SpringBoot基本原理一二三

一、SpringBoot能干什么
准确来说SpringBoot并不是一个框架，更不是什么SpringMVC的下一代版本，它更像是一个基于Spring的快速构建工具。
所谓的快速构建主要体现在两方面，一是各种依赖管理，二是自动化配置。
在最早之前，我们要建立一个项目，需要自己手动的导入各种所需的JAR包。下载JAR包，各个JAR包之间的依赖关系，版本的冲突问题等等非常让人头疼，后来出现了像MAVEN之类的项目构建工具，它不仅提供了仓库这样的概念，可以让我们不用满世界到处百度，还能帮我们基本实现依赖关系，版本冲突等相关问题的解决。但是它依然不够智能简单，我们在POM文件中依然需要导入一堆的JAR包，而使用了SpringBoot之后，我们只需要告诉SpringBoot，比如要做WEB开发，然后导入一个WEB相关的启动JAR包之后，SpringBoot会自动帮我们去添加相关依赖，看起来好像和MAVEN没什么本质区别，但是实际上SpringBoot让JAR包的导入，依赖管理变得更加简单。
如果说依赖管理，只是SpringBoot锦上添花的功能，那么自动化配置才是SpringBoot更吸引人的地方。
虽然这些年随着注解开发的流行，我们终于可以抛弃大量的各种乱七八糟的配置文件，而仅仅通过注解就能实现某些功能，但是大量的模板化的代码依然需要去手动配置。比如我们要使用Spring的事务管理，需要配置事务管理器，使用SpringCache，需要配置缓存管理器，以及其他各种xxxFactory,xxxTemplate，这些模板化的配置在我们的日常开发中，其实很容易发现，只是简单的粘贴复制而已，不排除某些配置可能会根据项目的情况做些修改，但是大部分情况下每个项目的这些模板化的配置都是一样的。所以SpringBoot将这些大量的模板化的配置代码给抽取了出来，通过一系列的操作，帮助我们在项目启动的时候自动完成配置。
通过SpringBoot的自动化配置，我们在开发的时候可以直接去通过依赖注入使用各种Bean，各种xxxTemplate，而无需关心它是怎么实例化，怎么管理的，最多也就是在配置类上使用@Enablexxx来开启某项功能，甚至有时候连这一步也不需要。
二、SpringBoot基本实现原理
SpringBoot的自动化配置功能看上去很神奇，但其实基本的实现原理并不是特别复杂。
在做SpringBoot开发的时候，我们都知道会有一个入口类，而这个入口类上会有一个@SpringBootApplication注解，这个注解是一个组合注解，也就是说它是由一堆其他的注解组合成的注解。在这一堆注解中有一个@EnableAutoConfiguration注解，而这个注解也是一个组合注解。
在Spring中存在各种@Enable***的注解，这些注解大体上都有开启或启用某项功能的作用，同样对于@EnableAutoConfiguration而言，它的作用就是开启自动配置。
刚才我们说过，这个@EnableAutoConfiguratin注解也是一个组合注解，也就是说它也是由一堆其他注解组合而成。在这其中有一个@Import注解，这个注解使用了EnableAutoConfigurationImportSelector类，而这个类又使用了SpringFactoriesLoader类的loadFactoryByNames方法，这个方法的主要作用就是扫描类路径下，包含有META-INF/spring.factories文件的jar包。
上面罗里吧嗦的一段总结起来就是一句话，入口类使用了@SpringBootApplication注解后，会自动扫描JAR包，并且找到包含有META/spring.factories文件的JAR包。
到这里，我们应该可以想到，如果我们自己要写一个xx.starter.jar，并且让SpringBoot帮我们完成自动化配置的话，最起码在我们的jar包中，也应该有一个META-INF/spring.factories文件。
当SpringBoot扫描出各个jar包中包含的spring.factoires文件后，就会读取其中的内容（不一定是先扫再读），然后会根据其中的xxx.xxx.xxx.EnableAutoConfiguration属性的值来决定需要配置哪些东西。

上图这个是spring-boot-autoconfigure-xxx.jar中的spring.factories文件，可以看到这个属性后面值中包含了好几个xxxxAutoConfiguration,而这些xxxxAutoConfiguration就是需要去配置的东西。

我们根据xxxxAutoConfiguration的名字，随便打开一个配置类看一下。其中一眼能看到的是两个非常熟悉的注解，@Configuration和@Bean，这两个注解可以将一个类中的方法的返回值注册为一个Bean，所以由此可知，SpringBoot先是通过spring.factories文件找到哪些东西需要完成自动化配置，然后再根据配置类的名字找到配置类，最后将配置类中配置的bean注册到容器中。
到了这一步，好像其他的注解就没什么用了，因为上述的两个注解就已经可以让SpringBoot帮我们自动配置，我们所需要的Bean了。但其实在实际的开发中，一个bean尤其是一些特殊功能类的bean的创建是需要有很多判断条件的，比如它所依赖的bean由没有被创建，它所需要的依赖JAR包有没有添加到类路径下等等，还有一些bean需要根据application.properties或其他配置文件中配置的属性，来决定要不要创建该bean或者以什么样的策略来创建该bean，总而言之剩下的注解就是用来帮助SpringBoot判断，什么样的环境条件下才会去创建哪些Bean。
SpringBoot也提供了各种@ConditionalOnxxx注解来帮助我们设定所需的环境条件。
到了这里，如果该配置类满足条件注解所要求的各种环境条件，那么就会再去判断各个创建Bean的方法是否有判断条件，是否满足，如果也满足的话就会创建对应的Bean，其实也就完成了所谓的自动化配置。
三、DEMO
如果简练的来总结的话，可以发现其实整个SpringBoot的自动化配置过程就是：扫描JAR包-》找到配置文件-》找到各种配置类-》判断各种条件-》创建各个Bean。
现在假设我们要自己创建一个starter类型的JAR包，我们希望在其他项目中引入这个JAR包之后，SpringBoot可以帮我们自动配置相关的Bean，以便让其他项目可以直接使用我们自定义JAR包所提供的功能。
第一步：创建MAVEN项目

引入自动化配置jar包：

第二步编写服务类：

这个服务类就是我们的JAR包或者说当前项目可以提供给外部其他项目所使用的功能，该服务类定义了两个属性和一个方法，我们希望当其他项目引入这个JAR包之后，可以自动将我们的这个服务类配置为BEAN，并且在使用的时候，通过依赖注入拿到这个BEAN，调用其中的方法。
在该服务类中我们定义了两个属性，这两个属性我们可以为它们设定默认值，也可以不设定，如果不设定的话，我们希望外部项目在它自己的application.properties文件中配置这两个属性的值，然后SpringBoot在创建我们的服务类Bean的时候，自动将配置文件中的属性值设置到这两个属性上。
而如何将配置文件中的属性值绑定到POJO上，推荐的做法如下：

通过@ConfigurationProperties注解中设定的prefix的值，可以将配置文件中以prefix指定的值开头的属性值，绑定到POJO的属性上。
第三步编写自动配置类

这个自动配置类就是我们要添加到spring.factories中的类，它的作用就是要告诉springboot根据我们在这个类中的限定条件，去选择是否要创造我们定义好的BEAN。
@CoditionalOnClass用来判断外部项目的类路径中存在指定类
@EnableConfigurationProperties用来将已经和配置文件属性绑定的POJO转换成一个BEAN
@ConditionalOnMissingBean用来指定当容器中不存在指定的Bean的时候再去创建Bean
第四步编写spring.factories

我们只需要创建spring.factories文件，然后在其中添加我们编写好的自动配置类的全限定名即可。

到了这一步，我们的JAR包就算全部完成了。
接下来我们去创建一个SpringBoot项目，然后将我们自己编写的JAR包引入到项目中：

然后在spring.properties文件中为指定的属性赋值：

最后在代码中调用：

可以看到，我们已经成功的调用了引入的JAR包中服务类提供的方法。
我们来梳理一下整个过程：
1）当SpringBoot项目启动后，它会去自动扫描类路径下包含有META-INF/spring.factories文件的JAR包，而我们引入的自定义的JAR包中包含了此文件，所以SpringBoot会去读取这个文件。
2）读取了META-INF/spring.factories文件后，SringBoot发现里面需要自动配置一个DemoAutoConfiguration。
3）SpringBoot会根据配置文件中这个配置类的全限定名找到这个配置类，然后根据该配置类标注的限定条件进行判断。
4）因为该项目引入的我们自定义的JAR包中，包含了我们定义的DemoService类，所以就相当于该项目的类路径中存在此类，也就是符合@ConditionalOnClass条件，接着SpringBoot又发现了@EnableConfigurationProperites注解，然后根据注解指定的值找到了DemoProperties类，这个类又标注了@ConfigurationProperties注解，所以SpringBoot会根据这个注解的prefix值去application.properties中查找对应的配置，我们现在这个项目中指定的prefix的值是autoconfigurationdemo,那么SpringBoot会在application.properties中查找以autoconfigurationdemo为前缀的值。需要注意的是在SpringBoot的配置文件中，属性的名字必须是小写且以字母开头。

找到后，SpringBoot会取将这两个值绑定到标注@ConfigurationProperties的POJO上，并且将这个POJO配置为一个BEAN。
5）回到之前的配置类中，因为我们定义了一个方法并且使用了@Bean注解和@ConditionalOnMissingBean注解，首先SpringBoot会去检查容器中是否已经存在了DemoService这个Bean，发现没有之后，会执行方法，将方法的返回值创建为一个Bean。并且在创建的过程中，会通过依赖注入拿到之前已经注册好的POJOBean，间接的读取application.properties配置的值，然后赋予给DemoService实例。
6）通过上述的步骤，一个DemoServiceBean就已经被创建好，并且这个bean还获取到了application.properties中设定的属性值，这个时候，我们在SpringBoot中，就可以像引用其他普通的Bean一样，使用该Bean。
所以综合来看，其实整个过程并不复杂，但是通过SprinBoot的自动化配置，却可以大大简化我们的开发。我们只需要引入相关的JAR包，Spring就能帮我们自动去配置相关的Bean，我们根本不需要关心它是如何去配置的，我们最多也就是在application.properties中配置一些key-value，然后就能够通过依赖注入直接去使用相关的Bean。