Java SpringBoot的相关知识点详解

1. IOC和DI

首先，我们应该明确，IOC是一种思想，并不是Spring特有的，而是软件工程逐步发展的一种产物，是一种优秀的编程思想，之所以我们经常会把IOC理解成是Spring特有的东西，是因为Spring框架可以帮助我们很好的去实现IOC。IOC代表的是控制反转，控制的是什么？反转的是什么？控制的是一个对象的创建、初始化和销毁，没有使用IOC之前，我们使用一个对象，会主动的去创建对象，也就是在需要使用这个对象的地方去执行A a = new A();类似这种语句，而使用了IOC之后，会把系统中所有需要使用到的对象交给IOC容器去托管，当我们的程序中需要使用到某个对象时，也不是我们直接去容器获取这个对象，而是容器会主动的给我们这个对象，也就是说IOC容器会自动给程序中需要对象的地方给你注入对象，这就是反转，把获取对象的行为由主动变为被动，并且把控制权交给了容器。

DI代表的是依赖注入，什么是依赖注入？我们都知道，对象与对象之间一般都会有依赖关系的，例如对象A依赖于对象B，对象B又依赖于对象C，举个例子，对象A中有个方法a，a方法的实现需要调用B对象的b方法，这就是依赖，引入IOC之前，我们会在A对象中new一个B对象，再通过B对象去调用b方法；引入IOC之后，我们都不会去主动创建对象了，都交给IOC容器去处理了，我们只需要在对象A中声明一个B对象的成员变量，加上xml配置或者相关注解，IOC容器就可以我们自动实现注入。例如下面这段代码，在MVC架构中，Controller层依赖Service层，我们只需要在Controller层声明一个Service层的变量，并加上@Autowired注解，当IOC容器启动时加载ApplicationController这个Bean到容器中时，会自动把ApplicationService这个Bean也注入进来。

依赖注入的实现方式有三种：构造函数注入、set方法注入以及接口注入；接口注入用的比较少，一般都是使用构造函数注入和set方法注入，另外还有一种字段注入，如上图所示的注入方式就是字段注入，这种注入方式不是规范的，可以看到@Autowired注解会给出警告，不建议我们使用这种方式，但这种方式却是使用最多的，因为它很方便。

以下是构造函数注入：

以下是set方法注入：

2. Spring容器加载Bean/创建对象的时机

默认情况下，程序启动的时候，Spring就会把程序中需要用到的Bean加载到IOC容器中，也就是会一次性创建很多的对象到IOC容器中。当然，还有一种方式，就是当需要使用到某个Bean的时候，再去创建这个Bean到容器中，这就是延迟加载，或者叫延迟实例化。

如果我们希望某个Bean不要过早的被加载到容器中，使用到的时候再去创建，可以给这个Bean加上@Lazy注解。

关于@Lazy注解实现延迟加载，需要注意一个细节，我们给某个Bean加上@Lazy注解之后，并不一定就能实现延迟加载，有可能程序在启动的时候，这个Bean还是会在一开始就被创建，会产生这种情况是因为这个Bean有可能在别处被引用到，也就是说别的Bean可能依赖了这个Bean，而依赖的这个Bean又没有打上@Lazy注解，那么程序启动的时候，创建这个依赖的Bean，也会把它所依赖的Bean一并注入，这就是导致@Lazy注解有时没有生效的原因。

举个例子，ApplicationController这个Bean依赖了ApplicationServiceImpl，我们只给ApplicationServiceImpl这个Bean加上@Lazy注解，是无法实现延迟加载的，需要ApplicationController这个Bean也加上@Lazy注解。

3. @Autowired注解

@Autowired注解的作用就是实现依赖注入，大部分情况下，我们使用@Autowired这个注解就可以满足我们的需求了，但是我们需要知道这个注解的约定是什么，才能更好的使用它。首先，@Autowired注解实现的是按照类型注入，补充一个点：为了满足ocp原则，使得代码更加灵活便于扩展，我们倡导面向接口编程。例如下面这个例子，ApplicationService是一个接口，我们加上了@Autowired注解，按照类型注入的原则，IOC容器会去找ApplicationService接口的实现类去进行依赖注入，如果这个接口只有一个实现类，那么没有问题，可以实现注入，如果这个接口有多个实现类，那么IOC容器会知道给我们注入哪一个实现类吗，显然是不知道的，但是@Autowired还有一种规则，就是根据类型匹配时，如果能匹配多个，会再根据Bean的名称去匹配，如果Bean的名称能匹配上，那么没有问题，可以实现注入；如果Bean的名称匹配不上，程序会报错，因为IOC容器不知道给我们注入哪一个ApplicationService接口的实现类。

举个例子，假设现在ApplicationService接口有两个实现类ApplicationServiceImpl1（Bean名称：applicationServiceImpl1）和ApplicationServiceImpl2（Bean名称：applicationServiceImpl2），如果@Autowired注解作用的代码是private ApplicationService applicationServiceImpl1;，那么注入的是ApplicationServiceImpl1这个Bean，如果@Autowired注解作用的代码是private ApplicationService applicationServiceImpl2;，那么注入的是ApplicationServiceImpl2这个Bean，如果@Autowired注解作用的代码是private ApplicationService applicationServiceImpl;，那么程序报错，IOC容器知道为我们注入哪个Bean。

如果涉及一个接口有多个实现类的情况，我们建议使用@Autowired注解搭配@Qualifier注解，@Qualifier注解的实现机制是按照Bean的名称进行注入。

例如下面这个例子，首先@Autowired注解会根据类型找到ApplicationService的实现类，@Qualifier注解再找到名称为applicationServiceImpl的Bean进行注入。

PS：上面我们讲的是@Autowired注解如果匹配到多个Bean不知道注入哪一个的时候会报错，还有一种情况，如果@Autowired注解匹配不到任何对应的Bean也会报错。

4. @Configuration配置类

一个类被加上了@Configuration注解，就表明这个类是一个配置类，@Configuration注解底层注解是@Component，也就是说，注解类也会被加载到IOC容器中，在注解类中，通常会声明很多方法，这些方法的返回值是一个对象，并且方法加上了@Bean注解，这表明会将这些方法返回的对象加载到IOC容器中。例如：

@Configuration注解是用来替换Bean的xml配置，可以把@Configuration看作标签，把@Bean注解看作标签

传统的xml配置是这样的：

<beans>    <bean id = "people", class = "com.test.People">    </bean>    <bean id = "student", class = "com.test.Student">    </bean></beans>

思考一个问题：一般来说，把一个Bean加载到IOC容器中，不是通过@Component注解就可以实现吗？况且@Configuration注解的底层注解还是@Component，那为什么还需要@Configuation+@Bean这套注解来加载某些Bean到IOC容器中呢？换言之，@Configuation+@Bean的真正作用是什么？

@Configuation+@Bean的作用就是可以将一些定制化的Bean（特殊的Bean）注入到IOC容器中，什么是定制化的Bean？举个例子，有一个People类，有两个属性name和age，我们希望把People类加载到IOC容器中，并且使得IOC容器的这个Bean的name属性值是小明，age属性值是18。如果只是在People类上加@Component注解，是无法实现我们这个定制化的Bean的，因为IOC容器在启动的时候，创建Bean，默认调用的都是某个类的无参构造函数（也存在调用带参构造函数的情况，但是这种情况使用带参构造函数，只是为了实现依赖注入，也就是构造函数注入，并非是给属性赋值），也就是说无法给我们的属性赋特殊的值，而使用@Configuation+@Bean就可以实现。例如：

通常来说，我们不会直接把属性值写死在代码里，而是通过读取配置文件的形式，虽然说@Configuration注解表明这个类已经是一个配置类了，可以充当配置文件来使用，但是对于一些变化的属性，我们都会定义在普通配置文件里面，例如application.properties。

5. @Conditional条件注解

@Conditional注解的作用是满足某个条件时，才会将这个Bean注入到IOC容器中。我们可以通过自定义一个Condition类的方式定制某个规则，当满足这个规则才会注入Bean，例如：

通常，我们直接使用一些成品条件注解就可以满足我们的需求了。常用成品条件注解如下：

6. 的自动配置/自动装配

自动装配是SpringBoot最核心的东西，学习自动装配，我们首先应该了解自动装配是什么，做了哪些事情？其次需要明确自动装配存在的意义，也就是说自动装配的好处是什么？最后再去了解自动装配的原理。按照这个流程下来，才能更好的掌握自动装配这个知识点。

a.自动装配做了什么事情？就是SpringBoot会自动把一些第三方的库或者SDK需要使用到的很多Bean都自动帮我们加载到IOC容器中。

b.自动装配的好处是什么？基于IOC思想，任何程序中使用到的Bean都需要注入IOC容器中进行托管，也就是说，我们引用一些第三方的库/依赖，例如Mongodb、Redis、Hadoop，也是需要把这些第三方的库涉及的Bean都加载到IOC容器中的。如果没有自动装配，那么如何把第三方的库里面的很多Bean都加载到我们的IOC容器中来，给每一个相关的类打上@Component注解？不是这样的，我们所引用的第三方库一般都是以jar包的形式存在，并不是直接给源码。即便是可以通过打上@Component注解的方式，试想我们的工作量会增加多少，引用一个第三方库可能涉及很多的Bean，并且有些Bean又可能是比较复杂的，我们不可能手动的将他们一个个注入容器，而SpringBoot都帮我们做好了，这就是自动装配的好处。

c.自动装配的原理

首先，在SpringBoot程序的主启动类上，有一个非常重要的注解：@SpringBootApplication，进入到这个注解，可以发现底层由三个注解组成（元注解除外）

@SpringBootConfiguration：表明SpringBoot程序的主启动类也是一个配置类

@ComponentScan：指定包扫描路径，程序启动时，会根据指定的包扫描路径去加载Bean

@EnableAutoConfiguration：最重要的一个注解，我们可以理解成这个注解的作用是开启自动装配

进入到@EnableAutoConfiguration，可以发现底层由两个注解组成（元注解除外）

我们主要研究@Import注解，这个注解有两种实现方式，第一种是指定一个或多个配置类，例如：@Import(TetsConfiguration.class)那么IOC容器就会将这个配置类加载到容器中来，另一种实现方式是指定一个ImportSelector类的子类，例如@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)这个ImportSelector类的子类会去实现selectImports方法，该方法的返回值是一个字符串数组，代表要加载的配置类名称列表。

SpringBoot自动装配默认使用第二种方式，我们进到AutoConfigurationImportSelector这个类里面，发现它确实实现了selectImports方法。通过这个方法，SpringBoot就可以知道我们需要自动装配哪些配置类

我们再进入getAutoConfigurationEntry方法，这个方法里面有一个核心方法getCandidateConfigurations，翻译过来就是获取候选的配置类

getCandidateConfigurations方法实现逻辑就是：会去读取某一个配置文件，根据这个配置文件的值返回自动装配要装配的配置类名称列表

我们进入到SpringFactoriesLoader类，可以知道getCandidateConfigurations读取的配置文件就是META-INF下面的spring.factories

spring.factories的位置

spring.factories配置文件主要就声明了很多自动配置类的名称，截取部分如下：

总结一下，我们一路追踪源码下来，无非确定了一件事，SpringBoot自动装配时装配了哪些配置类，这些配置类的定义都存在于spring.factories配置文件中。

另外，我们需要明确，SpringBoot自动装配时也不是把所有自动配置类定义的Bean都加载到IOC容器中，因为这些Bean大部分都会加上条件注解，需要满足一定的条件才会被加载，例如，我们进入某一个自动配置类看一下

总结

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