玩转SpringBoot—starter组件

发布于 2022-7-26 17:40
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作者 | 宇木木兮
来源 |今日头条

学习目标

  1. 明确starter组件到底是什么?是做什么的?
  2. 自己实现一个starter组件
  3. Spring Boot提供的Starter组件和第三方Starter组件
  4. Spring -Boot-Web-Starter如何自动让应用部署到Tomcat容器的
    第1章 starter组件简介
    starter组件是SpringBoot的一个核心特性,Starter组件的出现极大简化了项目开发,例如在项目中使用的pom.xm文件下配置:
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>

 

SpringBoot就会自动关联web开发相关的依赖,如tomcat以及spring-webmvc等,进而对web开发进行支持,同时相关技术也将实现自动配置,避免了繁琐的配置文件。

Starter组件使开发者不需要关注各种依赖库的处理,不需要具体的配置信息,由SpringBoot自动完成class类发现并加载需要的Bean。

利用starter实现自动化配置需要两个条件:Maven依赖、配置文件,Maven依赖实质上就是导入jar包,SpringBoot启动的时候会找到Starter组件jar包中的
resources/META-INF/spring.factories文件,根据spring.factories文件中的配置,找到需要自动配置的类。

starter组件理解总结:

  1. 每个不同的starter组件实际上完成自身的功能逻辑,然后对外提供一个bean对象让别人调用
  2. 对外提供的bean通过自动装配原理注入到提供方的IoC容器中
    第2章 手写starter组件
    要实现一个自己的starter组件其实也很简单,要完成一个starter组件的编写,首先要明确,我们要做的事有哪些:

通过配置类提供对外服务的bean对象
按照自动装配原理完成spring.factories的编写
starter自动属性配置
接下来我们就来手写一个starter组件,流程如下:

1.创建一个springboot项目:
redisson-spring-boot-starter

2.引入依赖

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
  xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
  <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

  <groupId>com.gupao.redisson</groupId>
  <artifactId>redisson-spring-boot-starter</artifactId>
  <version>1.0-SNAPSHOT</version>

  <name>redisson-spring-boot-starter</name>
  <!-- FIXME change it to the project's website -->
  <url>http://www.example.com</url>

  <properties>
    <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
    <maven.compiler.source>1.8</maven.compiler.source>
    <maven.compiler.target>1.8</maven.compiler.target>
  </properties>

  <dependencies>
    <dependency>
      <groupId>junit</groupId>
      <artifactId>junit</artifactId>
      <version>4.11</version>
      <scope>test</scope>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>org.springframework.boot</groupId>
      <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
      <version>2.3.2.RELEASE</version>
      <optional>true</optional>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>org.redisson</groupId>
      <artifactId>redisson</artifactId>
      <version>3.16.1</version>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>org.springframework.boot</groupId>
      <artifactId>spring-boot-configuration-processor</artifactId>
      <version>2.3.2.RELEASE</version>
    </dependency>

  </dependencies>

  <build>
    <pluginManagement><!-- lock down plugins versions to avoid using Maven defaults (may be moved to parent pom) -->
      <plugins>
        <!-- clean lifecycle, see https://maven.apache.org/ref/current/maven-core/lifecycles.html#clean_Lifecycle -->
        <plugin>
          <artifactId>maven-clean-plugin</artifactId>
          <version>3.1.0</version>
        </plugin>
        <!-- default lifecycle, jar packaging: see https://maven.apache.org/ref/current/maven-core/default-bindings.html#Plugin_bindings_for_jar_packaging -->
        <plugin>
          <artifactId>maven-resources-plugin</artifactId>
          <version>3.0.2</version>
        </plugin>
        <plugin>
          <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
          <version>3.8.0</version>
        </plugin>
        <plugin>
          <artifactId>maven-surefire-plugin</artifactId>
          <version>2.22.1</version>
        </plugin>
        <plugin>
          <artifactId>maven-jar-plugin</artifactId>
          <version>3.0.2</version>
        </plugin>
        <plugin>
          <artifactId>maven-install-plugin</artifactId>
          <version>2.5.2</version>
        </plugin>
        <plugin>
          <artifactId>maven-deploy-plugin</artifactId>
          <version>2.8.2</version>
        </plugin>
        <!-- site lifecycle, see https://maven.apache.org/ref/current/maven-core/lifecycles.html#site_Lifecycle -->
        <plugin>
          <artifactId>maven-site-plugin</artifactId>
          <version>3.7.1</version>
        </plugin>
        <plugin>
          <artifactId>maven-project-info-reports-plugin</artifactId>
          <version>3.0.0</version>
        </plugin>
      </plugins>
    </pluginManagement>
  </build>
</project>

3.创建要注入的bean类和接口

package com.gupao.redisson;
/**
 * @author Eclipse_2019
 * @create 2022/6/11 9:58
 */
public interface Humen {
    String dancing();
}
package com.gupao.redisson;
import org.redisson.Redisson;
import org.redisson.api.RedissonClient;
import org.redisson.config.Config;
import org.springframework.util.StringUtils;
import java.util.Properties;
/**
 * @author Eclipse_2019
 * @create 2022/1/14 22:55
 */
public class Girl implements Humen{
    public static Girl create(String name){
        return new Girl(name);
    }
    private String name;
    public Girl(String name) {
        this.name = name;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    @Override
    public String dancing() {
        return name+"喜欢跳舞";
    }
}

4.创建属性类

package com.gupao.redisson;

import org.springframework.boot.context.properties.ConfigurationProperties;
/**
 * @author Eclipse_2019
 * @create 2021/8/11 11:28
 */
@ConfigurationProperties(prefix = "gp.girl")
public class GirlProperties {
    private String name = "wentai";
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

5.创建配置类

package com.gupao.redisson;

import org.redisson.Redisson;
import org.redisson.api.RedissonClient;
import org.redisson.config.Config;
import org.redisson.config.SingleServerConfig;
import org.springframework.boot.autoconfigure.condition.ConditionalOnClass;
import org.springframework.boot.context.properties.EnableConfigurationProperties;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
/**
 * @author Eclipse_2019
 * @create 2021/8/11 11:05
 */
@ConditionalOnClass(Girl.class)//条件装配
@EnableConfigurationProperties(GirlProperties.class)
@Configuration
public class GirlAutoConfiguration {
    @Bean
    Humen humen(GirlProperties girlProperties){
        return Girl.create(girlProperties.getName());
    }
}

6.实现自动装配流程,在META-INF目录下创建spring.factories文件

org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\
  com.gupao.redisson.RedissonAutoConfiguration,\
  com.gupao.redisson.GirlAutoConfiguration

 

7.在META-INF创建属性默认规范文件

{
  "properties": [
    {
      "name": "gp.redisson.host",
      "type": "java.lang.String",
      "description": "Redis的服务器地址",
      "defaultValue": "localhost"
    },
    {
      "name": "gp.redisson.port",
      "type": "java.lang.Integer",
      "description": "Redis的服务器端口",
      "defaultValue": 6379
    },
    {
      "name": "gp.redisson.pwd",
      "type": "java.lang.String",
      "description": "Redis的服务器密码",
      "defaultValue": "jingtian"
    },
    {
      "name": "gp.redisson.datasource",
      "type": "java.lang.Integer",
      "description": "Redis的服务器库",
      "defaultValue": 0
    },
    {
      "name": "gp.girl.name",
      "type": "java.lang.String",
      "description": "默认女孩名",
      "defaultValue": "wentai"
    }
  ]
}

8.打包发布

9.测试

通过上面我们实现自己的starter组件案例来看,starter组件的实现其实逻辑并不复杂,核心思想就是在META-INF目录下创建spring.factories文件,然后配置自定义的配置类。只要按照这个逻辑配置,都可以做到自动注入到IoC容器中去,OK,那我们现在来看看我们的
spring-boot-starter-data-redis这个starter组件,你会发现,这个组件里面居然没有spring.factories文件,为什么呢?没有这个文件,它是怎么自动装配的呢?

第3章 自身与第三方维护
其实针对springboot的starter组件分为两类

1.springboot自身维护的starter组件

@ConditionalOnBean(仅仅在当前上下文中存在某个对象时,才会实例化一个Bean)
@ConditionalOnClass(某个class位于类路径上,才会实例化一个Bean)
@ConditionalOnExpression(当表达式为true的时候,才会实例化一个Bean)
@ConditionalOnMissingBean(仅仅在当前上下文中不存在某个对象时,才会实例化一个Bean)
@ConditionalOnMissingClass(某个class类路径上不存在的时候,才会实例化一个Bean)
@ConditionalOnNotWebApplication(不是web应用)

所有的starter组件自身不带spring.factories文件,集中在spring都是-boot-autoconfigure包下的EnableAutoConfiguration

springboot装配这些配置类是需要条件的,不可能所有的configuration都注入,假设我没用到redis的话就不会引包,这样就根据@ConditionalOnClass(RedisOperations.class)在class path下找不到RedisOperation类,这样就不会加载该配置类

自身维护的starter组件的命名:spring-boot-starter-XXX

2.第三方维护的starter组件

  • 自己维护spring.factories文件
  • 命名方式:XXX-spring-boot-starter
    3.这里有个小知识:@ConditionalOnClass(XXX.class)在我们本地用的时候,如果XXX.class不存在的话压根编译不能通过,但是为什么springboot自身维护的能编译通过呢?
  • 其实原因也简单,因为在starter组件编译的时候是引入了@ConditionnalOnClass里面的那个类了的,然后在pom文件引入的这个XXX类所在的jar包时加了true,等starter组件编译打包之后不会将XXX类所在的jar包传递依赖给别的项目。
  • 这里就可以将spring-boot-autoconfigure包理解成一个starter组件,它在编译的过程中引入了很多jar包,比如说引入Redis的相关jar包,然后加入了true,当autoconfigure编译打成jar包之后是没问题的,但是别的项目依赖autoconfigure之后,必须要引入redis的jar包才能通过@ConditionalOnClass注解。
    现在我们会手写自己的starter组件了,也明白了不同组件的区别,那么接下来让我们一起来看看springboot中的一个比较重要的组件——spring-boot-starter-web组件,为什么要看它呢?因为它帮我们完成了容器的内置以及启动。

第4章 内置容器
4.1 starter-web
1.Springboot整合Spring MVC只需要在pom.xml文件中引入

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>

 

2.配置文件

server:
  port: 8080 # web服务端口号
  servlet:
    multipart:
      enabled: true # 启用文件上传
      location: # 上传文件临时保存位置
      max-file-size: 50MB # 单个文件上传最大大小限制
      max-request-size: 100MB # 单次请求主体最大大小限制
  mvc:
    format:
      date: yyyy-MM-dd # 日期格式
      date-time: yyyy-MM-dd HH:mm:ss # 日期时间格式
      time: HH:mm:ss # 时间格式
    servlet:
      path: / # servlet路径
      static-path-pattern: # 匹配静态资源路径
    view:
      prefix: # view前缀
      suffix: # view后缀,如:.jsp

 

以上是Spring MVC常用配置,更多配置可参见
https://docs.spring.io/spring-boot/docs/2.3.7.RELEASE/reference/html/appendix-application-properties.html#common-application-properties-web

我们只配置最简单的

spring.mvc.view.suffix=.jsp
spring.mvc.view.prefix=/WEB-INF/jsp/

 

3.为项目添加WEB-INF目录和web.xml文件玩转SpringBoot—starter组件-开源基础软件社区4.service

package com.example.springbootvipjtdemo.mvcdemo;
import org.springframework.stereotype.Service;
/**
 * @author Eclipse_2019
 * @create 2022/6/11 16:03
 */
@Service
public class JspService {
    public String sayHello(String name){
        return "你真棒!"+name;
    }
}

5.controller

package com.example.springbootvipjtdemo.mvcdemo;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import org.springframework.web.servlet.ModelAndView;

/**
 * @author Eclipse_2019
 * @create 2022/6/11 16:03
 */
@RestController
public class JspController {
    @Autowired
    private JspService jspService;
    @RequestMapping("/jsp")
    public ModelAndView hello(@RequestParam String name){
        ModelAndView modelAndView = new ModelAndView();
        modelAndView.addObject("version","2.X版本");
        modelAndView.addObject("name",name);
        modelAndView.addObject("msg",jspService.sayHello(name));
        modelAndView.setViewName("a");
        return modelAndView;
    }
}

6.jsp

<%@page contentType="text/html; charset=UTF-8" language="java" %>
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<body>
<h2>${version}</h2>
<h2>${name}:${msg}</h2>
</body>
</html>

 

上面的案例实现了Springboot集成springmvc,但是现在还没有哪里用到了容器,那容器是怎么启动的呢?

先来看看spring-boot-starter-web包里面有啥

  • ServletWebServerFactoryAutoConfiguration配置类中Import了ServletWebServerFactoryConfiguration.EmbeddedTomcat.class
  • 当容器启动的时候也会自动装配该类,在该配置类中创建了TomcatServletWebServerFactory()
  • WebMvcAutoConfiguration类完成了InternalResourceViewResolver解析器的注入

 

然后再来看看springboot启动的时候是怎么去创建内置容器的

4.2 onRefresh
spring容器启动代码就不说了,这里主要看一下onRefresh() 这个方法。转到定义发现这个方法里面啥都没有,这明显是一个钩子方法,它会钩到它子类重写onRefresh()方法。所以去看子类里面的onRefresh()

protected void onRefresh() throws BeansException {
    //这是一个空方法,AbstractApplicationContext 这个类是一个抽象类,
    //所以我们要找到集成AbstractApplicationContext的子类,去看子类里面的onRefresh()
	// For subclasses: do nothing by default.
}

 

玩转SpringBoot—starter组件-开源基础软件社区

我们这里是一个Web项目,所以我们就去看
ServletWebServerApplicationContext 这个类 ,我还是把类的关系图贴一下玩转SpringBoot—starter组件-开源基础软件社区我们就去看ServletWebServerApplicationContext 这个类下面的 onRefresh() 方法

protected void onRefresh() {
		super.onRefresh();
		try {
            //看到内置容器的影子了,进去看看
			createWebServer();
		}
		catch (Throwable ex) {
			throw new ApplicationContextException("Unable to start web server", ex);
		}

}

4.3 createWebServer

private void createWebServer() {
		WebServer webServer = this.webServer;
		ServletContext servletContext = getServletContext();
		if (webServer == null && servletContext == null) {
            //1、这个获取webServerFactory还是要进去看看
			ServletWebServerFactory factory = getWebServerFactory();
			this.webServer = factory.getWebServer(getSelfInitializer());
		}
		else if (servletContext != null) {
			try {
				getSelfInitializer().onStartup(servletContext);
			}
			catch (ServletException ex) {
				throw new ApplicationContextException("Cannot initialize servlet context",
						ex);
			}
		}
		initPropertySources();

}

我们继续看下getWebServletFactory() 这个方法,这个里面其实就是选择出哪种类型的web容器了

protected ServletWebServerFactory getWebServerFactory() {
		// Use bean names so that we don't consider the hierarchy
		String[] beanNames = getBeanFactory()
				.getBeanNamesForType(ServletWebServerFactory.class);
		if (beanNames.length == 0) {
			throw new ApplicationContextException(
					"Unable to start ServletWebServerApplicationContext due to missing "
							+ "ServletWebServerFactory bean.");
		}
		if (beanNames.length > 1) {
			throw new ApplicationContextException(
					"Unable to start ServletWebServerApplicationContext due to multiple "
							+ "ServletWebServerFactory beans : "
							+ StringUtils.arrayToCommaDelimitedString(beanNames));
		}
		return getBeanFactory().getBean(beanNames[0], ServletWebServerFactory.class);
	}

 

4.4 getWebServer
我们再回头去看factory.getWebServer(getSelfInitializer()) ,转到定义就会看到很熟悉的名字tomcat

public WebServer getWebServer(ServletContextInitializer... initializers) {
        //tomcat这位大哥出现了
		Tomcat tomcat = new Tomcat();
		File baseDir = (this.baseDirectory != null ? this.baseDirectory
				: createTempDir("tomcat"));
		tomcat.setBaseDir(baseDir.getAbsolutePath());
		Connector connector = new Connector(this.protocol);
		tomcat.getService().addConnector(connector);
		customizeConnector(connector);
		tomcat.setConnector(connector);
		tomcat.getHost().setAutoDeploy(false);
		configureEngine(tomcat.getEngine());
		for (Connector additionalConnector : this.additionalTomcatConnectors) {
			tomcat.getService().addConnector(additionalConnector);
		}
		prepareContext(tomcat.getHost(), initializers);
		return getTomcatWebServer(tomcat);

}

内置的Servlet容器就是在onRefresh() 方法里面启动的,至此一个Servlet容器就启动OK了。
 

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已于2022-7-26 17:40:02修改
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