感谢
秦疆老师(狂神说java)
什么是Spring
Spring是一个开源框架,2003 年兴起的一个轻量级的Java 开发框架,作者:Rod Johnson 。
Spring是为了解决企业级应用开发的复杂性而创建的,简化开发。
Spring是如何简化Java开发的
为了降低Java开发的复杂性,Spring采用了以下4种关键策略:
1、基于POJO的轻量级和最小侵入性编程;
2、通过IOC,依赖注入(DI)和面向接口实现松耦合;
3、基于切面(AOP)和惯例进行声明式编程;
4、通过切面和模版减少样式代码;
什么是SpringBoot
Java企业级应用是->J2EE->spring->springboot的过程。
随着 Spring 不断的发展,涉及的领域越来越多,项目整合开发需要配合各种各样的文件,慢慢变得不那么易用简单,违背了最初的理念,甚至人称配置地狱。Spring Boot 正是在这样的一个背景下被抽象出来的开发框架,目的为了让大家更容易的使用 Spring 、更容易的集成各种常用的中间件、开源软件;
Spring Boot 基于 Spring 开发,Spirng Boot 本身并不提供 Spring 框架的核心特性以及扩展功能,只是用于快速、敏捷地开发新一代基于 Spring 框架的应用程序。也就是说,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。Spring Boot 以约定大于配置的核心思想,默认帮我们进行了很多设置,多数 Spring Boot 应用只需要很少的 Spring 配置。同时它集成了大量常用的第三方库配置(例如 Redis、MongoDB、Jpa、RabbitMQ、Quartz 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,
简单来说就是SpringBoot其实不是什么新的框架,它默认配置了很多框架的使用方式,就像maven整合了所有的jar包,spring boot整合了所有的框架 。
Spring Boot 出生名门,从一开始就站在一个比较高的起点,又经过这几年的发展,生态足够完善,Spring Boot 已经当之无愧成为 Java 领域最热门的技术。
Spring Boot的主要优点:
- 为所有Spring开发者更快的入门
- 开箱即用,提供各种默认配置来简化项目配置
- 内嵌式容器简化Web项目
- 没有冗余代码生成和XML配置的要求
使用 Spring Boot 的感觉就是:
微服务
什么是微服务?
微服务是一种架构风格,它要求我们在开发一个应用的时候,这个应用必须构建成一系列小服务的组合;可以通过http的方式进行互通。要说微服务架构,先得说说过去我们的单体应用架构。
单体应用架构
所谓单体应用架构(all in one)是指,我们将一个应用的中的所有应用服务都封装在一个应用中。
无论是ERP、CRM或是其他什么系统,你都把数据库访问,web访问,等等各个功能放到一个war包内。
- 这样做的好处是,易于开发和测试;也十分方便部署;当需要扩展时,只需要将war复制多份,然后放到多个服务器上,再做个负载均衡就可以了。
- 单体应用架构的缺点是,哪怕我要修改一个非常小的地方,我都需要停掉整个服务,重新打包、部署这个应用war包。特别是对于一个大型应用,我们不可能吧所有内容都放在一个应用里面,我们如何维护、如何分工合作都是问题。
微服务架构
all in one的架构方式,我们把所有的功能单元放在一个应用里面。然后我们把整个应用部署到服务器上。如果负载能力不行,我们将整个应用进行水平复制,进行扩展,然后在负载均衡。
所谓微服务架构,就是打破之前all in one的架构方式,把每个功能元素独立出来。把独立出来的功能元素的动态组合,需要的功能元素才去拿来组合,需要多一些时可以整合多个功能元素。所以微服务架构是对功能元素进行复制,而没有对整个应用进行复制。
这样做的好处是:
- 节省了调用资源。
- 每个功能元素的服务都是一个可替换的、可独立升级的软件代码。
Martin Flower 于 2014 年 3 月 25 日写的《Microservices》,详细的阐述了什么是微服务。
- 原文地址:http://martinfowler.com/articles/microservices.html
- 翻译:https://www.cnblogs.com/liuning8023/p/4493156.html
如何构建微服务
一个大型系统的微服务架构,就像一个复杂交织的神经网络,每一个神经元就是一个功能元素,它们各自完成自己的功能,然后通过http相互请求调用。比如一个电商系统,查缓存、连数据库、浏览页面、结账、支付等服务都是一个个独立的功能服务,都被微化了,它们作为一个个微服务共同构建了一个庞大的系统。如果修改其中的一个功能,只需要更新升级其中一个功能服务单元即可。
但是这种庞大的系统架构给部署和运维带来很大的难度。于是,spring为我们带来了构建大型分布式微服务的全套、全程产品:
- 构建一个个功能独立的微服务应用单元,可以使用springboot,可以帮我们快速构建一个应用;
- 大型分布式网络服务的调用,这部分由spring cloud来完成,实现分布式;
- 在分布式中间,进行流式数据计算、批处理,我们有spring cloud data flow。
- spring为我们想清楚了整个从开始构建应用到大型分布式应用全流程方案。
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HelloWorld
准备工作
我们将学习如何快速的创建一个Spring Boot应用,并且实现一个简单的Http请求处理。通过这个例子对Spring Boot有一个初步的了解,并体验其结构简单、开发快速的特性。
我的环境准备:
- java version “1.8.0_181”
- Maven-3.3.9||Gradle-5.2.1
- SpringBoot 2.x 最新版
开发工具:
- IDEA
创建基础项目
Spring官方提供了非常方便的工具
Spring Initializr:https://start.spring.io/ 来帮助我们创建Spring Boot应用。
【目标一:使用Spring Initializr页面创建项目】
步骤:
-
填写项目信息
-
点击”Generate Project“按钮生成项目;下载此项目
-
解压项目包,并用编译器以Maven项目导入,以IntelliJ IDEA为例:
-
导入这个Maven项目,一路下一步即可,直到项目导入完毕。如果是第一次使用,可能速度会比较慢,需要耐心等待一切就绪
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-0oz61J6j-1579918340007)(https://blog.kuangstudy.com/usr/uploads/2019/10/3059404183.png)]
项目结构分析
通过上面步骤完成了基础项目的创建。就会自动生成以下文件。
- 程序的主程序类
- 一个 application.properties 配置文件
- 一个测试类
生成的DemoApplication和测试包下的DemoApplicationTests类都可以直接运行来启动当前创建的项目,由于目前该项目未配合任何数据访问或Web模块,程序会在加载完Spring之后结束运行。
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-IkQIQNHQ-1579918340011)(https://blog.kuangstudy.com/usr/uploads/2019/10/2439611141.png)]
pom.xml 分析
打开pom.xml,看看Spring Boot项目的依赖:
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45 1<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
2<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
3 xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
4 <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
5 <parent>
6 <groupId>org.springframework.boot</groupId>
7 <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
8 <version>2.1.9.RELEASE</version>
9 <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
10 </parent>
11 <groupId>com.kuang</groupId>
12 <artifactId>springboot-01-helloworld</artifactId>
13 <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
14 <name>springboot-01-helloworld</name>
15 <description>springboot-01-helloworld</description>
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17 <properties>
18 <java.version>1.8</java.version>
19 </properties>
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21 <dependencies>
22 <dependency>
23 <groupId>org.springframework.boot</groupId>
24 <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
25 </dependency>
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27 <dependency>
28 <groupId>org.springframework.boot</groupId>
29 <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
30 <scope>test</scope>
31 </dependency>
32 </dependencies>
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34 <build>
35 <plugins>
36 <plugin>
37 <groupId>org.springframework.boot</groupId>
38 <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
39 </plugin>
40 </plugins>
41 </build>
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43</project>
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如上所示,主要有四个部分:
- 项目元数据信息:创建时候输入的Project Metadata部分,也就是Maven项目的基本元素,包括:groupId、artifactId、version、name、description等
- parent:继承spring-boot-starter-parent的依赖管理,控制版本与打包等内容
- dependencies:项目具体依赖,这里包含了spring-boot-starter-web用于实现HTTP接口(该依赖中包含了Spring MVC),官网对它的描述是:使用Spring MVC构建Web(包括RESTful)应用程序的入门者,使用Tomcat作为默认嵌入式容器。;spring-boot-starter-test用于编写单元测试的依赖包。更多功能模块的使用我们将在后面逐步展开。
- build:构建配置部分。默认使用了spring-boot-maven-plugin,配合spring-boot-starter-parent就可以把Spring Boot应用打包成JAR来直接运行。
编写HTTP接口
在主程序的同级目录下,新建一个controller包【一定要在同级目录下,否则识别不到】
在包中新建一个Controller类
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10 1@RestController
2public class HelloController {
3 @RequestMapping("/hello")
4 public String hello() {
5 System.out.println("=====================================");
6 return "Hello World";
7 }
8}
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编写完毕后,从主程序启动项目,浏览器发起请求,看页面返回;
- 控制台输出了SpringBoot 的 banner
- 控制条输出了 Tomcat 访问的端口号!
- 访问 hello 请求,字符串成功返回!
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-8rg96Z6F-1579918340014)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1579917553584.png)]
小结
- 简单几步,就完成了一个web接口的开发,SpringBoot就是这么简单。所以我们常用它来建立我们的微服务项目!
彩蛋
如何更改启动时显示的字符拼成的字母,SpringBoot呢?
点击这个链接 ,直接输入要生成的字母,系统会自动转换,然后复制下面转换好的字符;
到项目下的 resources 目录下新建一个txt文件就可以,banner.txt
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2// _ooOoo_ //
3// o8888888o //
4// 88" . "88 //
5// (| ^_^ |) //
6// O\ = /O //
7// ____/`---'\____ //
8// .' \\| |// `. //
9// / \\||| : |||// \ //
10// / _||||| -:- |||||- \ //
11// | | \\\ - /// | | //
12// | \_| ''\---/'' | | //
13// \ .-\__ `-` ___/-. / //
14// ___`. .' /--.--\ `. . ___ //
15// ."" '< `.___\_<|>_/___.' >'"". //
16// | | : `- \`.;`\ _ /`;.`/ - ` : | | //
17// \ \ `-. \_ __\ /__ _/ .-` / / //
18// ========`-.____`-.___\_____/___.-`____.-'======== //
19// `=---=' //
20// ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ //
21// 佛祖保佑 永不宕机 永无BUG //
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然后重启试试吧!
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-BgR37JFR-1579918340015)(C:\Users\ASUS\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1579917660890.png)]
使用IDEA快速构建项目
之前,我们在官网上直接快速构建了一个springboot项目,IDEA也可以做到,我们来看下具体步骤:
创建一个新项目
选择spring initalizr , 可以看到默认就是去官网的快速构建工具那里实现
填写项目信息
选择初始化的组件
填写项目路径
等待项目构建成功
我们在SpringBootApplication的同路径下,建一个包 controller ,建立一个类HelloSpringBoot
编写代码
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11 1//@RestController 的意思就是 Controller 里面的方法都以 json 格式输出
2@RestController
3public class HelloSpringBoot {
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5 @RequestMapping("/hello")
6 public String hello(){
7 return "Hello,SpringBoot!";
8 }
9}
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启动主程序,打开浏览器访问 http://localhost:8080/hello,就可以看到效果了!
本人亲测Maven下载依赖太慢,换为国内镜像源,但是依赖不会自动导入,遂更换为Gradle,更新镜像源简单快捷,下载速度刚刚的,配置任务,导入依赖,效果分分钟!!!
Gradle更换镜像源
在Gradle项目下build.gradle的repositories标签下替换为:
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8 1repositories {
2 maven{ url 'http://maven.aliyun.com/nexus/content/groups/public/'}
3 maven{ url 'http://maven.aliyun.com/nexus/content/repositories/jcenter'}
4 mavenCentral()
5 jcenter()
6}
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运行原理探究
pom.xml
我们之前写的HelloSpringBoot,到底是怎么运行的呢,我们来看pom.xml文件
其中它主要是依赖一个父项目
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8 1<parent>
2 <groupId>org.springframework.boot</groupId>
3 <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
4 <version>2.1.9.RELEASE</version>
5 <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
6</parent>
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进入父项目
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8 1<parent>
2 <groupId>org.springframework.boot</groupId>
3 <artifactId>spring-boot-dependencies</artifactId>
4 <version>2.1.9.RELEASE</version>
5 <relativePath>../../spring-boot-dependencies</relativePath>
6</parent>
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这里才是真正管理SpringBoot应用里面所有依赖版本的地方,SpringBoot的版本控制中心;
以后我们导入依赖默认是不需要写版本;但是如果导入的包没有在依赖中管理着就需要手动配置版本了;
启动器
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10 1<dependency>
2 <groupId>org.springframework.boot</groupId>
3 <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
4</dependency>
5<dependency>
6 <groupId>org.springframework.boot</groupId>
7 <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
8</dependency>
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springboot-boot-starter:就是spring-boot的场景启动器
spring-boot-starter-web 帮我们导入了web模块正常运行所依赖的组件;
SpringBoot将所有的功能场景都抽取出来,做成一个个的starter (启动器),只需要在项目中引入这些starter即可,所有相关的依赖都会导入进来 , 我们要用什么功能就导入什么样的场景启动器即可 ;
主程序
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12 1//@SpringBootApplication 来标注一个主程序类 , 说明这是一个Spring Boot应用
2@SpringBootApplication
3public class Springboot01HelloworldApplication {
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5 public static void main(String[] args) {
6 //将SpringBoot应用启动起来
7 SpringApplication.run(Springboot01HelloworldApplication.class, args);
8 }
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10}
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但是**一个简单的启动类并不简单!**我们来分析一下这些注解都干了什么
1、@SpringBootApplication
意义:SpringBoot应用标注在某个类上说明这个类是SpringBoot的主配置类 , SpringBoot就应该运行这个类的main方法来启动SpringBoot应用;
进入这个注解:可以看到上面还有很多其他注解!
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16 1@SpringBootConfiguration
2@EnableAutoConfiguration
3@ComponentScan(
4 excludeFilters = {@Filter(
5 type = FilterType.CUSTOM,
6 classes = {TypeExcludeFilter.class}
7), @Filter(
8 type = FilterType.CUSTOM,
9 classes = {AutoConfigurationExcludeFilter.class}
10)}
11)
12public @interface SpringBootApplication {
13 //.....
14}
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2、@ComponentScan
这个注解在Spring中很重要 , 它对应XML配置中的元素。@ComponentScan的功能就是自动扫描并加载符合条件的组件或者bean , 将这个bean定义加载到IOC容器中 ;
3、@SpringBootConfiguration
意义:SpringBoot的配置类 ;标注在某个类上 , 表示这是一个SpringBoot的配置类;
我们继续进去这个注解查看
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8 1@Configuration //点进去得到下面的 @Component
2public @interface SpringBootConfiguration {
3}
4@Component
5public @interface Configuration {
6}
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@Configuration:配置类上来标注这个注解,说明这是一个配置类 ,配置类—即—-配置文件;
我们继续点进去,发现配置类也是容器中的一个组件。@Component 。这就说明,启动类本身也是Spring中的一个组件而已,负责启动应用!
4、@EnableAutoConfiguration
我们回到 SpringBootApplication 注解中继续看。
@EnableAutoConfiguration :开启自动配置功能
以前我们需要自己配置的东西,而现在SpringBoot可以自动帮我们配置 ; @EnableAutoConfiguration告诉SpringBoot开启自动配置功能,这样自动配置才能生效;
我们点击去查看。发现注解@AutoConfigurationPackage : 自动配置包
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6 1@AutoConfigurationPackage //自动配置包
2@Import({AutoConfigurationImportSelector.class}) //导入哪些组件的选择器
3public @interface EnableAutoConfiguration {
4}
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再点进去看到一个 @Import({Registrar.class})
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5 1@Import({Registrar.class})
2public @interface AutoConfigurationPackage {
3}
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@import :Spring底层注解@import , 给容器中导入一个组件
Registrar.class 将主配置类 【即@SpringBootApplication标注的类】的所在包及包下面所有子包里面的所有组件扫描到Spring容器 ;
退到上一步,继续看:@Import({AutoConfigurationImportSelector.class}) :给容器导入组件 ;
AutoConfigurationImportSelector : 自动配置导入选择器,那么它会导入哪些组件的选择器呢? ;
我们点击去这个类看源码:
这个类中有一个这样的方法
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10 1// 获得候选的配置
2protected List<String> getCandidateConfigurations(AnnotationMetadata metadata, AnnotationAttributes attributes) {
3 //这里的getSpringFactoriesLoaderFactoryClass()方法
4 //返回的就是我们最开始看的启动自动导入配置文件的注解类;EnableAutoConfiguration
5 List<String> configurations = SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(this.getSpringFactoriesLoaderFactoryClass(), this.getBeanClassLoader());
6 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.");
7 return configurations;
8}
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这个方法又调用了 SpringFactoriesLoader 类的静态方法!我们进入SpringFactoriesLoader类loadFactoryNames() 方法
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7 1public static List<String> loadFactoryNames(Class<?> factoryClass, @Nullable ClassLoader classLoader) {
2 String factoryClassName = factoryClass.getName();
3 //这里它又调用了 loadSpringFactories 方法
4 return (List)loadSpringFactories(classLoader).getOrDefault(factoryClassName, Collections.emptyList());
5}
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我们继续点击查看 loadSpringFactories 方法
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40 1private static Map<String, List<String>> loadSpringFactories(@Nullable ClassLoader classLoader) {
2 //获得classLoader , 我们返回可以看到这里得到的就是EnableAutoConfiguration标注的类本身
3 MultiValueMap<String, String> result = (MultiValueMap)cache.get(classLoader);
4 if (result != null) {
5 return result;
6 } else {
7 try {
8 //去获取一个资源 "META-INF/spring.factories"
9 Enumeration<URL> urls = classLoader != null ? classLoader.getResources("META-INF/spring.factories") : ClassLoader.getSystemResources("META-INF/spring.factories");
10 LinkedMultiValueMap result = new LinkedMultiValueMap();
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12 //将读取到的资源遍历,封装成为一个Properties
13 while(urls.hasMoreElements()) {
14 URL url = (URL)urls.nextElement();
15 UrlResource resource = new UrlResource(url);
16 Properties properties = PropertiesLoaderUtils.loadProperties(resource);
17 Iterator var6 = properties.entrySet().iterator();
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19 while(var6.hasNext()) {
20 Entry<?, ?> entry = (Entry)var6.next();
21 String factoryClassName = ((String)entry.getKey()).trim();
22 String[] var9 = StringUtils.commaDelimitedListToStringArray((String)entry.getValue());
23 int var10 = var9.length;
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25 for(int var11 = 0; var11 < var10; ++var11) {
26 String factoryName = var9[var11];
27 result.add(factoryClassName, factoryName.trim());
28 }
29 }
30 }
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32 cache.put(classLoader, result);
33 return result;
34 } catch (IOException var13) {
35 throw new IllegalArgumentException("Unable to load factories from location [META-INF/spring.factories]", var13);
36 }
37 }
38}
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我们根据源头打开spring.factories的配置文件 , 看到了很多自动配置的文件;这就是自动配置根源所在!
WebMvcAutoConfiguration
我们在上面的自动配置类随便找一个打开看看,比如 : WebMvcAutoConfiguration
可以看到这些一个个的都是JavaConfig配置类,而且都注入了一些Bean,可以找一些自己认识的类,看着熟悉一下!
所以,自动配置真正实现是从classpath中搜寻所有的META-INF/spring.factories配置文件 ,并将其中对应的 org.springframework.boot.autoconfigure. 包下的配置项,通过反射实例化为对应标注了 @Configuration的JavaConfig形式的IOC容器配置类 , 然后将这些都汇总成为一个实例并加载到IOC容器中。
结论:
- SpringBoot在启动的时候从类路径下的META-INF/spring.factories中获取EnableAutoConfiguration指定的值
- 将这些值作为自动配置类导入容器 , 自动配置类就生效 , 帮我们进行自动配置工作;
- 以前我们需要自己配置的东西 , 自动配置类都帮我们解决了
- 整个J2EE的整体解决方案和自动配置都在springboot-autoconfigure的jar包中;
- 它将所有需要导入的组件以全类名的方式返回 , 这些组件就会被添加到容器中 ;
- 它会给容器中导入非常多的自动配置类 (xxxAutoConfiguration), 就是给容器中导入这个场景需要的所有组件 , 并配置好这些组件 ;
- 有了自动配置类 , 免去了我们手动编写配置注入功能组件等的工作;