一、Springboot简介

1.1 Springboot是什么

Spring Boot就是Spring,它做了那些没有它你也会去做的Spring Bean配置。它使用“习惯优于配置”（项目中存在大量的配置，此外还内置了一个习惯性的配置，让你无需手动进行配置）的理念让你的项目快速运行起来。使用Spring Boot很容易创建一个独立运行（运行jar,内嵌Servlet容器）、准生产级别的基于Spring框架的项目，使用Spring Boot你可以不用或者只需要很少的Spring配置

1.2 Springboot的特点

（1）创建独立的Spring应用程序

（2）直接嵌入Tomcat，Jetty或Undertow，无需部署WAR文件

（3）提供推荐的基础POM文件来简化Apache Maven配置

（4）尽可能的根据项目依赖来自动配置Spring框架

（5）提供生产就绪型功能，如指标，运行状况检查和外部配置

（6）绝对没有代码生成和对XML没有要求配置

1.3 Springboot核心

（1）自动配置：针对很多Spring应用程序常见的应用功能，Spring Boot能自动提供相关配置

（2）起步依赖：告诉Spring Boot需要什么功能，它就能引入需要的库。

（3）命令行界面：这是Spring Boot的可选特性，借此你只需写代码就能完成完整的应用程序，无需传统项目构建。

（4）Actuator：让你能够深入运行中的Spring Boot应用程序，一探究竟。

1.4 Springboot的优点

（1）spring boot可以支持开发人员快速的开发出restful风格的微服务架构；

（2）spring boot自动化确实方便，做微服务再合适不过了，单一jar包部署和管理都非常方便。

（3）spring boot要解决的问题, 精简配置是一方面, 另外一方面是如何方便的让spring生态圈和其他工具链整合（比如Redis，email，elasticsearch）。

1.5 Springboot的优点

（1）需要非常了解Spring Boot的核心技术原理，不然一旦遇到问题就很棘手。因为什么东西都集成了，自动配置化。这样，需要对配置信息非常熟悉，要找起问题来不是很容易。

（2）从原始Spring项目很难平滑迁移至 Spring Boot 框架上来，因为有些历史老旧的 XML 配置无法通过 Java 来配置，还需要额外的 XML 文件就不是很完美。再比如，之前是独立的 Tomcat，什么参数都在线上配置好了，你改为内置的 Tomcat 就会遇到很多问题。

二、Springboot常用注解

2.1 @SpringBoot/spring

@SpringBootApplication:

包含

@Configuration、@EnableAutoConfiguration、@ComponentScan通常用在主类上；

2.2 @RestController

RestController被称为一个构造型（stereotype）注解。它为阅读代码的开发人员提供建议。对于Spring，该类扮演了一个特殊角色。它继承自@Controller注解。4.0之前的版本，spring MVC的组件都使用@Controller来标识当前类是一个控制器servlet。使用这个特性，我们可以开发REST服务的时候不需要使用@Controller而专门的@RestController。

2.3 @Repository:

用于标注数据访问组件，即DAO组件；

2.4 @RequestMapping

注解提供路由信息。它告诉Spring任何来自"/"路径的HTTP请求都应该被映射到home方法。@RestController注解告诉Spring以字符串的形式渲染结果，并直接返回给调用者。该注解有六个属性：

（1）params：指定request中必须包含某些参数值是，才让该方法处理。

（2）headers：指定request中必须包含某些指定的header值，才能让该方法处理请求。

（3）value：指定请求的实际地址，指定的地址可以是URI Template 模式

（4）method：指定请求的method类型， GET、POST、PUT、DELETE等

（5）consumes：指定处理请求的提交内容类型（Content-Type），如application/json,text/html

（6）produces：指定返回的内容类型，仅当request请求头中的(Accept)类型中包含该指定类型才返回

2.5 @Qualifier:

当有多个同一类型的Bean时，可以用@Qualifier(“name”)来指定。与@Autowired配合使用；

2.6 @EnableAutoConfiguration

第二个类级别的注解是@EnableAutoConfiguration。这个注解告诉Spring Boot根据添加的jar依赖猜测你想如何配置Spring。由于spring-boot-starter-web添加了Tomcat和Spring MVC，所以auto-configuration将假定正在开发一个web应用并相应地对Spring进行设置。Starter POMs和Auto-Configuration设计auto-configuration的目的是更好的使用"Starter POMs"，但这两个概念没有直接的联系。可以自由地挑选starter POMs以外的jar依赖，并且Spring Boot将仍旧尽最大努力去自动配置你的应用。

你可以通过将@EnableAutoConfiguration或@SpringBootApplication注解添加到一个@Configuration类上来选择自动配置。

2.7 @Configuration

@Configuration注解该类，等价与XML中配置beans；用@Bean标注方法等价于XML中配置bean。

2.8 @Profiles

Spring Profiles提供了一种隔离应用程序配置的方式，并让这些配置只能在特定的环境下生效。任何@Component或@Configuration都能被@Profile标记，从而限制加载它的时机。

2.9 @全局异常处理

@ControllerAdvice：包含@Component。可以被扫描到。统一处理异常。

@ExceptionHandler（Exception.class）：用在方法上面表示遇到这个异常就执行以下方法

2.10 @JsonBackReference

解决嵌套外链问题

2.11 @Conditional

通过@Conditional注解可以根据代码中设置的条件装载不同的bean，在设置条件注解之前，先要把装载的bean类去实现Condition接口，然后对该实现接口的类设置是否装载的条件

三、Springboot2.0新特性

3.1 基于Java 8，支持 Java 9

也就是说Spring Boot2.0的最低版本要求为JDK8，据了解国内大部分的互联网公司系统都还跑在JDK1.6/7上，因此想要升级到Spring Boot2.0的同学们注意啦，同时支持了Java9，也仅仅是支持而已。

3.2 响应式编程

使用Spring WebFlux/WebFlux.fn提供响应式 Web 编程支持， Webflux 是一个全新的非堵塞的函数式 Reactive Web 框架，可以用来构建异步的、非堵塞的、事件驱动的服务，在伸缩性方面表现非常好，此功能来源于Spring5.0。

Spring Boot2.0也提供对响应式编程的自动化配置，如：Reactive Spring Data、Reactive Spring Security 等

3.3 HTTP/2支持

在Tomcat, Undertow和 Jetty 中均已支持 HTTP/2

3.4 对Kotlin支持

引入对Kotlin 1.2.x的支持，并提供了一个 runApplication 函数，让你通过惯用的 Kotlin 来运行 Spring Boot 应用程序。

3.5 支持Quartz

Spring Boot1.0并没有提供对 Quartz 的支持，之前出现了各种集成方案，Spring Boot2.0给出了最简单的集成方式。

3.6 Security

大大的简化了安全自动配置

3.7 Metrics

Metrics方面，Spring Boot 2引入了Micrometer，来统一metrics的规范，使得开发人员更好的理解和使用metrics的模块，而不需要关心对接的具体存储是什么。

3.8 监控方面

Spring Boot 2增强了对 Micrometer 的集成。RabbitMQ、JVM 线程和垃圾收集指标会自动进行 instrument 监控，异步控制器(controller)也会自动添加到监控里。通过集成，还可以对 InfluxDB 服务器进行监控。

3.9 数据方面

db方面，默认引入了HikariCP，替代了之前的tomcat-pool作为底层的数据库连接池， 对比于tomcat-pool， HikariCP拥有更好的性能，总而言之就是提高了db的访问速度

JOOQ的支持

3.10 Redis方面

默认引入了Lettuce,替代了之前的jedis作为底层的redis链接方式

MongoDB\Hibernate优化

3.11 Thymeleaf 3

Spring Boot 2支持了Thymeleaf 3，Thymeleaf 3相对于Thymeleaf 2性能提升可不是一点点，因为2.0的性能确实不咋地，同时也使用了新的页面解析系统。

3.12 OAuth 2.0

同时也加入了对于OAuth 2.0的支持， 使得开发人员更加友好的使用spring-security来完成权限模块的开发

四、Springboot的实现原理

4.1 Conditional注解

背后全依赖于@Conditional注解来实现的，用于根据特定条件来控制Bean的创建行为。

@SpringBootApplication = (默认属性)@Configuration + @EnableAutoConfiguration + @ComponentScan。

4.2深入探索SpringApplication执行流程

SpringApplication的run方法的实现是我们本次旅程的主要线路，该方法的主要流程大体可以归纳如下：

1） 如果我们使用的是SpringApplication的静态run方法，那么，这个方法里面首先要创建一个SpringApplication对象实例，然后调用这个创建好的SpringApplication的实例方法。在SpringApplication实例初始化的时候，它会提前做几件事情：

A.根据classpath里面是否存在某个特征类（org.springframework.web.context.ConfigurableWebApplicationContext）来决定是否应该创建一个为Web应用使用的ApplicationContext类型。

B.使用SpringFactoriesLoader在应用的classpath中查找并加载所有可用的ApplicationContextInitializer。

C.使用SpringFactoriesLoader在应用的classpath中查找并加载所有可用的ApplicationListener。

D.推断并设置main方法的定义类。

2） SpringApplication实例初始化完成并且完成设置后，就开始执行run方法的逻辑了，方法执行伊始，首先遍历执行所有通过SpringFactoriesLoader可以查找到并加载的SpringApplicationRunListener。调用它们的started()方法，告诉这些SpringApplicationRunListener，“嘿，SpringBoot应用要开始执行咯！”。

3） 创建并配置当前Spring Boot应用将要使用的Environment（包括配置要使用的PropertySource以及Profile）。

4） 遍历调用所有SpringApplicationRunListener的environmentPrepared()的方法，告诉他们：“当前SpringBoot应用使用的Environment准备好了咯！”。

5） 如果SpringApplication的showBanner属性被设置为true，则打印banner。

6） 根据用户是否明确设置了applicationContextClass类型以及初始化阶段的推断结果，决定该为当前SpringBoot应用创建什么类型的ApplicationContext并创建完成，然后根据条件决定是否添加ShutdownHook，决定是否使用自定义的BeanNameGenerator，决定是否使用自定义的ResourceLoader，当然，最重要的，将之前准备好的Environment设置给创建好的ApplicationContext使用。

7） ApplicationContext创建好之后，SpringApplication会再次借助Spring-FactoriesLoader，查找并加载classpath中所有可用的ApplicationContext-Initializer，然后遍历调用这些ApplicationContextInitializer的initialize（applicationContext）方法来对已经创建好的ApplicationContext进行进一步的处理。

8） 遍历调用所有SpringApplicationRunListener的contextPrepared()方法。

9） 最核心的一步，将之前通过@EnableAutoConfiguration获取的所有配置以及其他形式的IoC容器配置加载到已经准备完毕的ApplicationContext。

10） 遍历调用所有SpringApplicationRunListener的contextLoaded()方法。

11） 调用ApplicationContext的refresh()方法，完成IoC容器可用的最后一道工序。

12） 查找当前ApplicationContext中是否注册有CommandLineRunner，如果有，则遍历执行它们。

13） 正常情况下，遍历执行SpringApplicationRunListener的finished()方法、（如果整个过程出现异常，则依然调用所有SpringApplicationRunListener的finished()方法，只不过这种情况下会将异常信息一并传入处理）

去除事件通知点后，整个流程如下：

4.3 Springboot实现总览：    

上图为SpringBoot启动结构图，我们发现启动流程主要分为三个部分，第一部分进行SpringApplication的初始化模块，配置一些基本的环境变量、资源、构造器、监听器，第二部分实现了应用具体的启动方案，包括启动流程的监听模块、加载配置环境模块、及核心的创建上下文环境模块，第三部分是自动化配置模块，该模块作为springboot自动配置核心，在后面的分析中会详细讨论。在下面的启动程序中我们会串联起结构中的主要功能。

启动：

每个SpringBoot程序都有一个主入口，也就是main方法，main里面调用SpringApplication.run()启动整个spring-boot程序，该方法所在类需要使用@SpringBootApplication注解，以及@ImportResource注解(if need)，@SpringBootApplication包括三个注解，功能如下：

@EnableAutoConfiguration：SpringBoot根据应用所声明的依赖来对Spring框架进行自动配置。

@SpringBootConfiguration(内部为@Configuration)：被标注的类等于在spring的XML配置文件中(applicationContext.xml)，装配所有bean事务，提供了一个spring的上下文环境。

@ComponentScan：组件扫描，可自动发现和装配Bean，默认扫描SpringApplication的run方法里的Booter.class所在的包路径下文件，所以最好将该启动类放到根包路径下。

4.4 SpringApplication的run()方法探秘

先看看代码长啥样子：

各个主要步骤我已经标注在上图之中了，除此之外，我也按照自己的理解画了一个流程图如下所示，可以对照数字标示看一下：