从零玩转系列之SpringBoot3-核心原理
一、简介1.前置知识
● Java17
● Spring、SpringMVC、MyBatis
● Maven、IDEA2.环境要求
环境&工具版本（or later）SpringBoot3.1.xIDEA2023.xJava17+Maven3.5+Tomcat10.0+Servlet5.0+GraalVM Community22.3+Native Build Tools0.9.19+二、SpringBoot3-核心原理
1.事件和监听器
1.1. 生命周期监听
1.2. 监听器-SpringApplicationRunListener
[*]自定义SpringApplicationRunListener来监听事件；
[*]编写SpringApplicationRunListener 实现类
[*]**在 META-INF/spring.factories 中配置 org.springframework.boot.SpringApplicationRunListener=自己的Listener，还可以指定一个 有参构造器 ，接受两个参数(SpringApplication application, String[] args)
[*]springboot 在spring-boot.jar中配置了默认的 Listener，如下
https://img2023.cnblogs.com/blog/1735255/202307/1735255-20230714214206091-620765107.png
https://img2023.cnblogs.com/blog/1735255/202307/1735255-20230714214207670-1069798187.png
2. 生命周期
/**
* Listener先要从 META-INF/spring.factories 读到
*
* 1、引导： 利用 BootstrapContext 引导整个项目启动
* starting： 应用开始，SpringApplication的run方法一调用，只要有了 BootstrapContext 就执行
* environmentPrepared： 环境准备好（把启动参数等绑定到环境变量中），但是ioc还没有创建；【调一次】
* 2、启动：
* contextPrepared： ioc容器创建并准备好，但是sources（主配置类）没加载。并关闭引导上下文；组件都没创建【调一次】
* contextLoaded： ioc容器加载。主配置类加载进去了。但是ioc容器还没刷新（我们的bean没创建）。
* =======截止以前，ioc容器里面还没造bean呢=======
* started： ioc容器刷新了（所有bean造好了），但是 runner 没调用。
* ready: ioc容器刷新了（所有bean造好了），所有 runner 调用完了。
* 3、运行
* 以前步骤都正确执行，代表容器running。
*/https://img2023.cnblogs.com/blog/1735255/202307/1735255-20230714214206535-495928258.png
3.事件触发时机
1. 各种回调监听器
[*]BootstrapRegistryInitializer： 感知特定阶段：感知引导初始化
[*]META-INF/spring.factories
[*]创建引导上下文bootstrapContext的时候触发。
[*]application.addBootstrapRegistryInitializer();
[*]场景：进行密钥校对授权。
[*]ApplicationContextInitializer： 感知特定阶段： 感知ioc容器初始化
[*]META-INF/spring.factories
[*]application.addInitializers();
[*]ApplicationListener： 感知全阶段：基于事件机制，感知事件。 一旦到了哪个阶段可以做别的事
[*]@Bean或@EventListener： 事件驱动
[*]SpringApplication.addListeners(…)或 SpringApplicationBuilder.listeners(…)
[*]META-INF/spring.factories
[*]SpringApplicationRunListener： 感知全阶段生命周期 + 各种阶段都能自定义操作； 功能更完善。
[*]META-INF/spring.factories
[*]ApplicationRunner: 感知特定阶段：感知应用就绪Ready。卡死应用，就不会就绪
[*]@Bean
[*]CommandLineRunner： 感知特定阶段：感知应用就绪Ready。卡死应用，就不会就绪
[*]@Bean
最佳实战：
[*]如果项目启动前做事： BootstrapRegistryInitializer 和 ApplicationContextInitializer
[*]如果想要在项目启动完成后做事：**ApplicationRunner**和 **CommandLineRunner**
[*]如果要干涉生命周期做事：**SpringApplicationRunListener**
[*]如果想要用事件机制：**ApplicationListener**
2. 完整触发流程
9大事件触发顺序&时机
[*]ApplicationStartingEvent：应用启动但未做任何事情, 除过注册listeners and initializers.
[*]ApplicationEnvironmentPreparedEvent：Environment 准备好，但context 未创建.
[*]ApplicationContextInitializedEvent: ApplicationContext 准备好，ApplicationContextInitializers 调用，但是任何bean未加载
[*]ApplicationPreparedEvent： 容器刷新之前，bean定义信息加载
[*]ApplicationStartedEvent： 容器刷新完成， runner未调用
=以下就开始插入了探针机制====
[*]AvailabilityChangeEvent： LivenessState.CORRECT应用存活； 存活探针
[*]ApplicationReadyEvent: 任何runner被调用
[*]AvailabilityChangeEvent：ReadinessState.ACCEPTING_TRAFFIC就绪探针，可以接请求
[*]ApplicationFailedEvent ：启动出错
https://img2023.cnblogs.com/blog/1735255/202307/1735255-20230714214206360-391471412.png
应用事件发送顺序如下：
https://img2023.cnblogs.com/blog/1735255/202307/1735255-20230714214206688-110546120.png
感知应用是否存活了：可能植物状态，虽然活着但是不能处理请求。
应用是否就绪了：能响应请求，说明确实活的比较好。
3. SpringBoot 事件驱动开发
应用启动过程生命周期事件感知（9大事件）、应用运行中事件感知（无数种）。
[*]事件发布：ApplicationEventPublisherAware或注入：ApplicationEventMulticaster
[*]事件监听：组件 + @EventListener
https://img2023.cnblogs.com/blog/1735255/202307/1735255-20230714214206549-1368922224.png
https://img2023.cnblogs.com/blog/1735255/202307/1735255-20230714214206235-325448851.png
事件发布者
@Service
public class EventPublisher implements ApplicationEventPublisherAware {
/**
* 底层发送事件用的组件，SpringBoot会通过ApplicationEventPublisherAware接口自动注入给我们
* 事件是广播出去的。所有监听这个事件的监听器都可以收到
*/
ApplicationEventPublisher applicationEventPublisher;
/**
* 所有事件都可以发
* @param event
*/
public void sendEvent(ApplicationEvent event) {
//调用底层API发送事件
applicationEventPublisher.publishEvent(event);
}
/**
* 会被自动调用，把真正发事件的底层组组件给我们注入进来
* @param applicationEventPublisher event publisher to be used by this object
*/
@Override
public void setApplicationEventPublisher(ApplicationEventPublisher applicationEventPublisher) {
this.applicationEventPublisher = applicationEventPublisher;
}
}事件订阅者
@Service
public class CouponService {
@Order(1)
@EventListener
public void onEvent(LoginSuccessEvent loginSuccessEvent){
System.out.println("===== CouponService ====感知到事件"+loginSuccessEvent);
UserEntity source = (UserEntity) loginSuccessEvent.getSource();
sendCoupon(source.getUsername());
}
public void sendCoupon(String username){
System.out.println(username + " 随机得到了一张优惠券");
}
}3. 自动配置原理
1. 入门理解
应用关注的三大核心：场景、配置、组件
1. 自动配置流程
https://img2023.cnblogs.com/blog/1735255/202307/1735255-20230714214206863-2026737157.png
[*]导入starter
[*]依赖导入autoconfigure
[*]寻找类路径下 META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports文件
[*]启动，加载所有 自动配置类 xxxAutoConfiguration
[*]
[*]给容器中配置功能组件
[*]组件参数绑定到 属性类中。xxxProperties
[*]属性类和配置文件前缀项绑定
[*]@Contional派生的条件注解进行判断是否组件生效
[*]效果：
[*]
[*]修改配置文件，修改底层参数
[*]所有场景自动配置好直接使用
[*]可以注入SpringBoot配置好的组件随时使用
2. SPI机制
[*]Java中的SPI（Service Provider Interface）是一种软件设计模式，用于 在应用程序中动态地发现和加载组件。 SPI的思想 是，定义一个接口或抽象类，然后通过在classpath中定义实现该接口的类来实现对组件的动态发现和加载。
[*]SPI的主要目的是解决在应用程序中使用可插拔组件的问题。例如，一个应用程序可能需要使用不同的日志框架或数据库连接池，但是这些组件的选择可能取决于运行时的条件。通过使用SPI，应用程序可以在运行时发现并加载适当的组件，而无需在代码中硬编码这些组件的实现类。
[*]在Java中，SPI的实现方式是通过在META-INF/services目录下创建一个以服务接口全限定名为名字的文件，文件中包含实现该服务接口的类的全限定名。当应用程序启动时，Java的SPI机制会自动扫描classpath中的这些文件，并根据文件中指定的类名来加载实现类。
[*]通过使用SPI，应用程序可以实现更灵活、可扩展的架构，同时也可以避免硬编码依赖关系和增加代码的可维护性。
以上回答来自ChatGPT-3.5
在SpringBoot中，META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports
作业：写一段java的spi机制代码
3.功能开关
[*]自动配置：全部都配置好，什么都不用管。 自动批量导入
[*]
[*]项目一启动，spi文件中指定的所有都加载。
[*]@EnableXxxx：手动控制哪些功能的开启； 手动导入。
[*]
[*]开启xxx功能
[*]都是利用 @Import 把此功能要用的组件导入进去
2. 进阶理解
1. @SpringBootApplication
@SpringBootConfiguration
就是： @Configuration ，容器中的组件，配置类。spring ioc启动就会加载创建这个类对象
@EnableAutoConfiguration：开启自动配置
开启自动配置
@AutoConfigurationPackage：扫描主程序包：加载自己的组件
[*]利用 @Import(AutoConfigurationPackages.Registrar.class) 想要给容器中导入组件。
[*]把主程序所在的包的所有组件导入进来。
[*]为什么SpringBoot默认只扫描主程序所在的包及其子包
@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)：加载所有自动配置类：加载starter导入的组件
List<String> configurations = ImportCandidates.load(AutoConfiguration.class, getBeanClassLoader())
.getCandidates();扫描SPI文件：META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports
@ComponentScan
组件扫描：排除一些组件（哪些不要）
排除前面已经扫描进来的配置类、和自动配置类。
@ComponentScan(excludeFilters = { @Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = TypeExcludeFilter.class),
@Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = AutoConfigurationExcludeFilter.class) })2. 完整启动加载流程
https://img2023.cnblogs.com/blog/1735255/202307/1735255-20230714214206715-1175113270.png
生命周期启动加载流程
3. 自定义starter
场景：抽取聊天机器人场景，它可以打招呼。
效果：任何项目导入此starter都具有打招呼功能，并且问候语中的人名需要可以在配置文件中修改
[*]1.创建自定义starter项目，引入spring-boot-starter基础依赖
[*]2.编写模块功能，引入模块所有需要的依赖。
[*]3.编写xxxAutoConfiguration自动配置类，帮其他项目导入这个模块需要的所有组件
[*]4.编写配置文件META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports指定启动需要加载的自动配置
[*]5.其他项目引入即可使用
1. 业务代码
自定义配置有提示。导入以下依赖重启项目，再写配置文件就有提示
@ConfigurationProperties(prefix = "robot")//此属性类和配置文件指定前缀绑定
@Component
@Data
public class RobotProperties {
private String name;
private String age;
private String email;
}
@ConfigurationProperties(prefix = "robot")//此属性类和配置文件指定前缀绑定
@Component
@Data
public class RobotProperties {
private String name;
private String age;
private String email;
} <dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-configuration-processor</artifactId>
<optional>true</optional>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-configuration-processor</artifactId>
<optional>true</optional>
</dependency>2. 基本抽取
[*]创建starter项目，把公共代码需要的所有依赖导入
[*]把公共代码复制进来
[*]自己写一个 RobotAutoConfiguration，给容器中导入这个场景需要的所有组件
[*]
[*]为什么这些组件默认不会扫描进去？
[*]starter所在的包和 引入它的项目的主程序所在的包不是父子层级
[*]别人引用这个starter，直接导入这个 RobotAutoConfiguration,就能把这个场景的组件导入进来
[*]功能生效。
[*]测试编写配置文件
3. 使用@EnableXxx机制
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target({ElementType.TYPE})
@Documented
@Import(RobotAutoConfiguration.class)
public @interface EnableRobot {
}@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target({ElementType.TYPE})
@Documented
@Import(RobotAutoConfiguration.class)
public @interface EnableRobot {
}别人引入starter需要使用 @EnableRobot开启功能
4. 完全自动配置
[*]依赖SpringBoot的SPI机制
[*]META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports 文件中编写好我们自动配置类的全类名即可
[*]项目启动，自动加载我们的自动配置类
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