作者 | 波哥
審校 | 重樓
記得差不多在2015年以前，要部署一個(gè)Web應(yīng)用，那得準(zhǔn)備各種Web容器，比如Tomcat，然后打war包，然后部署到Web容器的特定目錄下，以此來完成一個(gè)應(yīng)用的部署，而且應(yīng)用中的web.xml配置文件是必不可少的。可是近幾年使用了SpringBoot后，發(fā)現(xiàn)寫一個(gè)Web應(yīng)用真的太簡單了，一個(gè)SpringBootApplication注解直接搞定，什么web.xml啥都不用了，干凈利索。
對于SpringBoot，我想99.99%的老鐵都會使用，但是又有幾人知道為什么加了這么一個(gè)簡單的注解，一個(gè)Web應(yīng)用就這么輕松的被創(chuàng)建出來了呢？今天我們就來扒一扒它的神秘面紗。
先來說說SpringBoot的幾大核心能力，包括：自動裝配、內(nèi)置Web容器以及整合SpringMVC，因此筆者本篇主要從上述三個(gè)維度來詳細(xì)闡述它的底層原理。
先通過一張圖來說明下SpringBoot啟動的整體流程：
我們研究任何源碼，首先得找到它的入口，SpringBoot的入口毫無疑問是SpringApplication.run方法，找到了入口，然后順藤摸瓜看看SpringBoot是如何實(shí)現(xiàn)上述的三大核心能力的。
1. 自動裝配
那么什么是自動裝配？筆者看來自動裝配就像是搭積木，將多種形狀的模型組裝在一起，對應(yīng)SpringBoot中的自動裝配則是將單獨(dú)的第三方功能，組裝到Spring這個(gè)大的容器中，讓Spring可以全權(quán)管理所涉及到的Bean實(shí)例，并在整個(gè)項(xiàng)目中使用。
我們還是從入口入手。我們可以想下，SpringBoot肯定是需要使用到Spring的核心能力的，而Spring的核心能力就是如何管理Bean的生命周期，那就肯定脫離不了Spring的應(yīng)用上下文，但是我們在使用SpringBoot的過程中，從頭到尾都沒有明確創(chuàng)建過Spring應(yīng)用上下文。于是我們有理由相信，一定是在SpringApplication的run方法中創(chuàng)建了這個(gè)Spring的應(yīng)用上下文，而事實(shí)上的確如此：
上述代碼中，創(chuàng)建了AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext，該類是SpringBoot實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用上下文，它是GenericApplicationContext的子類：
很明顯，它具有Spring應(yīng)用上下文的一切能力。在創(chuàng)建出了Spring應(yīng)用上下文后，接下來肯定就是去掃描需要被Spring管理的類，得到BeanDefinition信息，然后完成Bean的生命周期管理。關(guān)于Bean的生命周期管理，筆者已經(jīng)寫了系列文章，感興趣的童鞋可以去看看。這里我們只談SpringBoot是如何完成自動裝配的。
咱們順著SpringBootApplication注解，可以發(fā)現(xiàn)在EnableAutoConfiguration注解上有Import({AutoConfigurationImportSelector.class}的注解信息，Spring會調(diào)用AutoConfigurationImportSelector的selectImports方法，將該方法返回的所有字符串對應(yīng)的類，走Bean的生命周期流程并進(jìn)行管理：
那么這個(gè)方法返回的字符串?dāng)?shù)組就是自動裝配的玄機(jī)所在，咱們看看它的具體代碼實(shí)現(xiàn)就一目了然了：
簡單來說說上述代碼：
順著getCandidateConfigurations方法看：
調(diào)用loadSpringFactories方法，讀取所有META-INF/spring.factories目錄中的配置信息，返回配置信息中key為EnableAutoConfiguration類型的value值，然后篩選出非exclusions的值，就得到了將要被返回的所有字符串?dāng)?shù)組的數(shù)據(jù)。
所以一句話來回答SpringBoot是如何實(shí)現(xiàn)自動裝配的呢？
很簡單，Spring就是讀取項(xiàng)目中所有的META-INF/spring.factories配置文件信息，然后加載EnableAutoConfiguration對應(yīng)的value值。既然Spring已經(jīng)加載了這些value值到上下文容器中，那就可以使用這些value對應(yīng)的Bean做為橋梁，來加載更多的其他Bean。
如果老鐵們自己實(shí)現(xiàn)了一些工具包，也想自動整合進(jìn)來，也完全可以增加一個(gè)META-INF/spring.factories的配置文件作為橋梁來實(shí)現(xiàn)，so easy，有木有？
2. 內(nèi)置Web容器
上述Spring已經(jīng)加載到了EnableAutoConfiguration對應(yīng)的value值，在SpringBoot自己提供的spring.factories文件中，默認(rèn)支持了一堆的值，這些都是SpringBoot默認(rèn)提供的自動裝配類（也可以理解為橋梁類），其中有一個(gè)名為：ServletWebServerFactoryAutoConfiguration的配置類，這個(gè)配置類中導(dǎo)入了EmbeddedTomcat：
而EmbeddedTomcat這個(gè)類中又通過@Bean注解配置了
TomcatServletWebServerFactory：
看英文就大概知道了，這個(gè)類是用來創(chuàng)建Tomcat的工廠類，它是ServletWebServerFactory接口的實(shí)現(xiàn)類：
這表明在Spring應(yīng)用上下文容器中已經(jīng)存在了類型為ServletWebServerFactory的Bean，大家記住這個(gè)很重要，因?yàn)榻酉聛碓趧?chuàng)建容器的時(shí)候就要用到這個(gè)Bean。
具體來看看是怎么鏈接的。
在上面我們說過SpringBoot會創(chuàng)建一個(gè)AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext的Spring應(yīng)用上下文，Spring在執(zhí)行應(yīng)用上下文的refresh方法時(shí)，會執(zhí)行onRefresh方法，來執(zhí)行子上下文的邏輯：
而這個(gè)子上下文的onRefresh方法則是執(zhí)行createWebServer方法創(chuàng)建Web服務(wù)，也就是咱們所說的Tomcat：
原來如此，這里在createWebServer方法中會從Spring的Bean工廠中獲取到ServletWebServerFactory的實(shí)例，而這個(gè)實(shí)例不就是我們上面提到的TomcatServletWebServerFactory類型的實(shí)例嗎？獲取到這個(gè)ServletWebServerFactory實(shí)例后，調(diào)用它的getWebServer方法來創(chuàng)建一個(gè)Web服務(wù)：
沒錯(cuò)，就是直接創(chuàng)建一個(gè)Tomcat。呵呵，大功告成！
3. 整合SpringMVC
話說，在使用SpringBoot時(shí)，寫一個(gè)Controller和在SpringMVC中方法一模一樣，那這個(gè)又是咋做到的呢？
還是看SpringBoot自己提供的spring.factories文件，其中有一個(gè)名為DispatcherServletAutoConfiguration的自動配置類，這個(gè)類就是那個(gè)連接SpringBoot和SpringMVC的橋梁。
我們知道，SpringMVC里面一個(gè)核心類就是DispatcherServlet，所以我們完全可以大膽的猜想，在這個(gè)自動配置類，一定配置了DispatcherServlet，事實(shí)上也確實(shí)如此：
有了這個(gè)類，一切就水到渠成？不，還沒有渠成，雖然有了這個(gè)Bean實(shí)例，但是它是如何和Tomcat容器對接上的還沒弄清楚，不是嗎？
在上述getWebServer方法中，創(chuàng)建好Tomcat容器后，后面會繼續(xù)執(zhí)行prepareContext方法:
在該方法中調(diào)用configureContext創(chuàng)建TomcatStarter，并且添加到了Tomcat上下文中，而這個(gè)TomcatStarter是ServletContAInerInitializer的實(shí)現(xiàn)類：
在Servlet3.0的規(guī)范里面明確，在Web容器啟動完成后會調(diào)用ServletContainerInitializer實(shí)現(xiàn)類的onStartup方法，于是就會進(jìn)入TomcatStarter的onStartup方法：
該方法中會執(zhí)行所有ServletContextInitializer類型的onStartup方法，那這個(gè)ServletContextInitializer對象是啥？我們在DispatcherServletAutoConfiguration中可以看到配置了DispatcherServletRegistrationBean實(shí)例，這個(gè)就是ServletContextInitializer的實(shí)現(xiàn)類：
于是就會調(diào)用DispatcherServletRegistrationBean的onStartup方法，從而向Web容器上下文中注冊DispatcherServlet，并配置Mapping映射（默認(rèn)將“/*”映射到DispatcherServlet)。
以上就是SpringBoot的底層原理分析，希望能對老鐵們有所幫助！
作者介紹
波哥，互聯(lián)行業(yè)從業(yè)10余年，先后擔(dān)任項(xiàng)目總監(jiān)及架構(gòu)師。目前專攻技術(shù)，喜歡研究技術(shù)原理。技術(shù)全面，主攻JAVA，精通JVM底層機(jī)制及Spring全家桶底層框架原理，熟練掌握當(dāng)前主流的中間件、服務(wù)網(wǎng)格等技術(shù)原理。
