Springboot启动原理和自动配置原理解析

下面我将详细讲解“Springboot启动原理和自动配置原理解析”的完整攻略。

1. Springboot启动原理

Springboot的启动原理主要是通过@SpringBootApplication注解的@SpringBootApplication类实现的。这个类是@SpringBootConfiguration和@EnableAutoConfiguration注解的组合。

@SpringBootApplication注解的作用是标注这个类是Springboot的一个启动类，由此告诉Springboot框架这个类是需要进行特殊处理的。

@SpringBootApplication类中主要完成以下几个操作：

自动扫描启动类所在的包及其子包中的组件（包括@Service、@Component、@Controller和@Repository等）。
加载Spring容器，并将扫描到的组件注册到容器中。
执行SpringBoot的自动配置。

自动配置是Springboot的一个特性，它的目的是让开发者可以基于约定大于配置的原则，轻松快捷地搭建应用程序，避免繁琐的配置工作。下面我将详细讲解Springboot的自动配置原理。

2. Springboot自动配置原理

Springboot的自动配置机制是通过在classpath中寻找特定的配置文件实现的。

2.1 自动配置的条件

当Springboot启动时，它会根据一些条件自动进行配置。例如，如果用户没有定义自己的WebMvcConfigurerAdapter类，Springboot就会默认使用自己的WebMvcConfigurerAdapter类。其中，这些条件包括：

Springboot自定义的条件注解，如：@ConditionalOnClass、@ConditionalOnMissingBean、@ConditionalOnProperty等。
在META-INF/spring.factories配置文件中定义的自动配置类。

2.2 自动配置的流程

自动配置的流程如下：

通过@SpringBootApplication注解告诉Springboot框架，该类需要启动自动配置。
Springboot框架在启动过程中，会加载META-INF/spring.factories配置文件，该文件记录了所有Springboot自动配置的配置类。
Springboot框架根据条件注解和用户配置，判断是否需要启用某些默认配置。
Springboot框架根据启动类的配置，自动装配Bean到Spring容器中。

2.3 自动配置的优先级

Springboot框架会根据自动配置的优先级来选择配置，优先级越高，越先被应用。它的优先级顺序如下：

用户配置的Bean。
Springboot内置默认的Bean。
META-INF/spring.factories配置文件中定义的所有自动配置的Bean。

示例一：WebMvc自动配置

下面通过一个示例来看看Springboot的自动配置原理。假设我们创建了一个Springboot的Maven工程，使用WebMvc自动配置，代码如下：

@RestController
public class HelloController {
    @RequestMapping("/")
    public String index() {
        return "Hello Spring Boot!";
    }
}

在运行该工程时，会出现404错误。这是因为在没有配置的情况下，Springboot使用的是完全空的WebApplicationContext，也就是不支持WebMVC的。

为了解决这个问题，Springboot提供了自动配置功能。在我们的工程中，只需要添加相关依赖即可实现WebMvc的自动配置。下面我们来看看WebMvc的自动配置原理。

在Springboot框架中，WebMvc的自动配置是通过@EnableAutoConfiguration注解实现的。它的代码如下：

@AutoConfigureAfter({DispatcherServletAutoConfiguration.class, TaskExecutionAutoConfiguration.class, ValidationAutoConfiguration.class})
@AutoConfigureBefore({WebFluxAutoConfiguration.class, ErrorMvcAutoConfiguration.class})
@ConditionalOnClass({Servlet.class, DispatcherServlet.class, WebMvcConfigurer.class})
@ConditionalOnWebApplication(type = Type.SERVLET)
@ConditionalOnMissingBean(WebMvcConfigurationSupport.class)
@AutoConfigureOrder(Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE + 10)
@Configuration(proxyBeanMethods = false)
@Import(EnableWebMvcConfiguration.class)
public class WebMvcAutoConfiguration {
    // ...
}

从这段代码可以看出，Springboot会根据一些条件（如：@ConditionalOnClass、@AutoConfigureOrder、@AutoConfigureBefore等），来判断是否启用自动配置。

如果我们想自定义配置，则需要创建一个类，并添加@EnableWebMvc注解和@Configuration注解。例如，如下代码：

@EnableWebMvc
@Configuration
public class WebMvcConfig implements WebMvcConfigurer {
    // ...
}

在这个类中，我们可以根据自己的实际需求来定制WebMvc的配置。

示例二：JDBC自动配置

除了WebMvc，Springboot还提供了许多其他的自动配置，例如JDBC。下面我们以JDBC为例，看看Springboot的自动配置原理。

在Springboot中，启用JDBC自动配置的方式也很简单。只需要在POM文件中添加 MySQL JDBC的依赖和 Spring Data JPA的依赖即可。例如，如下代码：

<dependency>
    <groupId>mysql</groupId>
    <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId>
</dependency>

在这个示例中，Springboot会自动配置DataSource和JpaVendorAdapter。

另外，我们也可以通过自定义Bean的方式来覆盖默认的配置。例如，如下代码：

@Configuration
public class JpaConfiguration {
    @Bean
    public DataSource dataSource() {
        return new org.apache.tomcat.jdbc.pool.DataSource();
    }

    @Bean
    JpaVendorAdapter jpaVendorAdapter() {
        HibernateJpaVendorAdapter hibernateJpaVendorAdapter = new HibernateJpaVendorAdapter();
        hibernateJpaVendorAdapter.setDatabase(Database.MYSQL);
        hibernateJpaVendorAdapter.setGenerateDdl(true);
        hibernateJpaVendorAdapter.setShowSql(true);
        return hibernateJpaVendorAdapter;
    }
}

在这个配置中，我们手动创建了一个datasource，并设置了不同的配置。这样在程序运行时，Springboot就会使用我们自定义的DataSource来替换默认的DataSource。

总结

本篇文章主要讲解了Springboot的启动原理和自动配置原理。在使用Springboot的过程中，可以根据自己的实际需求来对Springboot进行配置。通过自动配置功能，我们可以轻松快捷地创建应用程序，避免了繁琐的配置工作。

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