[Java知识库]SpringBoot-03-Springboot自动装配原理

3.Springboot自动装配原理

• 核心依赖在父工程中：spring-boot-starter-parent—>spring-boot-dependencies.xml

• 资源导出设置：spring-boot-starter-parent.xml

• 插件设置：spring-boot-starter-parent.xml，若下载失败需要重新maven/install下

• springboot是通过main方法下的SpringApplication.run方法启动的,启动的时候他会调用refshContext方法,先刷新容器,然后根据解析注解或者解析配置文件的形式注册bean,而它是通过启动类的SpringBootApplication注解进行开始解析的,他会根据EnableAutoConfiguration开启自动化配置,里面有个核心方法ImportSelect选择性的导入,根据loadFanctoryNames根据classpash路径以MATA-INF/spring.factorces下面以xxxEnableAutoConfiguration开头的key去加载里面所有对应的自动化配置,他并不是把这一百二十多个自动化配置全部导入,在他每个自动化配置里面都有条件判断注解,先判断是否引入相互的jar包,再判断容器是否有bean再进行注入到bean容器

• 简言之：通过@EnableAutoConfiguration注解在类路径的META-INF/spring.factories文件中找到所有的对应配置类，然后将这些自动配置类加载到spring容器中。

3.1 Springboot starter启动器

• 传统的 Spring 项目想要运行，不仅需要导入各种依赖，还要对各种 XML 配置文件进行配置，十分繁琐，但 Spring Boot 项目在创建完成后，即使不编写任何代码，不进行任何配置也能够直接运行，这都要归功于 Spring Boot 的 starter 机制

• Spring Boot 将日常企业应用研发中的各种场景都抽取出来，做成一个个的 starter（启动器），starter中整合了该场景下各种可能用到的依赖，用户只需要在Maven中引入starter依赖，SpringBoot就能自动扫描到要加载的信息并启动相应的默认配置。starter提供了大量的自动配置，让用户摆脱了处理各种依赖和配置的困扰。所有这些 starter都遵循着约定成俗的默认配置，并允许用户调整这些配置，即遵循“约定大于配置”的原则。即Springboot的启动场景；

• 在引入一些Springboot依赖的时候，不需要指定版本，就因为有上面dependencies这些版本仓库

并不是所有的 starter 都是由 Spring Boot 官方提供的，也有部分 starter 是第三方技术厂商提供的，例如 druid-spring-boot-starter和mybatis-spring-boot-starter 等等。当然也存在个别第三方技术，Spring Boot 官方没提供 starter，第三方技术厂商也没有提供 starter。

• 以 spring-boot-starter-web 为例，它能够为提供Web开发场景所需要的几乎所有依赖，因此在使用Spring Boot开发Web项目时，只需要引入该Starter即可，而不需要额外导入 Web 服务器和其他的 Web 依赖。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.7.0</version>
        <relativePath/> <!-- lookup parent from repository --><!--远程在线的-->
    </parent>
    <groupId>com.example</groupId>
    <artifactId>springbootdemo</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <name>springbootdemo</name>
    <description>Demo project for Spring Boot</description>
    <properties>
        <java.version>12</java.version>
    </properties>
    <dependencies>
        <!--一个个starter启动器-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
        </dependency>
        <!--springboot的所有依赖都以spring-boot-starter开头-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-mail</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
        <!--web依赖，tomcat、dispachServlet、 .xml不用手动配置了-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>
    <!--打包插件-->
    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

</project>

• 在该项目中执行以下 mvn 命令查看器依赖树。mvn dependency:tree

[INFO] com.example:springbootdemo:jar:0.0.1-SNAPSHOT
[INFO] +- org.springframework.boot:spring-boot-starter:jar:2.7.0:compile
[INFO] |  +- org.springframework.boot:spring-boot:jar:2.7.0:compile
[INFO] |  |  \- org.springframework:spring-context:jar:5.3.20:compile
[INFO] |  +- org.springframework.boot:spring-boot-autoconfigure:jar:2.7.0:compile
[INFO] |  +- org.springframework.boot:spring-boot-starter-logging:jar:2.7.0:compile
[INFO] |  |  +- ch.qos.logback:logback-classic:jar:1.2.11:compile
[INFO] |  |  |  \- ch.qos.logback:logback-core:jar:1.2.11:compile
[INFO] |  |  +- org.apache.logging.log4j:log4j-to-slf4j:jar:2.17.2:compile
[INFO] |  |  |  \- org.apache.logging.log4j:log4j-api:jar:2.17.2:compile
[INFO] |  |  \- org.slf4j:jul-to-slf4j:jar:1.7.36:compile
[INFO] |  +- jakarta.annotation:jakarta.annotation-api:jar:1.3.5:compile
[INFO] |  +- org.springframework:spring-core:jar:5.3.20:compile
[INFO] |  |  \- org.springframework:spring-jcl:jar:5.3.20:compile
[INFO] |  \- org.yaml:snakeyaml:jar:1.30:compile
[INFO] +- org.springframework.boot:spring-boot-starter-mail:jar:2.7.0:compile
[INFO] |  +- org.springframework:spring-context-support:jar:5.3.20:compile
[INFO] |  |  \- org.springframework:spring-beans:jar:5.3.20:compile
[INFO] |  \- com.sun.mail:jakarta.mail:jar:1.6.7:compile
[INFO] |     \- com.sun.activation:jakarta.activation:jar:1.2.2:compile
[INFO] +- org.springframework.boot:spring-boot-starter-test:jar:2.7.0:test
[INFO] |  +- org.springframework.boot:spring-boot-test:jar:2.7.0:test
[INFO] |  +- org.springframework.boot:spring-boot-test-autoconfigure:jar:2.7.0:test
[INFO] |  +- com.jayway.jsonpath:json-path:jar:2.7.0:test
[INFO] |  |  +- net.minidev:json-smart:jar:2.4.8:test
[INFO] |  |  |  \- net.minidev:accessors-smart:jar:2.4.8:test
[INFO] |  |  |     \- org.ow2.asm:asm:jar:9.1:test
[INFO] |  |  \- org.slf4j:slf4j-api:jar:1.7.36:compile
[INFO] |  +- jakarta.xml.bind:jakarta.xml.bind-api:jar:2.3.3:test
[INFO] |  |  \- jakarta.activation:jakarta.activation-api:jar:1.2.2:test
[INFO] |  +- org.assertj:assertj-core:jar:3.22.0:test
[INFO] |  +- org.hamcrest:hamcrest:jar:2.2:test
[INFO] |  +- org.junit.jupiter:junit-jupiter:jar:5.8.2:test
[INFO] |  |  +- org.junit.jupiter:junit-jupiter-api:jar:5.8.2:test
[INFO] |  |  |  +- org.opentest4j:opentest4j:jar:1.2.0:test
[INFO] |  |  |  +- org.junit.platform:junit-platform-commons:jar:1.8.2:test
[INFO] |  |  |  \- org.apiguardian:apiguardian-api:jar:1.1.2:test
[INFO] |  |  +- org.junit.jupiter:junit-jupiter-params:jar:5.8.2:test
[INFO] |  |  \- org.junit.jupiter:junit-jupiter-engine:jar:5.8.2:test
[INFO] |  |     \- org.junit.platform:junit-platform-engine:jar:1.8.2:test
[INFO] |  +- org.mockito:mockito-core:jar:4.5.1:test
[INFO] |  |  +- net.bytebuddy:byte-buddy:jar:1.12.10:test
[INFO] |  |  +- net.bytebuddy:byte-buddy-agent:jar:1.12.10:test
[INFO] |  |  \- org.objenesis:objenesis:jar:3.2:test
[INFO] |  +- org.mockito:mockito-junit-jupiter:jar:4.5.1:test
[INFO] |  +- org.skyscreamer:jsonassert:jar:1.5.0:test
[INFO] |  |  \- com.vaadin.external.google:android-json:jar:0.0.20131108.vaadin1:test
[INFO] |  +- org.springframework:spring-test:jar:5.3.20:test
[INFO] |  \- org.xmlunit:xmlunit-core:jar:2.9.0:test
[INFO] \- org.springframework.boot:spring-boot-starter-web:jar:2.7.0:compile
[INFO]    +- org.springframework.boot:spring-boot-starter-json:jar:2.7.0:compile
[INFO]    |  +- com.fasterxml.jackson.core:jackson-databind:jar:2.13.3:compile
[INFO]    |  |  +- com.fasterxml.jackson.core:jackson-annotations:jar:2.13.3:compile
[INFO]    |  |  \- com.fasterxml.jackson.core:jackson-core:jar:2.13.3:compile
[INFO]    |  +- com.fasterxml.jackson.datatype:jackson-datatype-jdk8:jar:2.13.3:compile
[INFO]    |  +- com.fasterxml.jackson.datatype:jackson-datatype-jsr310:jar:2.13.3:compile
[INFO]    |  \- com.fasterxml.jackson.module:jackson-module-parameter-names:jar:2.13.3:compile
[INFO]    +- org.springframework.boot:spring-boot-starter-tomcat:jar:2.7.0:compile
[INFO]    |  +- org.apache.tomcat.embed:tomcat-embed-core:jar:9.0.63:compile
[INFO]    |  +- org.apache.tomcat.embed:tomcat-embed-el:jar:9.0.63:compile
[INFO]    |  \- org.apache.tomcat.embed:tomcat-embed-websocket:jar:9.0.63:compile
[INFO]    +- org.springframework:spring-web:jar:5.3.20:compile
[INFO]    \- org.springframework:spring-webmvc:jar:5.3.20:compile
[INFO]       +- org.springframework:spring-aop:jar:5.3.20:compile
[INFO]       \- org.springframework:spring-expression:jar:5.3.20:compile

• 我们可以看到 Spring Boot 导入了 springframework、logging、jackson 以及 Tomcat 等依赖，而这些正是我们在开发 Web 项目时所需要的。
• 一个问题，即在以上 pom.xml 的配置中，引入依赖 spring-boot-starter-web 时，并没有指明其版本（version），但在依赖树中，我们却看到所有的依赖都具有版本信息，那么这些版本信息是在哪里控制的呢？

这些版本信息是由 spring-boot-starter-parent（版本仲裁中心） 统一控制的。

3.2 spring-boot-starter-web（Web启动器）

• Spring MVC是Spring提供的一个基于MVC设计模式的轻量级Web开发框架，其本身就是Spring框架的一部分，可以与Spring 无缝集成，性能方面具有先天的优越性，是当今业界最主流的 Web 开发框架之一。

• Spring Boot 是在Spring的基础上创建一款开源框架，它提供了spring-boot-starter-web（Web 场景启动器）来为 Web 开发予以支持。spring-boot-starter-web为我们提供了嵌入的Servlet容器以及SpringMVC的依赖，并为Spring MVC提供了大量自动配置，可以适用于大多数 Web 开发场景。

3.2.1 Spring Boot Web 快速开发

Spring Boot 为 Spring MVC 提供了自动配置，并在 Spring MVC默认功能的基础上添加了以下特性：

• 引入了 ContentNegotiatingViewResolver 和 BeanNameViewResolver（视图解析器）
• 对包括WebJars在内的静态资源的支持
• 自动注册Converter、GenericConverter和Formatter （转换器和格式化器）
• 对 HttpMessageConverters 的支持（Spring MVC中用于转换HTTP请求和响应的消息转换器）
• 自动注册MessageCodesResolver（用于定义错误代码生成规则）
• 支持对静态首页（index.html）的访问
• 自动使用ConfigurableWebBindingInitializer

只要我们在Spring Boot项目中的pom.xml中引入了 spring-boot-starter-web ，即使不进行任何配置，也可以直接使用Spring MVC 进行Web 开发。

3.3 spring-boot-starter-parent

• spring-boot-starter-parent是所有Spring Boot项目的父级依赖，它被称为Spring Boot的版本仲裁中心，可以对项目内的部分常用依赖进行统一管理。

<parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.7.0</version>
        <relativePath/> <!-- lookup parent from repository --><!--远程在线的-->
    </parent>

Spring Boot项目可以通过继承spring-boot-starter-parent来获得一些合理的默认配置，它主要提供了以下特性：

• 默认JDK版本（Java 8）
• 默认字符集（UTF-8）
• 依赖管理功能
• 资源过滤
• 默认插件配置
• 识别application.properties和application.yml类型的配置文件

查看 spring-boot-starter- parent的底层代码，可以发现其有一个父级依赖 spring-boot-dependencies。

<parent>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-dependencies</artifactId>
    <version>2.7.0</version>
  </parent>

• spring-boot-dependencies的底层代码如下。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance">
  <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
  <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  <artifactId>spring-boot-dependencies</artifactId>
  <version>2.7.0</version>
  <packaging>pom</packaging>
  <name>spring-boot-dependencies</name>
  <description>Spring Boot Dependencies</description>
  <url>https://spring.io/projects/spring-boot</url>
  <licenses>
    <license>
      <name>Apache License, Version 2.0</name>
      <url>https://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0</url>
    </license>
  </licenses>
  <developers>
    <developer>
      <name>Pivotal</name>
      <email>info@pivotal.io</email>
      <organization>Pivotal Software, Inc.</organization>
      <organizationUrl>https://www.spring.io</organizationUrl>
    </developer>
  </developers>
  <scm>
    <url>https://github.com/spring-projects/spring-boot</url>
  </scm>
  <properties>
    <activemq.version>5.16.5</activemq.version>
    <antlr2.version>2.7.7</antlr2.version>
    <appengine-sdk.version>1.9.96</appengine-sdk.version>
    <artemis.version>2.19.1</artemis.version>
    ...
    </properties>
    <dependencyManagement>
    <dependencies>
      <dependency>
        <groupId>org.apache.activemq</groupId>
        <artifactId>activemq-amqp</artifactId>
        <version>${activemq.version}</version>
      </dependency>
      <dependency>
        <groupId>org.apache.activemq</groupId>
        <artifactId>activemq-blueprint</artifactId>
        <version>${activemq.version}</version>
      </dependency>
      <dependency>
        <groupId>org.apache.activemq</groupId>
        <artifactId>activemq-broker</artifactId>
        <version>${activemq.version}</version>
      </dependency>
      ...
      </dependencyManagement>
      <build>
    <pluginManagement>
      <plugins>
        <plugin>
          <groupId>org.codehaus.mojo</groupId>
          <artifactId>build-helper-maven-plugin</artifactId>
          <version>${build-helper-maven-plugin.version}</version>
        </plugin>
        <plugin>
          <groupId>org.flywaydb</groupId>
          <artifactId>flyway-maven-plugin</artifactId>
          <version>${flyway.version}</version>
        </plugin>
        ...
         </plugins>
         </pluginManagement>
         </build>

以上配置中，部分元素说明如下：

• dependencyManagement ：负责管理依赖；

• pluginManagement：负责管理插件；

• properties：负责定义依赖或插件的版本号。

• spring-boot-dependencies 通过 dependencyManagement 、pluginManagement 和 properties等元素对一些常用技术框架的依赖或插件进行了统一版本管理，例如 Activemq、Spring、Tomcat 等。

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