带你一行一行分析SpringBoot原码解析

一.说明

 1.本次源码解析是基于2.3.3.RELEASE版本的

 2.本文主要分析Spring的自动配置

二.原码分析

1.创建一个普通的springboot项目如下：

 只有一个配置文件和一个启动类。

配置文件中只配了一个redis，配置其他组件都行，这里以redis为例展开说明自动注入。

2.打开启动类

对于springboot来说，最强大的地方就是没有复杂的配置文件，创建springboot后只有一个启动类，那就从启动类入手，Ctrl + 左键 点击

@SpringBootApplication 注解，进入如下所示：
@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 {

  可以看到，

@SpringBootApplication注解上面又有七个注解，其实，这种包含了很多注解的注解就是组合注解。前四个是元注解（在JDK 1.5中提供了4个标准的用来对注解类型进行注解的注解类，我们称之为 meta-annotation（元注解）），我们先分析前四个注解：

  • @Target ： 描述注解的使用范围，括号里有个ElementType.TYPE,点进去，如下：

public enum ElementType {
    /** Class, interface (including annotation type), or enum declaration */
    TYPE,

    /** Field declaration (includes enum constants) */
    FIELD,

    /** Method declaration */
    METHOD,

    /** Formal parameter declaration */
    PARAMETER,

    /** Constructor declaration */
    CONSTRUCTOR,

    /** Local variable declaration */
    LOCAL_VARIABLE,

    /** Annotation type declaration */
    ANNOTATION_TYPE,

    /** Package declaration */
    PACKAGE,

    /**
     * Type parameter declaration
     *
     * @since 1.8
     */
    TYPE_PARAMETER,

    /**
     * Use of a type
     *
     * @since 1.8
     */
    TYPE_USE
}

Target注解用来说明那些被它所注解的注解类可修饰的对象范围：注解可以用于修饰 packages、types（类、接口、枚举、注解类）、类成员（方法、构造方法、成员变量、枚举值）、方法参数和本地变量（如循环变量、catch参数），在定义注解类时使用了@Target 能够更加清晰的知道它能够被用来修饰哪些对象，它的取值范围定义在ElementType 枚举中。

  • @Retention 同理，点击去 RetentionPolicy类，它的主要作用是：用来限定那些被它所注解的注解类在注解到其他类上以后，可被保留到何时，一共有三种策略，定义在RetentionPolicy枚举中。

    public enum RetentionPolicy {
 
    SOURCE,    // 源文件保留
    CLASS,       // 编译期保留，默认值
    RUNTIME   // 运行期保留，可通过反射去获取注解信息
  •  @Documented ，它的作用是：描述在使用 javadoc 工具为类生成帮助文档时是否要保留其注解信息

  • @Inherited，这是个比较重要的注解，它表示注解会被子类自动继承。

接下来就剩三个注解了，其中@EnableAutoConfiguration是最核心的注解，我们放到最后面说，先说其他两个注解：

  •     @SpringBootConfiguration ： 它的作用就是：继承自@Configuration，二者功能也一致，标注当前类是配置类， 并会将当前类内声明的一个或多个以@Bean注解标记的方法的实例纳入到spring容器中，并且实例名就是方法名。可以点击去看下，如下：其实，@Configuration和 @SpringBootConfiguration 是具有相同功能的。
@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Configuration
public @interface SpringBootConfiguration {
    @AliasFor(
        annotation = Configuration.class
    )
    boolean proxyBeanMethods() default true;
}

  • @ComponentScan，也是比较复杂的，点进去，如下图：

  这也就是为什么，所有的代码都要放在启动类所在的包及子包里面。

接下来就是最重要的注解了，@EnableAutoConfiguration ，先点进去，如下：

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

    String ENABLED_OVERRIDE_PROPERTY = "spring.boot.enableautoconfiguration";

    /**
     * Exclude specific auto-configuration classes such that they will never be applied.
     * @return the classes to exclude
     */
    Class<?>[] exclude() default {};

    /**
     * Exclude specific auto-configuration class names such that they will never be
     * applied.
     * @return the class names to exclude
     * @since 1.3.0
     */
    String[] excludeName() default {};

}

　　前四个注解就不说了，

　　　　@AutoConfigurationPackage的作用是导入自定义的类的，

　　　　@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)是导入框架本身的一些类的

　　在这里，这两个注解仅仅是找到需要导入的类，并没有实例化，实例化依然需要spring容器去做。

先看@AutoConfigurationPackage，点进去,如下图:

 有个Registrar，点进去，如下图：

 从方法名可以看出是个注册的方法，打上断点，启动，当代码停住后，Alt + F8,查看new PackageImports(metadata).getPackageNames().toArray(new String[0])的值，如下图：

 从上图可以看出，这个方法其实就是就是把自定义包下的类扫描并注册到容器中。

再看@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)，它是注入框架本身使用的和自动配置相关的类，点击去，找到getCandidateConfigurations方法。

 注释的意思的是;找到可能的自动配置的类名，进入loadFactoryNames方法，

 继续进入loadSpringFactories，

 图中有个FACTORIES_RESOURCE_LOCATION，点进去，

 原来是一个文件，也就是说，springboot框架本省要导入的类就在这个文件中，那么这个spring.factories在哪呢？

接下来打开pom文件，找到spring-boot-starter-web，点进去，

 找到spring-boot-starter，点进去

 就能发现有一个spring-boot-autoconfigure，表示自动配置，如图。

打开pom文件引入的包，在工程窗口，如下图：

 找到：spring-boot-autoconfigure，如下图：

 发现有一个spring.properties文件，打开：

 发现，类似于redis这种组件所对应的类就在这个文件中。

到此为止，springboot只是将可能用到的类加载进来了，但是仅仅知识加载了类名，怎么能根据我们在yml文件中的配置来使用呢？也就是说，springboot怎么能知道我们要使用哪些类，不使用哪些类呢，比如我们现在要是用redis，首先我们需要在yml文件中配置redis的连接信息，如下图：

 想到这里，我们就应该想到，springboo肯定是通过加载这个yml文件开读取的，接下来跟原码：

打开启动类，进入run方法，只要是run方法，就一直往下走，直到org.springframework.context.ConfigurableApplicationContext这个方法，如下图：

 进入：prepareEnvironment方法这个方法表示环境的准备，如下图；

 进入environmentPrepared，表示添加监听：

 进入environmentPrepared方法，表示初始化：继续往下走，方法顺序为

multicastEvent->

multicastEvent->

multicastEvent->

invokeListener(listener, event))->

doInvokeListener——>如图：

 进入onApplicationEvent接口的配置文件实现类  ConfigFileApplicationListener

 进入实现方法：

 再按下顺序往下走：

onApplicationEnvironmentPreparedEvent ->

postProcessEnvironment->如图：

再进入postProcessEnvironment的实现类：ConfigFileApplicationListener

 实现方法如下：

 再进入addPropertySources方法：

 在进入load方法：

 再进入load方法：

 再进入load方法：

 点击getFileExtensions()进入接口，

 这个接口有两个实现类，分别是properties和yml，太熟悉了，这不就是配置文件吗，这个接口其实就是配置文件的扩展名，

重新进入load方法：

 进入loadForFileExtension方法：

 

 再进入load方法：

 再进入loadDocuments方法：

 再进入load接口方法：

 发现又有两个实现类，进入yml的实现类：

 ····················终于完了，这是最后一个方法了，在犯法最后一行打上断点：启动：

 把配置文件中的所有信息都加载进来了。

但是。。。，这也只是把配置文件加载进来了，那么redis怎么起作用呢？

打开前面说的spring.properties文件找到  RedisAutoConfiguration类，进入这个类，如下

 要使redis起作用，图中的四个注解不可少，进入注解括号中的RedisProperties类：

 发现，又是熟悉的感觉，这不就对饮配置文件中的属性吗？

再看RedisTemplate<Object, Object> template = new RedisTemplate<>(); 这行代码，直接就new了一个对象，这就是创建了一个RedisTemplate，因此，我们就可以使用RedisTemplate来操作redis了。

所以springboot，也就是通过这种方式进行类的自动装配的。

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