将所有符合自动配置条件的bean定义加载到IoC容器。
@EnableAutoConfiguration作为一个复合Annotation,其自身定义关键信息如下：

@Target({ElementType.TYPE}) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Documented @Inherited @AutoConfigurationPackage @Import({AutoConfigurationImportSelector.class}) //重点注解 public @interface EnableAutoConfiguration {

@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)【重点注解】

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可以从图中看出 AutoConfigurationImportSelector 实现了 DeferredImportSelector 从 ImportSelector 继承的方法： selectImports 。

public String[] selectImports(AnnotationMetadata annotationMetadata) { if (!this.isEnabled(annotationMetadata)) { return NO_IMPORTS; } else { AutoConfigurationImportSelector.AutoConfigurationEntry autoConfigurationEntry = this.getAutoConfigurationEntry(annotationMetadata); return StringUtils.toStringArray(autoConfigurationEntry.getConfigurations()); } }

看下关键方法 getAutoConfigurationEntry(annotationMetadata)。

protected AutoConfigurationImportSelector.AutoConfigurationEntry getAutoConfigurationEntry(AnnotationMetadata annotationMetadata) { if (!this.isEnabled(annotationMetadata)) { return EMPTY_ENTRY; } else { AnnotationAttributes attributes = this.getAttributes(annotationMetadata); List configurations = this.getCandidateConfigurations(annotationMetadata, attributes); configurations = this.removeDuplicates(configurations); Set exclusions = this.getExclusions(annotationMetadata, attributes); this.checkExcludedClasses(configurations, exclusions); configurations.removeAll(exclusions); configurations = this.getConfigurationClassFilter().filter(configurations); this.fireAutoConfigurationImportEvents(configurations, exclusions); return new AutoConfigurationImportSelector.AutoConfigurationEntry(configurations, exclusions); } }

List configurations = getCandidateConfigurations(annotationMetadata,attributes); 其实是去加载各个组件jar下的 public static final String FACTORIES_RESOURCE_LOCATION = “META-INF/spring.factories”; 外部文件。
该方法在springboot启动流程——bean实例化前被执行，返回要实例化的类信息列表。
如果获取到类信息，spring可以通过类加载器将类加载到jvm中，现在我们已经通过spring-boot的starter依赖方式依赖了我们需要的组件，那么这些组件的类信息在select方法中就可以被获取到。

protected List getCandidateConfigurations(AnnotationMetadata metadata, AnnotationAttributes attributes) { List 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; }

其返回一个自动配置类的类名列表，方法调用了 SpringFactoriesLoader 类的 loadFactoryNames 方法，查看该方法

public static List loadFactoryNames(Class factoryClass, @Nullable ClassLoader classLoader) { String factoryClassName = factoryClass.getName(); return (List)loadSpringFactories(classLoader).getOrDefault(factoryClassName, Collections.emptyList()); }

自动配置器会跟根据传入的 factoryClass.getName() 到项目系统路径下所有的 spring.factories 文件中找到相应的key，从而加载里面的类。
这个外部文件，有很多自动配置的类。如下：

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小结：最关键的要属 @Import(AutoConfigurationImportSelector.class)，借助 AutoConfigurationImportSelector，@EnableAutoConfiguration 可以帮助 SpringBoot 应用将所有符合条件(spring.factories)的bean定义（如 JavaConfig @Configuration 配置）都加载到当前SpringBoot创建并使用的IoC容器。
SpringFactoriesLoader详解
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！
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,加载工厂类。
SpringFactoriesLoader 为 Spring 工厂加载器，该对象提供了 loadFactoryNames 方法，入参为factoryClass 和classLoader 即需要传入工厂类名称和对应的类加载器，方法会根据指定的 classLoader，加载该类加器搜索路径下的指定文件，即 spring.factories 文件；
传入的工厂类为接口，而文件中对应的类则是接口的实现类，或最终作为实现类。

public abstract class SpringFactoriesLoader { //... public static List loadFactories(Class factoryClass, ClassLoader classLoader) { ... }public static List loadFactoryNames(Class factoryClass, 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。