SpringBoot3 快速入门及原理分析

1. 环境要求

环境&工具	版本
SpringBoot	3.0.5+
IDEA	2021.2.1+
Java	17+
Maven	3.5+
Tomcat	10.0+

2. SpringBoot是什么

SpringBoot 能帮我们简单、快速地创建一个独立的、生产级别的 Spring 应用（说明：SpringBoot底层是Spring）

SpringBoot 应用只需要编写少量配置即可快速整合 Spring 平台以及第三方技术

特性：

快速创建独立 Spring 应用
- 导包、写配置、启动运行
直接嵌入Tomcat、Jetty or Undertow（无需部署 war 包）
- jar： java环境； java -jar
重点：提供可选的starter，简化应用整合
- 场景启动器（starter）：web、json、邮件、oss（对象存储）、异步、定时任务、缓存…
- 导包一堆，控制好版本。
- 为每一种场景准备了一个依赖； web-starter。mybatis-starter
重点：按需自动配置 Spring 以及第三方库
- 如果这些场景要使用（生效）。这个场景的所有配置都会自动配置好。
- 约定大于配置：每个场景都有很多默认配置。(例如链接地址一般默认：localhost)
- 自定义：只需修改配置文件就可以实现自定义
提供生产级特性：如监控指标、健康检查、外部化配置(项目相关的配置可以放在jar包外面，当要修改相关配置时，不需要重新打包部署启动)等
- 监控指标、健康检查（k8s）、外部化配置
无代码生成、无xml

总结：简化开发，简化配置，简化整合，简化部署，简化监控，简化运维。

3. 快速体验

需求：浏览器发送/hello请求，返回"Hello,Spring Boot 3!"

1. 创建项目

maven 项目

<!--    所有springboot项目都必须继承自 spring-boot-starter-parent -->
<parent>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
    <version>3.0.5</version>
</parent>

2. 导入场景

场景启动器

<dependencies>
<!-- web开发的场景启动器 -->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    </dependency>
</dependencies>

3. 主程序

@SpringBootApplication //这是一个SpringBoot应用
public class MainApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(MainApplication.class,args);
    }
}

4. 业务

@RestController
public class HelloController {

    @GetMapping("/hello")
    public String hello(){

        return "Hello,Spring Boot 3!";
    }
}

5. 测试

默认启动访问： http://localhost:8080/hello

6. 打包

<!--SpringBoot应用打包插件-->
<build>
    <plugins>
        <plugin>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
        </plugin>
    </plugins>
</build>

mvn clean package把项目打成可执行的jar包
java -jar demo.jar启动项目

4. 特性

1. 简化整合

导入相关的场景，拥有相关的功能。场景启动器
默认支持的所有场景：https://docs.spring.io/spring-boot/docs/current/reference/html/using.html#using.build-systems.starters

官方提供的场景：命名为：spring-boot-starter-*
第三方提供场景：命名为：*-spring-boot-starter

2. 简化开发

无需编写任何配置，直接开发业务

3. 简化配置

application.properties：

集中式管理配置。只需要修改这个文件就行。
配置基本都有默认值
所有配置都在：https://docs.spring.io/spring-boot/docs/current/reference/html/application-properties.html#appendix.application-properties

4. 简化部署

打包为可执行的jar包。linux服务器上有java环境就可以直接运行。

5. 简化运维

修改配置（外部放一个application.properties文件）、监控、健康检查。

…

5、应用分析

1. 依赖管理机制

1、为什么导入starter-web所有相关依赖都导入进来？

开发什么场景，导入什么场景启动器。
maven依赖传递原则。A-B-C： A就拥有B和C
导入场景启动器。场景启动器自动把这个场景的所有核心依赖全部导入进来

2、为什么版本号都不用写？

每个boot项目都有一个父项目spring-boot-starter-parent
parent的父项目是spring-boot-dependencies
父项目 版本仲裁中心，把所有常见的jar的依赖版本都声明好了。
比如：mysql-connector-j

3、自定义版本号

利用maven的就近原则
- 直接在当前项目properties标签中声明父项目用的版本属性的key
- 直接在导入依赖的时候声明版本(<version>)

4、第三方的jar包

boot父项目没有管理的需要自行声明好

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.alibaba/druid -->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba</groupId>
    <artifactId>druid</artifactId>
    <version>1.2.16</version>
</dependency>

2. 自动配置机制

1. 初步理解

自动配置的 Tomcat、SpringMVC 等
- 导入场景：，容器中就会自动配置好这个场景的核心组件。
- 验证：容器中有了什么组件，就具有什么功能

public static void main(String[] args) {

    //java10： 局部变量类型的自动推断
    var ioc = SpringApplication.run(MainApplication.class, args);

    //1、获取容器中所有组件的名字
    String[] names = ioc.getBeanDefinitionNames();
    //2、挨个遍历：
    // SpringBoot把以前配置的核心组件现在都给自动配置好了。
    for (String name : names) {
        System.out.println(name);
    }

}

默认的包扫描规则
- @SpringBootApplication 标注的类就是主程序类
- SpringBoot只会扫描主程序所在的包及其下面的子包，自动具备component-scan功能
- 自定义扫描路径
  - @SpringBootApplication(scanBasePackages = "com.example")
  - @ComponentScan("com.example") 直接指定扫描的路径
配置默认值
- 配置文件的所有配置项是和某个类的对象值进行一一绑定的。
- 绑定了配置文件中每一项值的类：属性类。

在这里插入图片描述

比如：
- ServerProperties绑定了所有Tomcat服务器有关的配置
- MultipartProperties绑定了所有文件上传相关的配置
- …参照官方文档：或者参照绑定的 属性类。
按需加载自动配置
- 导入场景spring-boot-starter-web
- 场景启动器除了会导入相关功能依赖，导入一个spring-boot-starter，是所有starter的starter，基础核心starter
- spring-boot-starter导入了一个包 spring-boot-autoconfigure。包里面都是各种场景的AutoConfiguration自动配置类
- 虽然全场景的自动配置都在 spring-boot-autoconfigure这个包，但是不是全都开启的。
  - 导入哪个场景就开启哪个自动配置

总结：导入场景启动器、触发 spring-boot-autoconfigure这个包的自动配置生效、容器中就会具有相关场景的功能。

2. 完整流程

自动配置流程
1、导入starter-web：导入了web开发场景

1、场景启动器导入了相关场景的所有依赖：starter-json、starter-tomcat、springmvc
2、每个场景启动器都引入了一个spring-boot-starter，核心场景启动器。
3、核心场景启动器引入了spring-boot-autoconfigure包。
4、spring-boot-autoconfigure里面囊括了所有场景的所有配置。
5、只要这个包下的所有类都能生效，那么相当于SpringBoot官方写好的整合功能就生效了。
6、SpringBoot默认却扫描不到 spring-boot-autoconfigure下写好的所有配置类。（这些配置类给我们做了整合操作），默认只扫描主程序所在的包。

2、主程序：@SpringBootApplication

1、@SpringBootApplication由三个注解组成@SpringBootConfiguration、@EnableAutoConfiguratio、@ComponentScan
2、SpringBoot默认只能扫描自己主程序所在的包及其下面的子包，扫描不到 spring-boot-autoconfigure包中官方写好的配置类
3、@EnableAutoConfiguration：SpringBoot 开启自动配置的核心。
- 1. 是由@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)提供功能：批量给容器中导入组件。

在这里插入图片描述

1. SpringBoot启动会默认加载 142个配置类。

![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/8b630ca92f7a48868e4df758a4daa022.png)

这142个配置类来自于spring-boot-autoconfigure下 META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports文件指定的
项目启动的时候利用 @Import 批量导入组件机制把 autoconfigure 包下的142 xxxxAutoConfiguration类导入进来（自动配置类）
4、按需生效：
- 虽然导入了142个自动配置类，并不是这142个自动配置类都能生效
- 每一个自动配置类，都有条件注解@ConditionalOnxxx，只有条件成立，才能生效

3、xxxxAutoConfiguration自动配置类

1、给容器中使用@Bean 放一堆组件。
2、每个自动配置类都可能有这个注解@EnableConfigurationProperties(ServerProperties.class)，用来把配置文件中配的指定前缀的属性值封装到 xxxProperties属性类中。
3、以Tomcat为例：把服务器的所有配置都是以server开头的。配置都封装到了属性类中。
4、给容器中放的所有组件的一些核心参数，都来自于xxxProperties。xxxProperties都是和配置文件绑定。
5、只需要改配置文件的值，核心组件的底层参数都能修改。

核心流程总结：

1、导入starter，就会导入autoconfigure包。
2、autoconfigure 包里面有一个文件 META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports,里面指定的所有启动要加载的自动配置类。
3、@EnableAutoConfiguration 会自动的把上面文件里面写的所有自动配置类都导入进来。xxxAutoConfiguration 是有条件注解进行按需加载。
4、xxxAutoConfiguration给容器中导入一堆组件，组件都是从 xxxProperties中提取属性值。
5、xxxProperties又是和配置文件进行了绑定。

效果：导入starter、修改配置文件，就能修改底层行为。

普通开发：导入starter，Controller、Service、Mapper、开始CRUD，偶尔修改配置文件
高级开发：自定义组件、自定义配置、自定义starter

如何整合一个组件：

选场景，导入到项目
- 官方：starter
- 第三方：去仓库搜
写配置，改配置文件关键项
- 数据库参数（连接地址、账号密码…）
分析这个场景给我们导入了哪些能用的组件
- 自动装配这些组件进行后续使用
- 不满意boot提供的自动配好的默认组件
  - 定制化
    - 改配置
    - 自定义组件