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SpingBoot原理

在前面十多天的课程当中，我们学习的都是web开发的技术使用，都是面向应用层面的，我们学会了怎么样去用。而我们今天所要学习的是web后端开发的最后一个篇章springboot原理篇，主要偏向于底层原理。

我们今天的课程安排包括这么三个部分：

1. 配置优先级：Springboot项目当中属性配置的常见方式以及配置的优先级

2. Bean的管理

3. 剖析Springboot的底层原理

1. 配置优先级

在我们前面的课程当中，我们已经讲解了SpringBoot项目当中支持的三类配置文件：

• application.properties

• application.yml

• application.yaml

在SpringBoot项目当中，我们要想配置一个属性，可以通过这三种方式当中的任意一种来配置都可以，那么如果项目中同时存在这三种配置文件，且都配置了同一个属性，如：Tomcat端口号，到底哪一份配置文件生效呢？

• application.properties

server.port=8081

• application.yml

server:
   port: 8082

• application.yaml

server:
   port: 8082

我们启动SpringBoot程序，测试下三个配置文件中哪个Tomcat端口号生效：

• properties、yaml、yml三种配置文件同时存在

properties、yaml、yml三种配置文件，优先级最高的是properties

• yaml、yml两种配置文件同时存在

配置文件优先级排名（从高到低）：

1. properties配置文件

2. yml配置文件

3. yaml配置文件

注意事项：虽然springboot支持多种格式配置文件，但是在项目开发时，推荐统一使用一种格式的配置。（yml是主流）

在SpringBoot项目当中除了以上3种配置文件外，SpringBoot为了增强程序的扩展性，除了支持配置文件的配置方式以外，还支持另外两种常见的配置方式：

1. Java系统属性配置 （格式： -Dkey=value）

   -Dserver.port=9000

2. 命令行参数 （格式：--key=value）

   --server.port=10010

那在idea当中运行程序时，如何来指定Java系统属性和命令行参数呢？

• 编辑启动程序的配置信息

重启服务，同时配置Tomcat端口(三种配置文件、系统属性、命令行参数)，测试哪个Tomcat端口号生效：

删除命令行参数配置，重启SpringBoot服务：

优先级： 命令行参数 > 系统属性参数 > properties参数 > yml参数 > yaml参数

思考：如果项目已经打包上线了，这个时候我们又如何来设置Java系统属性和命令行参数呢？

java -Dserver.port=9000 -jar XXXXX.jar --server.port=10010

下面我们来演示下打包程序运行时指定Java系统属性和命令行参数：

1. 执行maven打包指令package，把项目打成jar文件

2. 使用命令：java -jar 方式运行jar文件程序

项目打包：

运行jar程序：

• 同时设置Java系统属性和命令行参数

• 仅设置Java系统属性

注意事项：

• Springboot项目进行打包时，需要引入插件 spring-boot-maven-plugin (基于官网骨架创建项目，会自动添加该插件)

在SpringBoot项目当中，常见的属性配置方式有5种， 3种配置文件，加上2种外部属性的配置(Java系统属性、命令行参数)。通过以上的测试，我们也得出了优先级(从低到高)：

• application.yaml（忽略）

• application.yml

• application.properties

• java系统属性（-Dxxx=xxx）

• 命令行参数（--xxx=xxx）

2. Bean管理

在前面的课程当中，我们已经讲过了我们可以通过Spring当中提供的注解@Component以及它的三个衍生注解（@Controller、@Service、@Repository）来声明IOC容器中的bean对象，同时我们也学习了如何为应用程序注入运行时所需要依赖的bean对象，也就是依赖注入DI。

我们今天主要学习IOC容器中Bean的其他使用细节，主要学习以下三方面：

1. 如何从IOC容器中手动的获取到bean对象

2. bean的作用域配置

3. 管理第三方的bean对象

接下来我们先来学习第一方面，从IOC容器中获取bean对象。

2.1 获取Bean

默认情况下，SpringBoot项目在启动的时候会自动的创建IOC容器(也称为Spring容器)，并且在启动的过程当中会自动的将bean对象都创建好，存放在IOC容器当中。应用程序在运行时需要依赖什么bean对象，就直接进行依赖注入就可以了。

而在Spring容器中提供了一些方法，可以主动从IOC容器中获取到bean对象，下面介绍3种常用方式：

1. 根据name获取bean

   Object getBean(String name)

2. 根据类型获取bean

   <T> T getBean(Class<T> requiredType)

3. 根据name获取bean（带类型转换）

   <T> T getBean(String name, Class<T> requiredType)

思考：要从IOC容器当中来获取到bean对象，需要先拿到IOC容器对象，怎么样才能拿到IOC容器呢？

• 想获取到IOC容器，直接将IOC容器对象注入进来就可以了

控制器：DeptController

@RestController
@RequestMapping("/depts")
public class DeptController {
​
    @Autowired
    private DeptService deptService;
​
    public DeptController(){
        System.out.println("DeptController constructor ....");
    }
​
    @GetMapping
    public Result list(){
        List<Dept> deptList = deptService.list();
        return Result.success(deptList);
    }
​
    @DeleteMapping("/{id}")
    public Result delete(@PathVariable Integer id)  {
        deptService.delete(id);
        return Result.success();
    }
​
    @PostMapping
    public Result save(@RequestBody Dept dept){
        deptService.save(dept);
        return Result.success();
    }
}

业务实现类：DeptServiceImpl

@Slf4j
@Service
public class DeptServiceImpl implements DeptService {
    @Autowired
    private DeptMapper deptMapper;
​
    @Override
    public List<Dept> list() {
        List<Dept> deptList = deptMapper.list();
        return deptList;
    }
​
    @Override
    public void delete(Integer id) {
        deptMapper.delete(id);
    }
​
    @Override
    public void save(Dept dept) {
        dept.setCreateTime(LocalDateTime.now());
        dept.setUpdateTime(LocalDateTime.now());
        deptMapper.save(dept);
    }
}

Mapper接口：

@Mapper
public interface DeptMapper {
    //查询全部部门数据
    @Select("select * from dept")
    List<Dept> list();
​
    //删除部门
    @Delete("delete from dept where id = #{id}")
    void delete(Integer id);
​
    //新增部门
    @Insert("insert into dept(name, create_time, update_time) values (#{name},#{createTime},#{updateTime})")
    void save(Dept dept);
}
​

测试类：

@SpringBootTest
class SpringbootWebConfig2ApplicationTests {
​
    @Autowired
    private ApplicationContext applicationContext; //IOC容器对象
​
    //获取bean对象
    @Test
    public void testGetBean(){
        //根据bean的名称获取
        DeptController bean1 = (DeptController) applicationContext.getBean("deptController");
        System.out.println(bean1);
​
        //根据bean的类型获取
        DeptController bean2 = applicationContext.getBean(DeptController.class);
        System.out.println(bean2);
​
        //根据bean的名称 及 类型获取
        DeptController bean3 = applicationContext.getBean("deptController", DeptController.class);
        System.out.println(bean3);
    }
}

程序运行后控制台日志：

问题：输出的bean对象地址值是一样的，说明IOC容器当中的bean对象有几个？

答案：只有一个。 （默认情况下，IOC中的bean对象是单例）

那么能不能将bean对象设置为非单例的(每次获取的bean都是一个新对象)？

可以，在下一个知识点(bean作用域)中讲解。

2.2 Bean作用域

在前面我们提到的IOC容器当中，默认bean对象是单例模式(只有一个实例对象)。那么如何设置bean对象为非单例呢？需要设置bean的作用域。

在Spring中支持五种作用域，后三种在web环境才生效：

作用域	说明
singleton	容器内同名称的bean只有一个实例（单例）（默认）
prototype	每次使用该bean时会创建新的实例（非单例）
request	每个请求范围内会创建新的实例（web环境中，了解）
session	每个会话范围内会创建新的实例（web环境中，了解）
application	每个应用范围内会创建新的实例（web环境中，了解）

知道了bean的5种作用域了，我们要怎么去设置一个bean的作用域呢？

• 可以借助Spring中的@Scope注解来进行配置作用域

1). 测试一

• 控制器

//默认bean的作用域为：singleton (单例)
@Lazy //延迟加载（第一次使用bean对象时，才会创建bean对象并交给ioc容器管理）
@RestController
@RequestMapping("/depts")
public class DeptController {
​
    @Autowired
    private DeptService deptService;
​
    public DeptController(){
        System.out.println("DeptController constructor ....");
    }
​
    //省略其他代码...
}

• 测试类

@SpringBootTest
class SpringbootWebConfig2ApplicationTests {
​
    @Autowired
    private ApplicationContext applicationContext; //IOC容器对象
​
    //bean的作用域
    @Test
    public void testScope(){
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            DeptController deptController = applicationContext.getBean(DeptController.class);
            System.out.println(deptController);
        }
    }
}

重启SpringBoot服务，运行测试方法，查看控制台打印的日志：

注意事项：

• IOC容器中的bean默认使用的作用域：singleton (单例)

• 默认singleton的bean，在容器启动时被创建，可以使用@Lazy注解来延迟初始化(延迟到第一次使用时)

2). 测试二

修改控制器DeptController代码：

@Scope("prototype") //bean作用域为非单例
@Lazy //延迟加载
@RestController
@RequestMapping("/depts")
public class DeptController {
​
    @Autowired
    private DeptService deptService;
​
    public DeptController(){
        System.out.println("DeptController constructor ....");
    }
​
    //省略其他代码...
}

重启SpringBoot服务，再次执行测试方法，查看控制台打印的日志：

2.3 第三方Bean

学习完bean的获取、bean的作用域之后，接下来我们再来学习第三方bean的配置。

之前我们所配置的bean，像controller、service，dao三层体系下编写的类，这些类都是我们在项目当中自己定义的类(自定义类)。当我们要声明这些bean，也非常简单，我们只需要在类上加上@Component以及它的这三个衍生注解（@Controller、@Service、@Repository），就可以来声明这个bean对象了。但是在我们项目开发当中，还有一种情况就是这个类它不是我们自己编写的，而是我们引入的第三方依赖当中提供的。

dom4j就是第三方组织提供的。 dom4j中的SAXReader类就是第三方编写的。

当我们需要使用到SAXReader对象时，直接进行依赖注入是不是就可以了呢？

• 按照我们之前的做法，需要在SAXReader类上添加一个注解@Component（将当前类交给IOC容器管理）

结论：第三方提供的类是只读的。无法在第三方类上添加@Component注解或衍生注解。

那么我们应该怎样使用并定义第三方的bean呢？

• 如果要管理的bean对象来自于第三方（不是自定义的），是无法用@Component 及衍生注解声明bean的，就需要用到@Bean注解。

解决方案1：在启动类上添加@Bean标识的方法

@SpringBootApplication
public class SpringbootWebConfig2Application {
​
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SpringbootWebConfig2Application.class, args);
    }
​
    //声明第三方bean
    @Bean //将当前方法的返回值对象交给IOC容器管理, 成为IOC容器bean
    public SAXReader saxReader(){
        return new SAXReader();
    }
}
​
xml文件：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<emp>
    <name>Tom</name>
    <age>18</age>
</emp>
​

测试类：

@SpringBootTest
class SpringbootWebConfig2ApplicationTests {
​
    @Autowired
    private SAXReader saxReader;
​
    //第三方bean的管理
    @Test
    public void testThirdBean() throws Exception {
        Document document = saxReader.read(this.getClass().getClassLoader().getResource("1.xml"));
        Element rootElement = document.getRootElement();
        String name = rootElement.element("name").getText();
        String age = rootElement.element("age").getText();
​
        System.out.println(name + " : " + age);
    }
​
    //省略其他代码...
}

​

重启SpringBoot服务，执行测试方法后，控制台输出日志：

Tom : 18

说明：以上在启动类中声明第三方Bean的作法，不建议使用（项目中要保证启动类的纯粹性）

解决方案2：在配置类中定义@Bean标识的方法

• 如果需要定义第三方Bean时， 通常会单独定义一个配置类

@Configuration //配置类  (在配置类当中对第三方bean进行集中的配置管理)
public class CommonConfig {
​
    //声明第三方bean
    @Bean //将当前方法的返回值对象交给IOC容器管理, 成为IOC容器bean
          //通过@Bean注解的name/value属性指定bean名称, 如果未指定, 默认是方法名
    public SAXReader reader(){
        System.out.println(deptService);
        return new SAXReader();
    }
​
}
​

注释掉SpringBoot启动类中创建第三方bean对象的代码，重启服务，执行测试方法，查看控制台日志：

Tom : 18

在方法上加上一个@Bean注解，Spring 容器在启动的时候，它会自动的调用这个方法，并将方法的返回值声明为Spring容器当中的Bean对象。

注意事项 ：

• 通过@Bean注解的name或value属性可以声明bean的名称，如果不指定，默认bean的名称就是方法名。

• 如果第三方bean需要依赖其它bean对象，直接在bean定义方法中设置形参即可，容器会根据类型自动装配。

关于Bean大家只需要保持一个原则：

• 如果是在项目当中我们自己定义的类，想将这些类交给IOC容器管理，我们直接使用@Component以及它的衍生注解来声明就可以。

• 如果这个类它不是我们自己定义的，而是引入的第三方依赖当中提供的类，而且我们还想将这个类交给IOC容器管理。此时我们就需要在配置类中定义一个方法，在方法上加上一个@Bean注解，通过这种方式来声明第三方的bean对象。

3. SpringBoot原理

经过前面10多天课程的学习，大家也会发现基于SpringBoot进行web程序的开发是非常简单、非常高效的。

SpringBoot使我们能够集中精力地去关注业务功能的开发，而不用过多地关注框架本身的配置使用。而我们前面所讲解的都是面向应用层面的技术，接下来我们开始学习SpringBoot的原理，这部分内容偏向于底层的原理分析。

在剖析SpringBoot的原理之前，我们先来快速回顾一下我们前面所讲解的Spring家族的框架。

Spring是目前世界上最流行的Java框架，它可以帮助我们更加快速、更加容易的来构建Java项目。而在Spring家族当中提供了很多优秀的框架，而所有的框架都是基于一个基础框架的SpringFramework(也就是Spring框架)。而前面我们也提到，如果我们直接基于Spring框架进行项目的开发，会比较繁琐。

这个繁琐主要体现在两个地方：

1. 在pom.xml中依赖配置比较繁琐，在项目开发时，需要自己去找到对应的依赖，还需要找到依赖它所配套的依赖以及对应版本，否则就会出现版本冲突问题。

2. 在使用Spring框架进行项目开发时，需要在Spring的配置文件中做大量的配置，这就造成Spring框架入门难度较大，学习成本较高。

基于Spring存在的问题，官方在Spring框架4.0版本之后，又推出了一个全新的框架：SpringBoot。

通过 SpringBoot来简化Spring框架的开发(是简化不是替代)。我们直接基于SpringBoot来构建Java项目，会让我们的项目开发更加简单，更加快捷。

SpringBoot框架之所以使用起来更简单更快捷，是因为SpringBoot框架底层提供了两个非常重要的功能：一个是起步依赖，一个是自动配置。

通过SpringBoot所提供的起步依赖，就可以大大的简化pom文件当中依赖的配置，从而解决了Spring框架当中依赖配置繁琐的问题。

通过自动配置的功能就可以大大的简化框架在使用时bean的声明以及bean的配置。我们只需要引入程序开发时所需要的起步依赖，项目开发时所用到常见的配置都已经有了，我们直接使用就可以了。

简单回顾之后，接下来我们来学习下SpringBoot的原理。其实学习SpringBoot的原理就是来解析SpringBoot当中的起步依赖与自动配置的原理。我们首先来学习SpringBoot当中起步依赖的原理。

3.1 起步依赖

假如我们没有使用SpringBoot，用的是Spring框架进行web程序的开发，此时我们就需要引入web程序开发所需要的一些依赖。

spring-webmvc依赖：这是Spring框架进行web程序开发所需要的依赖

servlet-api依赖：Servlet基础依赖

jackson-databind依赖：JSON处理工具包

如果要使用AOP，还需要引入aop依赖、aspect依赖

项目中所引入的这些依赖，还需要保证版本匹配，否则就可能会出现版本冲突问题。

如果我们使用了SpringBoot，就不需要像上面这么繁琐的引入依赖了。我们只需要引入一个依赖就可以了，那就是web开发的起步依赖：springboot-starter-web。

为什么我们只需要引入一个web开发的起步依赖，web开发所需要的所有的依赖都有了呢？

• 因为Maven的依赖传递。

• 在SpringBoot给我们提供的这些起步依赖当中，已提供了当前程序开发所需要的所有的常见依赖(官网地址：Spring Boot Reference Documentation)。

• 比如：springboot-starter-web，这是web开发的起步依赖，在web开发的起步依赖当中，就集成了web开发中常见的依赖：json、web、webmvc、tomcat等。我们只需要引入这一个起步依赖，其他的依赖都会自动的通过Maven的依赖传递进来。

结论：起步依赖的原理就是Maven的依赖传递。

3.2 自动配置

我们讲解了SpringBoot当中起步依赖的原理，就是Maven的依赖传递。接下来我们解析下自动配置的原理，我们要分析自动配置的原理，首先要知道什么是自动配置。

3.2.1 概述

SpringBoot的自动配置就是当Spring容器启动后，一些配置类、bean对象就自动存入到了IOC容器中，不需要我们手动去声明，从而简化了开发，省去了繁琐的配置操作。

比如：我们要进行事务管理、要进行AOP程序的开发，此时就不需要我们再去手动的声明这些bean对象了，我们直接使用就可以从而大大的简化程序的开发，省去了繁琐的配置操作。

下面我们打开idea，一起来看下自动配置的效果：

• 运行SpringBoot启动类

大家会看到有两个CommonConfig，在第一个CommonConfig类中定义了一个bean对象，bean对象的名字叫reader。

在第二个CommonConfig中它的bean名字叫commonConfig，为什么还会有这样一个bean对象呢？原因是在CommonConfig配置类上添加了一个注解@Configuration，而@Configuration底层就是@Component

所以配置类最终也是SpringIOC容器当中的一个bean对象

在IOC容器中除了我们自己定义的bean以外，还有很多配置类，这些配置类都是SpringBoot在启动的时候加载进来的配置类。这些配置类加载进来之后，它也会生成很多的bean对象。

比如：配置类GsonAutoConfiguration里面有一个bean，bean的名字叫gson，它的类型是Gson。

com.google.gson.Gson是谷歌包中提供的用来处理JSON格式数据的。

当我们想要使用这些配置类中生成的bean对象时，可以使用@Autowired就自动注入了：

import com.google.gson.Gson;
import com.itheima.pojo.Result;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
​
@SpringBootTest
public class AutoConfigurationTests {
    @Autowired
    private Gson gson;
​
    @Test
    public void testJson(){
        String json = gson.toJson(Result.success());
        System.out.println(json);
    }
}

添加断点，使用debug模式运行测试类程序：

问题：在当前项目中我们并没有声明谷歌提供的Gson这么一个bean对象，然后我们却可以通过@Autowired从Spring容器中注入bean对象，那么这个bean对象怎么来的？

答案：SpringBoot项目在启动时通过自动配置完成了bean对象的创建。

体验了SpringBoot的自动配置了，下面我们就来分析自动配置的原理。其实分析自动配置原理就是来解析在SpringBoot项目中，在引入依赖之后是如何将依赖jar包当中所定义的配置类以及bean加载到SpringIOC容器中的。

3.2.2 常见方案

3.2.2.1 概述

我们知道了什么是自动配置之后，接下来我们就要来剖析自动配置的原理。解析自动配置的原理就是分析在 SpringBoot项目当中，我们引入对应的依赖之后，是如何将依赖jar包当中所提供的bean以及配置类直接加载到当前项目的SpringIOC容器当中的。

接下来，我们就直接通过代码来分析自动配置原理。

准备工作：在Idea中导入"资料\03. 自动配置原理"下的itheima-utils工程

1、在SpringBoot项目 spring-boot-web-config2 工程中，通过坐标引入itheima-utils依赖

@Component
public class TokenParser {
    public void parse(){
        System.out.println("TokenParser ... parse ...");
    }
}

2、在测试类中，添加测试方法

@SpringBootTest
public class AutoConfigurationTests {
    @Autowired
    private ApplicationContext applicationContext;
​
    @Test
    public void testTokenParse(){
        System.out.println(applicationContext.getBean(TokenParser.class));
    }
​
    //省略其他代码...
}

3、执行测试方法

异常信息描述： 没有com.example.TokenParse类型的bean

说明：在Spring容器中没有找到com.example.TokenParse类型的bean对象

思考：引入进来的第三方依赖当中的bean以及配置类为什么没有生效？

• 原因在我们之前讲解IOC的时候有提到过，在类上添加@Component注解来声明bean对象时，还需要保证@Component注解能被Spring的组件扫描到。

• SpringBoot项目中的@SpringBootApplication注解，具有包扫描的作用，但是它只会扫描启动类所在的当前包以及子包。

• 当前包：com.itheima， 第三方依赖中提供的包：com.example（扫描不到）

那么如何解决以上问题的呢？

• 方案1：@ComponentScan 组件扫描

• 方案2：@Import 导入（使用@Import导入的类会被Spring加载到IOC容器中）

3.2.2.2 方案一

@ComponentScan组件扫描

@SpringBootApplication
@ComponentScan({"com.itheima","com.example"}) //指定要扫描的包
public class SpringbootWebConfig2Application {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SpringbootWebConfig2Application.class, args);
    }
}
​

重新执行测试方法，控制台日志输出：

大家可以想象一下，如果采用以上这种方式来完成自动配置，那我们进行项目开发时，当需要引入大量的第三方的依赖，就需要在启动类上配置N多要扫描的包，这种方式会很繁琐。而且这种大面积的扫描性能也比较低。

缺点：

1. 使用繁琐

2. 性能低

结论：SpringBoot中并没有采用以上这种方案。

3.2.2.3 方案二

@Import导入

• 导入形式主要有以下几种：

  1. 导入普通类

  2. 导入配置类

  3. 导入ImportSelector接口实现类

1). 使用@Import导入普通类：

@Import(TokenParser.class) //导入的类会被Spring加载到IOC容器中
@SpringBootApplication
public class SpringbootWebConfig2Application {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SpringbootWebConfig2Application.class, args);
    }
}

重新执行测试方法，控制台日志输出：

2). 使用@Import导入配置类：

• 配置类

@Configuration
public class HeaderConfig {
    @Bean
    public HeaderParser headerParser(){
        return new HeaderParser();
    }
​
    @Bean
    public HeaderGenerator headerGenerator(){
        return new HeaderGenerator();
    }
}

• 启动类

@Import(HeaderConfig.class) //导入配置类
@SpringBootApplication
public class SpringbootWebConfig2Application {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SpringbootWebConfig2Application.class, args);
    }
}

• 测试类

@SpringBootTest
public class AutoConfigurationTests {
    @Autowired
    private ApplicationContext applicationContext;
​
    @Test
    public void testHeaderParser(){
        System.out.println(applicationContext.getBean(HeaderParser.class));
    }
​
    @Test
    public void testHeaderGenerator(){
        System.out.println(applicationContext.getBean(HeaderGenerator.class));
    }
    
    //省略其他代码...
}

执行测试方法：

3). 使用@Import导入ImportSelector接口实现类：

• ImportSelector接口实现类
  
  public class MyImportSelector implements ImportSelector {
      public String[] selectImports(AnnotationMetadata importingClassMetadata) {
          //返回值字符串数组（数组中封装了全限定名称的类）
          return new String[]{"com.example.HeaderConfig"};
      }
  }

• 启动类

@Import(MyImportSelector.class) //导入ImportSelector接口实现类
@SpringBootApplication
public class SpringbootWebConfig2Application {
​
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SpringbootWebConfig2Application.class, args);
    }
}
​

执行测试方法：

我们使用@Import注解通过这三种方式都可以导入第三方依赖中所提供的bean或者是配置类。

思考：如果基于以上方式完成自动配置，当要引入一个第三方依赖时，是不是还要知道第三方依赖中有哪些配置类和哪些Bean对象？

• 答案：是的。 （对程序员来讲，很不友好，而且比较繁琐）

思考：当我们要使用第三方依赖，依赖中到底有哪些bean和配置类，谁最清楚？

• 答案：第三方依赖自身最清楚。

结论：我们不用自己指定要导入哪些bean对象和配置类了，让第三方依赖它自己来指定。

怎么让第三方依赖自己指定bean对象和配置类？

• 比较常见的方案就是第三方依赖给我们提供一个注解，这个注解一般都以@EnableXxxx开头的注解，注解中封装的就是@Import注解

4). 使用第三方依赖提供的 @EnableXxxxx注解

• 第三方依赖中提供的注解

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.TYPE)
@Import(MyImportSelector.class)//指定要导入哪些bean对象或配置类
public @interface EnableHeaderConfig { 
}

• 在使用时只需在启动类上加上@EnableXxxxx注解即可

@EnableHeaderConfig  //使用第三方依赖提供的Enable开头的注解
@SpringBootApplication
public class SpringbootWebConfig2Application {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SpringbootWebConfig2Application.class, args);
    }
}
​

执行测试方法：

以上四种方式都可以完成导入操作，但是第4种方式会更方便更优雅，而这种方式也是SpringBoot当中所采用的方式。

3.2.3 原理分析

3.2.3.1 源码跟踪

前面我们讲解了在项目当中引入第三方依赖之后，如何加载第三方依赖中定义好的bean对象以及配置类，从而完成自动配置操作。那下面我们通过源码跟踪的形式来剖析下SpringBoot底层到底是如何完成自动配置的。

源码跟踪技巧：

在跟踪框架源码的时候，一定要抓住关键点，找到核心流程。一定不要从头到尾一行代码去看，一个方法的去研究，一定要找到关键流程，抓住关键点，先在宏观上对整个流程或者整个原理有一个认识，有精力再去研究其中的细节。

要搞清楚SpringBoot的自动配置原理，要从SpringBoot启动类上使用的核心注解@SpringBootApplication开始分析：

在@SpringBootApplication注解中包含了：

• 元注解（不再解释）

• @SpringBootConfiguration

• @EnableAutoConfiguration

• @ComponentScan

我们先来看第一个注解：@SpringBootConfiguration

@SpringBootConfiguration注解上使用了@Configuration，表明SpringBoot启动类就是一个配置类。

@Indexed注解，是用来加速应用启动的（不用关心）。

接下来再先看@ComponentScan注解：

@ComponentScan注解是用来进行组件扫描的，扫描启动类所在的包及其子包下所有被@Component及其衍生注解声明的类。

SpringBoot启动类，之所以具备扫描包功能，就是因为包含了@ComponentScan注解。

最后我们来看看@EnableAutoConfiguration注解（自动配置核心注解）：

首先调用process处理方法，再调用getAutoConfigurationEntry方法加载所有自动配置的配置类信息集合

getCandidateConfigurations方法的功能：

获取所有基于 META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports文件中配置类的集合

META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports文件在哪里呢？

• 通常在引入的起步依赖中，都有包含以上文件

  

在前面在给大家演示自动配置的时候，我们直接在测试类当中注入了一个叫gson的bean对象，进行JSON格式转换。虽然我们没有配置bean对象，但是我们是可以直接注入使用的。原因就是因为在自动配置类当中做了自动配置。到底是在哪个自动配置类当中做的自动配置呢？我们通过搜索来查询一下。

在META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports 配置文件中指定了第三方依赖Gson的配置类：GsonAutoConfiguration

再调用实现ImportSelector接口的实现类。

AutoConfigurationImportSelector类是ImportSelector接口的实现类。

selectImports()方法，获取最终要进行自动配置的配置类信息集合，通过配置类将对象自动放入spring容器。

举例：Gson对象如何加载放入spring容器?

第三方依赖中提供的GsonAutoConfiguration类：

在GsonAutoConfiguration类上，添加了注解@AutoConfiguration，通过查看源码，可以明确：GsonAutoConfiguration 类是一个配置。

看到这里，大家就应该明白为什么可以完成自动配置了，原理就是在配置类中定义一个@Bean标识的方法，而Spring会自动调用配置类中使用@Bean标识的方法，并把方法的返回值注册到IOC容器中。

自动配置源码小结

自动配置原理源码入口就是@SpringBootApplication注解，在这个注解中封装了3个注解，分别是：

• @SpringBootConfiguration

  • 声明当前类是一个配置类

• @ComponentScan

  • 进行组件扫描（SpringBoot中默认扫描的是启动类所在的当前包及其子包）

• @EnableAutoConfiguration

  • 封装了@Import注解（Import注解中指定了一个ImportSelector接口的实现类）

    • 首先调用process()方法，调用getAutoConfigurationEntry方法，读取当前项目下所有依赖jar包中META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports文件里面定义的配置类,并处理保留需要的加载的配置类

    • 在实现类重写的selectImports()方法，获取最终要进行自动配置的配置类信息集合（配置类中定义了@Bean注解标识的方法）。

当SpringBoot程序启动时，就会加载配置文件当中所定义的配置类，并将这些配置类信息(类的全限定名)封装到String类型的数组中，最终通过@Import注解将这些配置类全部加载到Spring的IOC容器中，交给IOC容器管理。

最后呢给大家抛出一个问题：在 META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports 文件中定义的配置类非常多，而且每个配置类中又可以定义很多的bean，那这些bean都会注册到Spring的IOC容器中吗？

答案：并不是。 在声明bean对象时，上面有加一个以 @Conditional 开头的注解，这种注解的作用就是按照条件进行装配，只有满足条件之后，才会将bean注册到Spring的IOC容器中（下面会详细来讲解）

3.2.3.2 @Conditional

我们在跟踪SpringBoot自动配置的源码的时候，在自动配置类声明bean的时候，除了在方法上加了一个@Bean注解以外，还会经常用到一个注解，就是以Conditional开头的这一类的注解。以Conditional开头的这些注解都是条件装配的注解。下面我们就来介绍下条件装配注解。

@Conditional注解：

• 作用：按照一定的条件进行判断，在满足给定条件后才会注册对应的bean对象到Spring的IOC容器中。

• 位置：方法、类

• @Conditional本身是一个父注解，派生出大量的子注解：

  • @ConditionalOnClass：判断环境中有对应字节码文件，才注册bean到IOC容器。

  • @ConditionalOnMissingBean：判断环境中没有对应的bean(类型或名称)，才注册bean到IOC容器。

  • @ConditionalOnProperty：判断配置文件中有对应属性和值，才注册bean到IOC容器。

下面我们通过代码来演示下Conditional注解的使用：

• @ConditionalOnClass注解

@Configuration
public class HeaderConfig {
​
    @Bean
    @ConditionalOnClass(name="io.jsonwebtoken.Jwts")//环境中存在指定的这个类，才会将该bean加入IOC容器
    public HeaderParser headerParser(){
        return new HeaderParser();
    }
    
    //省略其他代码...
}

• pom.xml

<!--JWT令牌-->
<dependency>
     <groupId>io.jsonwebtoken</groupId>
     <artifactId>jjwt</artifactId>
     <version>0.9.1</version>
</dependency>

• 测试类

@SpringBootTest
public class AutoConfigurationTests {
    @Autowired
    private ApplicationContext applicationContext;
​
    @Test
    public void testHeaderParser(){
        System.out.println(applicationContext.getBean(HeaderParser.class));
    }
    
    //省略其他代码...
}

执行testHeaderParser()测试方法：

因为 io.jsonwebtoken.Jwts 字节码文件在启动SpringBoot程序时已存在，所以创建HeaderParser对象并注册到IOC容器中。

• @ConditionalOnMissingBean注解

@Configuration
public class HeaderConfig {
    
    @Bean
    @ConditionalOnMissingBean //不存在该类型的bean，才会将该bean加入IOC容器
    public HeaderParser headerParser(){
        return new HeaderParser();
    }
    
    //省略其他代码...
}

执行testHeaderParser()测试方法：

SpringBoot在调用@Bean标识的headerParser()前，IOC容器中是没有HeaderParser类型的bean，所以HeaderParser对象正常创建，并注册到IOC容器中。

再次修改@ConditionalOnMissingBean注解：

@Configuration
public class HeaderConfig {
​
    @Bean
    @ConditionalOnMissingBean(name="deptController2")//不存在指定名称的bean，才会将该bean加入IOC容器
    public HeaderParser headerParser(){
        return new HeaderParser();
    }
    
    //省略其他代码...
}

执行testHeaderParser()测试方法：

因为在SpringBoot环境中不存在名字叫deptController2的bean对象，所以创建HeaderParser对象并注册到IOC容器中。

再次修改 @ConditionalOnMissingBean 注解：

@Configuration
public class HeaderConfig {
    
    @Bean
    @ConditionalOnMissingBean(HeaderConfig.class)//不存在指定类型的bean，才会将bean加入IOC容器
    public HeaderParser headerParser(){
        return new HeaderParser();
    }
    
    //省略其他代码...
}
@SpringBootTest
public class AutoConfigurationTests {
    @Autowired
    private ApplicationContext applicationContext;
​
    @Test
    public void testHeaderParser(){
        System.out.println(applicationContext.getBean(HeaderParser.class));
    }
    
    //省略其他代码...
}

执行testHeaderParser()测试方法：

因为HeaderConfig类中添加@Configuration注解，而@Configuration注解中包含了@Component，所以SpringBoot启动时会创建HeaderConfig类对象，并注册到IOC容器中。

当IOC容器中有HeaderConfig类型的bean存在时，不会把创建HeaderParser对象注册到IOC容器中。而IOC容器中没有HeaderParser类型的对象时，通过getBean(HeaderParser.class)方法获取bean对象时，引发异常：NoSuchBeanDefinitionException

• @ConditionalOnProperty注解（这个注解和配置文件当中配置的属性有关系）

先在application.yml配置文件中添加如下的键值对：

name: itheima

在声明bean的时候就可以指定一个条件@ConditionalOnProperty

@Configuration
public class HeaderConfig {
​
    @Bean
    @ConditionalOnProperty(name ="name",havingValue = "itheima")//配置文件中存在指定属性名与值，才会将bean加入IOC容器
    public HeaderParser headerParser(){
        return new HeaderParser();
    }
​
    @Bean
    public HeaderGenerator headerGenerator(){
        return new HeaderGenerator();
    }
}

执行testHeaderParser()测试方法：

修改@ConditionalOnProperty注解： havingValue的值修改为"itheima2"

@Bean
@ConditionalOnProperty(name ="name",havingValue = "itheima2")//配置文件中存在指定属性名与值，才会将bean加入IOC容器
public HeaderParser headerParser(){
        return new HeaderParser();
}

再次执行testHeaderParser()测试方法：

因为application.yml配置文件中，不存在： name: itheima2，所以HeaderParser对象在IOC容器中不存在

我们再回头看看之前讲解SpringBoot源码时提到的一个配置类：GsonAutoConfiguration

最后再给大家梳理一下自动配置原理：

自动配置的核心就在@SpringBootApplication注解上，SpringBootApplication这个注解底层包含了3个注解，分别是：

• @SpringBootConfiguration

• @ComponentScan

• @EnableAutoConfiguration

@EnableAutoConfiguration这个注解才是自动配置的核心。

• @Enable 开头的注解底层，它就封装了一个注解 import 注解，它封装了一个@Import注解，Import注解里面指定了一个ImportSelector接口的实现类。

• 在这个实现类中，重写了process方法，process方法调用了getAutoConfigurationEntry方法中会去读取org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports配置文件，加载所有自动配置的配置类信息集合，并处理保留需要的加载的配置类

• 又重写了ImportSelector接口中的selectImports()方法，通过selectImports()方法的返回值返回需要加载的配置类，返回值代表的就是需要将哪些类交给Spring的IOC容器进行管理。

• 那么所有自动配置类的中声明的bean都会加载到Spring的IOC容器中吗? 其实并不会，因为这些配置类中在声明bean时，通常都会添加@Conditional开头的注解，这个注解就是进行条件装配。它会根据 @Conditional 注解来进行条件装配。只有条件成立，它才会声明这个bean，才会将这个 bean 交给 IOC 容器管理。

4. Web后端开发总结

到此基于SpringBoot进行web后端开发的相关知识我们已经学习完毕了。下面我们一起针对这段web课程做一个总结。

我们来回顾一下关于web后端开发，我们都学习了哪些内容，以及每一块知识，具体是属于哪个框架的。

web后端开发现在基本上都是基于标准的三层架构进行开发的，在三层架构当中，Controller控制器层负责接收请求响应数据，Service业务层负责具体的业务逻辑处理，而Dao数据访问层也叫持久层，就是用来处理数据访问操作的，来完成数据库当中数据的增删改查操作。

在三层架构当中，前端发起请求首先会到达Controller(不进行逻辑处理)，然后Controller会直接调用Service 进行逻辑处理， Service再调用Dao完成数据访问操作。

如果我们在执行具体的业务处理之前，需要去做一些通用的业务处理，比如：我们要进行统一的登录校验，我们要进行统一的字符编码等这些操作时，我们就可以借助于Javaweb当中三大组件之一的过滤器Filter或者是Spring当中提供的拦截器Interceptor来实现。

而为了实现三层架构层与层之间的解耦，我们学习了Spring框架当中的第一大核心：IOC控制反转与DI依赖注入。

所谓控制反转，指的是将对象创建的控制权由应用程序自身交给外部容器，这个容器就是我们常说的IOC容器或Spring容器。

而DI依赖注入指的是容器为程序提供运行时所需要的资源。

除了IOC与DI我们还讲到了AOP面向切面编程，还有Spring中的事务管理、全局异常处理器，以及传递会话技术Cookie、Session以及新的会话跟踪解决方案JWT令牌，阿里云OSS对象存储服务，以及通过Mybatis持久层架构操作数据库等技术。

我们在学习这些web后端开发技术的时候，我们都是基于主流的SpringBoot进行整合使用的。而SpringBoot又是用来简化开发，提高开发效率的。像过滤器、拦截器、IOC、DI、AOP、事务管理等这些技术到底是哪个框架提供的核心功能？

Filter过滤器、Cookie、 Session这些都是传统的JavaWeb提供的技术。

JWT令牌、阿里云OSS对象存储服务，是现在企业项目中常见的一些解决方案。

IOC控制反转、DI依赖注入、AOP面向切面编程、事务管理、全局异常处理、拦截器等，这些技术都是 Spring Framework框架当中提供的核心功能。

Mybatis就是一个持久层的框架，是用来操作数据库的。

在Spring框架的生态中，对web程序开发提供了很好的支持，如：全局异常处理器、拦截器这些都是Spring框架中web开发模块所提供的功能，而Spring框架的web开发模块，我们也称为：SpringMVC

SpringMVC不是一个单独的框架，它是Spring框架的一部分，是Spring框架中的web开发模块，是用来简化原始的Servlet程序开发的。

外界俗称的SSM，就是由：SpringMVC、Spring Framework、Mybatis三块组成。

基于传统的SSM框架进行整合开发项目会比较繁琐，而且效率也比较低，所以在现在的企业项目开发当中，基本上都是直接基于SpringBoot整合SSM进行项目开发的。

到此我们web后端开发的内容就已经全部讲解结束了。