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spring boot源码分析(一:@SpringBootApp

spring boot源码分析(一:@SpringBootApp

作者: 无聊之园 | 来源:发表于2024-02-28 11:13 被阅读0次

    分析@SpringBootApplication注解做了哪些事。

    总结:@SpringBootApplication注解内部有三个注解:
    1、SpringBootConfiguration:springBootConfiguration注解上有configuration注解,所以作用和configuration注解类似。
    2、EnableAutoConfiguration:这个注解上有AutoConfigurationPackage注解和@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)注解。
    AutoConfigurationPackage注解:会将启动类的包名下、以及子包下,所有的类,注入到ioc容器。
    @Import(AutoConfigurationImportSelector.class):会通过SpringFactoriesLoader.loadFactories方法获取META-INF/spirng.factories下的EnableAutoConfiguration接口的所有组件实现类,比如AopAutoConfiguration、RabbitAutoConfiguration,进行各个组件的自动化配置。
    3、ComponentScan:这个注解用于自定义spring boot扫描指定的包下的类加入ioc容器,以及可以配置过滤规则,过滤哪些不需要加入ioc容器。SpringBootApplication注解配置了一些自定义的过滤规则。

    @SpringBootApplication
    public class Application {
        public static void main(String[] args) {
            SpringApplication.run(Application.class, args);
        }
    
    }
    
    @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注解上有configuration注解,所以作用类似

    @Target(ElementType.TYPE)
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Documented
    @Configuration
    public @interface SpringBootConfiguration
    

    看这个类前,先说@import注解。
    import注解有三种使用方式:
    1、直接普通的类的全类名写上去,会注入ioc容器。

    @Import({com.test.A, com.test.B } )
    public class C{
    }

    2、注入的类,实现了ImportSelector接口,ImportSelector接口的抽象方法会返回需要注入的类的名称数组。
    3、注入的类,实现了ImportBeanDefinitionRegistrar,ImportBeanDefinitionRegistrar接口的抽象方法,会传入参数BeanDefinitionRegistry ,用于手动注入到ioc容器。

    可以看到这个注解上有两部分,AutoConfigurationPackage注解和import注解。

    @Target(ElementType.TYPE)
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Documented
    @Inherited
    @AutoConfigurationPackage
    @Import(AutoConfigurationImportSelector.class)
    public @interface EnableAutoConfiguration 
    

    AutoConfigurationPackages.Registrar实现了ImportBeanDefinitionRegistrar接口,用于手动注入类到ioc中,可以看到方法内部传参是启动类的包名。把启动类的包名下的所有类都注入ioc。

    @Target(ElementType.TYPE)
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Documented
    @Inherited
    @Import(AutoConfigurationPackages.Registrar.class)
    public @interface AutoConfigurationPackage {
    
    static class Registrar implements ImportBeanDefinitionRegistrar, DeterminableImports {
    
            @Override
            public void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata metadata, BeanDefinitionRegistry registry) {
                register(registry, new PackageImports(metadata).getPackageNames().toArray(new String[0]));
            }
    
            @Override
            public Set<Object> determineImports(AnnotationMetadata metadata) {
                return Collections.singleton(new PackageImports(metadata));
            }
    
        }
    
    public static void register(BeanDefinitionRegistry registry, String... packageNames) {
            if (registry.containsBeanDefinition(BEAN)) {
                BasePackagesBeanDefinition beanDefinition = (BasePackagesBeanDefinition) registry.getBeanDefinition(BEAN);
                beanDefinition.addBasePackages(packageNames);
            }
            else {
    // 手动注入到ioc,传参:启动类的包名。把启动类的包名下的所有类都注入ioc。
                registry.registerBeanDefinition(BEAN, new BasePackagesBeanDefinition(packageNames));
            }
        }
    

    回过头来再看这个注解,接着看@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)

    @AutoConfigurationPackage
    @Import(AutoConfigurationImportSelector.class)
    public @interface EnableAutoConfiguration {
    

    实现了ImportSelector接口,说明selectImports方法返回的类名数组会注入到ioc容器。

    public class AutoConfigurationImportSelector implements DeferredImportSelector, BeanClassLoaderAware,
            ResourceLoaderAware, BeanFactoryAware, EnvironmentAware, Ordered {
    @Override
        public String[] selectImports(AnnotationMetadata annotationMetadata) {
            if (!isEnabled(annotationMetadata)) {
                return NO_IMPORTS;
            }
            AutoConfigurationEntry autoConfigurationEntry = getAutoConfigurationEntry(annotationMetadata);
            return StringUtils.toStringArray(autoConfigurationEntry.getConfigurations());
        }
    
    protected AutoConfigurationEntry getAutoConfigurationEntry(AnnotationMetadata annotationMetadata) {
            if (!isEnabled(annotationMetadata)) {
                return EMPTY_ENTRY;
            }
    // 获取注解属性
            AnnotationAttributes attributes = getAttributes(annotationMetadata);
    // 核心。获取候选的configuration的全类名数组。
            List<String> configurations = getCandidateConfigurations(annotationMetadata, attributes);
    // 下面都是对候选的configuration进行一些去重处理
            configurations = removeDuplicates(configurations);
            Set<String> exclusions = getExclusions(annotationMetadata, attributes);
            checkExcludedClasses(configurations, exclusions);
            configurations.removeAll(exclusions);
            configurations = getConfigurationClassFilter().filter(configurations);
    // 发布自动配置导入事件
            fireAutoConfigurationImportEvents(configurations, exclusions);
            return new AutoConfigurationEntry(configurations, exclusions);
        }
    

    SpringFactoriesLoader.loadFactories方法会获取META-INF/spirng.factories下的指定类的所有实现类。
    这里获取配置的EnableAutoConfiguration的所有实现类。
    spring boot自动化配置各种组件的方式就是如此,spring-boot-autoconfiguration.jar包的spring.factories文件里定义好了各种组件的AutoConfiguration,包里也有各个AutoConfiguration类,比如AopAutoConfiguration、RabbitAutoConfiguration。组件又通过ConditionalOnClass达到自适应加载。

    @Configuration(proxyBeanMethods = false)
    @ConditionalOnClass({ RabbitTemplate.class, Channel.class })
    @EnableConfigurationProperties(RabbitProperties.class)
    @Import(RabbitAnnotationDrivenConfiguration.class)
    public class RabbitAutoConfiguration {

        protected List<String> getCandidateConfigurations(AnnotationMetadata metadata, AnnotationAttributes attributes) {
            List<String> configurations = SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(getSpringFactoriesLoaderFactoryClass(),
                    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;
        }
    
    protected Class<?> getSpringFactoriesLoaderFactoryClass() {
            return EnableAutoConfiguration.class;
        }
    
    image.png

    发布自动配置导入事件:获取META-INF/spirng.factories下配置的AutoConfigurationImportListener的所有实现类,循环调用各个类的监听事件方法。

    private void fireAutoConfigurationImportEvents(List<String> configurations, Set<String> exclusions) {
    //  获取META-INF/spirng.factories下配置的AutoConfigurationImportListener的所有实现类
            List<AutoConfigurationImportListener> listeners = getAutoConfigurationImportListeners();
            if (!listeners.isEmpty()) {
                AutoConfigurationImportEvent event = new AutoConfigurationImportEvent(this, configurations, exclusions);
                for (AutoConfigurationImportListener listener : listeners) {
    // 如果监听器实现了Aware接口,就填充Aware的所需的参数。
                    invokeAwareMethods(listener);
    // 调用事件监听器的监听事件
                    listener.onAutoConfigurationImportEvent(event);
                }
            }
        }
    
    protected List<AutoConfigurationImportListener> getAutoConfigurationImportListeners() {
    // SpringFactoriesLoader.loadFactories方法会获取META-INF/spirng.factories下的指定类的所有实现类。
    // 这了获取配置的AutoConfigurationImportListener的所有实现类
            return SpringFactoriesLoader.loadFactories(AutoConfigurationImportListener.class, this.beanClassLoader);
        }
    

    看一下SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames方法。
    1、存在一个缓存,也就是说多次调用,不会重复解析加载
    2、 获取所有的META-INF/spring.factories路径,包括各个jar包的。
    3、循环解析,存到result这个map中,并返回这个map。

    public static List<String> loadFactoryNames(Class<?> factoryType, @Nullable ClassLoader classLoader) {
            ClassLoader classLoaderToUse = classLoader;
            if (classLoaderToUse == null) {
                classLoaderToUse = SpringFactoriesLoader.class.getClassLoader();
            }
            String factoryTypeName = factoryType.getName();
            return loadSpringFactories(classLoaderToUse).getOrDefault(factoryTypeName, Collections.emptyList());
        }
    
        public static final String FACTORIES_RESOURCE_LOCATION = "META-INF/spring.factories";
    
    private static Map<String, List<String>> loadSpringFactories(ClassLoader classLoader) {
    // 存在一个缓存,也就是说多次调用,不会重复解析加载
            Map<String, List<String>> result = cache.get(classLoader);
            if (result != null) {
                return result;
            }
    
            result = new HashMap<>();
            try {
    // 获取所有的META-INF/spring.factories路径,包括各个jar包的。
                Enumeration<URL> urls = classLoader.getResources(FACTORIES_RESOURCE_LOCATION);
    // 循环解析,存到result这个map中。
                while (urls.hasMoreElements()) {
                    URL url = urls.nextElement();
                    UrlResource resource = new UrlResource(url);
                    Properties properties = PropertiesLoaderUtils.loadProperties(resource);
                    for (Map.Entry<?, ?> entry : properties.entrySet()) {
                        String factoryTypeName = ((String) entry.getKey()).trim();
                        String[] factoryImplementationNames =
                                StringUtils.commaDelimitedListToStringArray((String) entry.getValue());
                        for (String factoryImplementationName : factoryImplementationNames) {
                            result.computeIfAbsent(factoryTypeName, key -> new ArrayList<>())
                                    .add(factoryImplementationName.trim());
                        }
                    }
                }
    
                // Replace all lists with unmodifiable lists containing unique elements
                result.replaceAll((factoryType, implementations) -> implementations.stream().distinct()
                        .collect(Collectors.collectingAndThen(Collectors.toList(), Collections::unmodifiableList)));
                cache.put(classLoader, result);
            }
            catch (IOException ex) {
                throw new IllegalArgumentException("Unable to load factories from location [" +
                        FACTORIES_RESOURCE_LOCATION + "]", ex);
            }
            return result;
        }
    

    总结:@SpringBootApplication注解内部有三个注解:
    1、SpringBootConfiguration:springBootConfiguration注解上有configuration注解,所以作用和configuration注解类似。
    2、EnableAutoConfiguration:这个注解上有AutoConfigurationPackage注解和@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)注解。
    AutoConfigurationPackage注解:会将启动类的包名下、以及子包下,所有的类,注入到ioc容器。
    @Import(AutoConfigurationImportSelector.class):会通过SpringFactoriesLoader.loadFactories方法获取META-INF/spirng.factories下的EnableAutoConfiguration接口的所有组件实现类,比如AopAutoConfiguration、RabbitAutoConfiguration,进行各个组件的自动化配置。

    3、ComponentScan:这个注解用于自定义spring boot扫描指定的包下的类加入ioc容器,以及可以配置过滤规则,过滤哪些不需要加入ioc容器。SpringBootApplication注解配置了一些自定义的过滤规则。

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