三分钟带你搞懂springboot原理
作者：kk在加油
Spring Boot 简介
什么是 Spring Boot？
Spring Boot 是基于 Spring Framework 的一个开源 Java 基于 Spring 框架的快速开发框架，由 Pivotal 团队开发。它旨在简化 Spring 应用的初始搭建以及开发过程。Spring Boot 的核心目标是让开发者能够快速上手，减少配置，快速启动和运行一个基于 Spring 的应用。
Spring Boot 的主要特点
独立运行：Spring Boot 应用内嵌了 Tomcat、Jetty 或 Undertow 作为 Web 容器，无需部署 WAR 文件，直接运行即可。
自动配置：Spring Boot 根据添加的依赖自动配置 Spring 和相关项目，例如添加 spring-boot-starter-web 依赖后，Spring Boot 会自动配置 Tomcat 和 Spring MVC。
无需 XML 配置：Spring Boot 提倡使用 Java 配置替代传统的 XML 配置，使得配置更加简洁、易懂。
微服务支持：Spring Boot 与 Spring Cloud 深度集成，支持微服务架构的开发，方便构建分布式系统。
健康检查和监控：Spring Boot 提供了丰富的监控和健康检查功能，通过 actuator 模块可以轻松监控应用的运行状态。
Spring Boot 原理详解
Spring Boot 是基于 Spring 框架的快速开发工具，通过自动配置和约定优于配置的原则，简化了 Spring 应用的开发流程。以下从核心原理、启动流程、自动配置机制等方面详细解析 Spring Boot 的工作原理。
一、Spring Boot 的核心原理
约定优于配置
- Spring Boot 通过默认配置减少开发者的配置工作量，例如默认的嵌入式 Tomcat 服务器、默认的配置文件路径等。
- 开发者可以通过配置文件（如
application.properties或application.yml）覆盖默认配置。
自动配置（Auto-Configuration）
- Spring Boot 根据项目的依赖自动配置 Spring 应用程序。例如，如果项目中引入了
spring-boot-starter-web，Spring Boot 会自动配置 Spring MVC 和嵌入式 Tomcat。 - 自动配置通过
@EnableAutoConfiguration注解实现。
起步依赖（Starter Dependencies）
- Spring Boot 提供了一系列
starter依赖，每个starter都包含了一组相关的依赖库。例如，spring-boot-starter-web包含了 Spring MVC、Tomcat、Jackson 等依赖。 - 通过起步依赖，开发者无需手动管理依赖版本，避免了依赖冲突。
嵌入式服务器
- Spring Boot 默认集成了嵌入式服务器（如 Tomcat、Jetty、Undertow），开发者无需单独部署应用，直接运行 JAR 包即可启动应用。
二、Spring Boot 的启动流程
Spring Boot 的启动流程主要分为以下几个步骤：
加载 SpringApplication
- 通过
SpringApplication.run()方法启动应用。 SpringApplication类负责初始化应用上下文、加载配置、启动嵌入式服务器等。
加载配置文件
- Spring Boot 会加载
application.properties或application.yml配置文件，并将其解析为Environment对象。
创建应用上下文
- Spring Boot 根据应用类型（如 Servlet、Reactive）创建相应的应用上下文（如
AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext）。
执行自动配置
- Spring Boot 通过
@EnableAutoConfiguration注解触发自动配置机制，扫描META-INF/spring.factories文件中的配置类，并根据条件决定是否加载。
启动嵌入式服务器
- Spring Boot 根据配置启动嵌入式服务器（如 Tomcat），并将应用部署到服务器中。
发布应用启动事件
- 应用启动完成后，Spring Boot 会发布
ApplicationStartedEvent事件，开发者可以通过监听该事件执行自定义逻辑。
三、Spring Boot 的自动配置机制
Spring Boot 的自动配置是其核心特性之一，其原理如下：
@EnableAutoConfiguration 注解
@EnableAutoConfiguration注解会触发 Spring Boot 的自动配置机制。- 该注解通过
@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)导入自动配置类。
spring.factories 文件
- Spring Boot 的自动配置类定义在
META-INF/spring.factories文件中。 - 例如，
spring-boot-autoconfigure模块中的spring.factories文件定义了大量的自动配置类。
条件注解
- Spring Boot 使用条件注解（如
@ConditionalOnClass、@ConditionalOnMissingBean）来控制自动配置类的加载。 - 例如，
DataSourceAutoConfiguration类只有在DataSource.class存在于类路径时才会加载。
自动配置示例
- 例如，当项目中引入了
spring-boot-starter-web依赖时，Spring Boot 会自动配置以下内容：- 嵌入式 Tomcat 服务器
- Spring MVC 的默认配置（如视图解析器、消息转换器）
- 静态资源处理（如
classpath:/static目录）
四、Spring Boot 的核心注解
@SpringBootApplication
- 该注解是 Spring Boot 应用的入口注解，包含了以下三个注解的功能：
@Configuration：标识该类为配置类。@ComponentScan：启用组件扫描，自动注册 Bean。@EnableAutoConfiguration：启用自动配置。
@Configuration
- 标识该类为配置类，可以定义 Bean。
@Bean
- 用于在配置类中定义 Bean 对象。
@ConditionalOnClass
- 当指定的类存在于类路径时，才会加载该配置。
@ConditionalOnMissingBean
- 当容器中不存在指定的 Bean 时，才会加载该配置。
五、Spring Boot 的配置文件
配置文件格式
- Spring Boot 支持
properties和yml两种配置文件格式。 - 例如：
server.port=8080 spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/mydb
server:
port: 8080
spring:
datasource:
url: jdbc:mysql://localhost:3306/mydb配置文件加载顺序
Spring Boot 会按以下顺序加载配置文件：
- 项目根目录下的
/config目录。 - 项目根目录。
classpath:/config目录。classpath:/目录。
多环境配置
- 通过
application-{profile}.properties或application-{profile}.yml文件实现多环境配置。 - 例如：
# application-dev.properties server.port=8081
# application-prod.properties server.port=80
六、Spring Boot 的扩展机制详解
自定义 Starter
- 开发者可以创建自定义的
starter，定义自动配置类和起步依赖。 - 自定义
starter需要提供spring.factories文件，并在其中定义自动配置类。
自定义注解
- 开发者可以基于 Spring Boot 的条件注解创建自定义注解，实现更灵活的条件控制。
自定义 Banner
- 通过在
src/main/resources目录下创建banner.txt文件，可以自定义 Spring Boot 启动时的 Banner。
七、Spring Boot 的优缺点
优点
- 快速构建独立运行的 Spring 应用。
- 提供默认配置，减少开发工作量。
- 集成嵌入式服务器，简化部署流程。
- 提供丰富的起步依赖，简化依赖管理。
缺点
- 对于初学者来说，自动配置的机制可能不够透明。
- 在大型项目中，可能需要手动调整默认配置。
总结
Spring Boot 通过自动配置、起步依赖和嵌入式服务器等特性，极大地简化了 Spring 应用的开发和部署流程。其核心原理包括自动配置机制、条件注解和配置文件加载顺序等。通过深入理解 Spring Boot 的工作原理，开发者可以更好地利用其特性，构建高效、可维护的应用程序。
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