大家好，我是丁甲，很久没有写博客了，最近由于工作原因，需要重新面试，所以最近会写几篇关于面试的博客。

Spring Boot的运行机制是什么？

        这个问题通常会被问到，之前丁甲也只是背书应付面试，但这样始终是好的，于是我决定看看Spring  Boot注解的源码，并从源码层面上来看看Spring Boot的运行机制究竟是什么。

        首先，我们随便打开一个Spring Boot项目，我们能够发现他的启动类是都是有一个非常重要的注解:  

@SpringBootApplication
public class Demo123Application {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(Demo123Application.class, args);}}

        这个非常重要的注解就是@SpringBootApplicaiton。

        其次，任意打开一个SpringBoot项目，不难发现他的启动类(使用@SpringBootApplication注解的类)目录层级非常高，是顶级目录，这是为什么呢？今天我们从源码的角度出发，进一步的解析SpringBoot项目的运行机制。

@SpringBootApplication注解是一个复合注解

        @SpringBootApplication是一个复合注解，并非一个单一的注解，我们点开一个@SpringBootApplication就不难发现：

@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@SpringBootConfiguration
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan(excludeFilters = {@Filter(type = FilterType.CUSTOM,classes = {TypeExcludeFilter.class}
), @Filter(type = FilterType.CUSTOM,classes = {AutoConfigurationExcludeFilter.class}
)}
)
public @interface SpringBootApplication {@AliasFor(annotation = EnableAutoConfiguration.class)Class<?>[] exclude() default {};@AliasFor(annotation = EnableAutoConfiguration.class)String[] excludeName() default {};@AliasFor(annotation = ComponentScan.class,attribute = "basePackages")String[] scanBasePackages() default {};@AliasFor(annotation = ComponentScan.class,attribute = "basePackageClasses")Class<?>[] scanBasePackageClasses() default {};@AliasFor(annotation = ComponentScan.class,attribute = "nameGenerator")Class<? extends BeanNameGenerator> nameGenerator() default BeanNameGenerator.class;@AliasFor(annotation = Configuration.class)boolean proxyBeanMethods() default true;
}

        从这段源码中不难看出，@SpringBootApplication注解是由多个注解组合而成的，而在这几个组合注解中其中最重要的核心注解当属@EnableAutoConfiguration、@ComponentScan、@Configuration。

        我们从这三个核心注解来分下SpringBoot项目的运行机制。

@Configuration注解

        源码:

@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Component
public @interface Configuration {@AliasFor(annotation = Component.class)String value() default "";boolean proxyBeanMethods() default true;
}

        @coofiguration注解是一个十分常用的注解，经常都会用到。它的作用通过java类将写好的类在Spring容器初始化的时候将其加载到Spring容器中去，摒弃了xml配置文件来初始化Bean，十分的方便，和他一起使用的注解为@Bean

@ComponentScan

        源码：

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target({ElementType.TYPE})
@Documented
@Repeatable(ComponentScans.class)
public @interface ComponentScan {@AliasFor("basePackages")String[] value() default {};@AliasFor("value")String[] basePackages() default {};Class<?>[] basePackageClasses() default {};Class<? extends BeanNameGenerator> nameGenerator() default BeanNameGenerator.class;Class<? extends ScopeMetadataResolver> scopeResolver() default AnnotationScopeMetadataResolver.class;ScopedProxyMode scopedProxy() default ScopedProxyMode.DEFAULT;String resourcePattern() default "**/*.class";boolean useDefaultFilters() default true;ComponentScan.Filter[] includeFilters() default {};ComponentScan.Filter[] excludeFilters() default {};boolean lazyInit() default false;@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)@Target({})public @interface Filter {FilterType type() default FilterType.ANNOTATION;@AliasFor("classes")Class<?>[] value() default {};@AliasFor("value")Class<?>[] classes() default {};String[] pattern() default {};}
}

        @componentScan注解，是一个扫描包的注解。在Spring容器初始化的时候，invokeBeanFactoryPostProcessor()方法中会将所有的@componentScan下面的包扫描并将类通过一系列的操作(java  -> class ->BeanDefinitonMap ->Singleton)加载入Spring容器中。

@EnableAutoConfiguration

        源码：

@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@AutoConfigurationPackage
@Import({AutoConfigurationImportSelector.class})
public @interface EnableAutoConfiguration {String ENABLED_OVERRIDE_PROPERTY = "spring.boot.enableautoconfiguration";Class<?>[] exclude() default {};String[] excludeName() default {};
}

        @EnableAotuConfiguration类中的核心注解为@import以及AutoConfigurationImportSelector类。@Import注解也是我们平时用得非常多的一个注解，同一模块下的引包，以及JDK自带包的引用都是需要用@Import注解使用的，这个注解是非常好理解的，然后我们再来说一说@Import的AutoConfigurationimportSelector类。

        首先我们来看看autoSonfigurationImportSelector类的源码：

public class AutoConfigurationImportSelector implements DeferredImportSelector, BeanClassLoaderAware, ResourceLoaderAware, BeanFactoryAware, EnvironmentAware, Ordered {private static final AutoConfigurationImportSelector.AutoConfigurationEntry EMPTY_ENTRY = new AutoConfigurationImportSelector.AutoConfigurationEntry();private static final String[] NO_IMPORTS = new String[0];private static final Log logger = LogFactory.getLog(AutoConfigurationImportSelector.class);private static final String PROPERTY_NAME_AUTOCONFIGURE_EXCLUDE = "spring.autoconfigure.exclude";private ConfigurableListableBeanFactory beanFactory;private Environment environment;private ClassLoader beanClassLoader;private ResourceLoader resourceLoader;private AutoConfigurationImportSelector.ConfigurationClassFilter configurationClassFilter;public AutoConfigurationImportSelector() {}

        首先这个类是实现了DeferredImportSelector接口，然后在看来他的核心方法 ：

protected List<String> getCandidateConfigurations(AnnotationMetadata metadata, AnnotationAttributes attributes) {List<String> configurations = SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(this.getSpringFactoriesLoaderFactoryClass(), this.getBeanClassLoader());Assert.notEmpty(configurations, "No auto configuration classes found in META-INF/spring.factories. If you are using a custom packaging, make sure that file is correct.");return configurations;
}

        他的核心方法就是这个SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(),作用就是将META-INF/spring.factories的文件信息读取出来。然后作为Bean加载到Spring容器中。

总结：

        1、SpringBoot的运行机制要从他的核心注解@SpringBootAppliccation说起

        2、@SpringBootApplication的核心注解为：@ComponentScan、@Configuration、@EnabledAutoConfiguration

        3、@ComponentScan发现扫描包并将包下面的类加载进Spring容器作为Spring Bean 

        4、@Configuration + @Bean将自定义的配置类也加载入Spring容器中作为SpringBean

        5、@EnabledAutoConfiguration、@Import(AutoConfigurationIpmortSelector)、@AutoConfigurationPackage三个注解将Spring容器里面的Bean实现发现与加载