SpringBoot内置的各种Starter是怎样构建的？--SpringBoot源码（六）

2022-11-06 12:14:04

注：该源码分析对应SpringBoot版本为2.1.0.RELEASE

1 温故而知新

本篇接外部配置属性值是如何被绑定到XxxProperties类属性上的？--SpringBoot源码（五）

温故而知新，我们来简单回顾一下上篇的内容，上一篇我们分析了SpringBoot外部配置属性值是如何被绑定到XxxProperties类属性上的相关源码，现将外部属性绑定的重要步骤总结如下：

首先是@EnableConfigurationProperties注解import了EnableConfigurationPropertiesImportSelector后置处理器；
EnableConfigurationPropertiesImportSelector后置处理器又向Spring容器中注册了ConfigurationPropertiesBeanRegistrar和ConfigurationPropertiesBindingPostProcessorRegistrar这两个bean；
其中ConfigurationPropertiesBeanRegistrar向Spring容器中注册了XxxProperties类型的bean；ConfigurationPropertiesBindingPostProcessorRegistrar向Spring容器中注册了ConfigurationBeanFactoryMetadata和ConfigurationPropertiesBindingPostProcessor两个后置处理器；
ConfigurationBeanFactoryMetadata后置处理器在初始化bean factory时将@Bean注解的元数据存储起来，以便在后续的外部配置属性绑定的相关逻辑中使用；
ConfigurationPropertiesBindingPostProcessor后置处理器将外部配置属性值绑定到XxxProperties类属性的逻辑委托给ConfigurationPropertiesBinder对象，然后ConfigurationPropertiesBinder对象又最终将属性绑定的逻辑委托给Binder对象来完成。

可见，重要的是上面的第5步。

2 引言

我们都知道，SpringBoot内置了各种Starter起步依赖，我们使用非常方便，大大减轻了我们的开发工作。有了Starter起步依赖，我们不用去考虑这个项目需要什么库，这个库的groupId和artifactId是什么？更不用担心引入这个版本的库后会不会跟其他依赖有没有冲突。

举个栗子：现在我们想开发一个web项目，那么只要引入spring-boot-starter-web这个起步依赖就可以了，不用考虑要引入哪些版本的哪些依赖了。像以前我们还要考虑引入哪些依赖库，比如要引入spring-web和spring-webmvc依赖等；此外，还要考虑引入这些库的哪些版本才不会跟其他库冲突等问题。

那么我们今天暂时不分析SpringBoot自动配置的源码，由于起步依赖跟自动配置的关系是如影随形的关系，因此本篇先站在maven项目构建的角度来宏观分析下我们平时使用的SpringBoot内置的各种Starter是怎样构建的？

3 Maven传递依赖的optional标签

在分析SpringBoot内置的各种Starter构建原理前，我们先来认识下Maven的optional标签，因为这个标签起到至关重要的作用。

Maven的optional标签表示可选依赖即不可传递的意思，下面直接举个栗子来说明。

比如有A,B和C三个库，C依赖B，B依赖A。下面看下这三个库的pom.xml文件：

// A的pom.xml

<?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">

	<groupId>com.ymbj</groupId>

        <artifactId>A</artifactId>

	<version>1.0-SNAPSHOT</version>

</project>



<?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">

	<groupId>com.ymbj</groupId>

        <artifactId>B</artifactId>

	<version>1.0-SNAPSHOT</version>

    <!--注意是可选依赖-->

    <dependencies>

        <dependency>

            <groupId>com.ymbj</groupId>

            <artifactId>A</artifactId>

            <version>1.0-SNAPSHOT</version>

	    <optional>true</optional>

        </dependency>

    </dependencies>

</project>



<?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">

	<groupId>com.ymbj</groupId>

        <artifactId>C</artifactId>

	<version>1.0-SNAPSHOT</version>

    <dependencies>

        <dependency>

            <groupId>com.ymbj</groupId>

            <artifactId>B</artifactId>

            <version>1.0-SNAPSHOT</version>

        </dependency>

    </dependencies>

</project>

上面三个A,B和C库的pom.xml可知，B库依赖A库，然后C库又依赖了B库，那么请想一下，Maven打包构建C库后，A库有没有被引进来？

答案肯定是没有，因为B库引入A库依赖时使用了<optional>true</optional>，即将Maven的optional标签值设为了true，此时C库再引入B库依赖时，A库是不会被引入到C库的。

同时跟Maven传递依赖有关的还有一个exclusions标签，这个表示将某个库的某个子依赖排除掉，这里不再详述。

4 SpringBoot内置的各种Starter是怎样构建的？

我们现在来探究SpringBoot内置的各种Starter到底是怎样构建的呢？

还记得如何分析SpringBoot源码模块及结构？这篇文章分析的SpringBoot内部的模块之间的关系吗？先来回顾一下SpringBoot源码内部模块图：

图1

我们都知道，SpringBoot的Starter的构建的原理实质就是自动配置，因此由图1可以看到SpringBoot源码项目内部跟Starter及其自动配置有关的模块有四个：spring-boot-starters,spring-boot-actuator-autoconfigure,spring-boot-autoconfigure和spring-boot-test-autoconfigure。每个模块的作用请看如何分析SpringBoot源码模块及结构？这篇文章，这里不再赘述。

那么，spring-boot-starters模块跟后面三个自动配置有关的模块xxx-autoconfigure模块的关系是怎样的呢？

此时我们先来看看spring-boot-starters模块里面的结构是怎样的？

图2

由图2可以看到spring-boot-starters模块包含了SpringBoot内置的各种starter：spring-boot-starter-xxx。由于SpringBoot内置的各种starter太多，以我们常用的spring-boot-starter-web起步依赖来探究好了。

我们首先看下spring-boot-starter-web模块内部结构：

图3

可以看到spring-boot-starter-web模块里面只有.flattened-pom.xml和pom.xml文件，而没有任何代码！有点出乎我们意料。我们都知道若要用到SpringBoot的web功能时引入spring-boot-starter-web起步依赖即可，而现在spring-boot-starter-web模块里面没有一行代码，那么spring-boot-starter-web究竟是如何构建的呢？会不会跟图1所示的spring-boot-autoconfigure自动配置模块有关？

此时我们就需要看下spring-boot-starter-web模块的pom.xml文件内容：

图4

由图4可以看到，spring-boot-starter-web模块依赖了spring-boot-starter,spring-boot-starter-tomcat,spring-web和spring-webmvc等模块，居然没有依赖spring-boot-autoconfigure自动配置模块!

由于spring-boot-starter-web模块肯定跟spring-boot-autoconfigure自动配置模块有关，所以spring-boot-starter-web模块肯定是间接依赖了spring-boot-autoconfigure自动配置模块。

图4标有标注"重点关注"的spring-boot-starter模块是绝大部分spring-boot-starter-xxx模块依赖的基础模块，是核心的Starter，包括了自动配置，日志和YAML支持。我们此时来关注下spring-boot-starter的pom.xml文件，也许其依赖了了spring-boot-autoconfigure自动配置模块。

图5

由图5可以看到，我们前面的猜想没有错，正是spring-boot-starter模块依赖了spring-boot-autoconfigure自动配置模块！因此，到了这里我们就可以得出结论了：spring-boot-starter-web模块没有一行代码，但是其通过spring-boot-starter模块间接依赖了spring-boot-autoconfigure自动配置模块，从而实现了其起步依赖的功能。

此时我们再来看下spring-boot-autoconfigure自动配置模块的内部包结构：

图6

由图6红框处，我们可以知道spring-boot-starter-web起步依赖的自动配置功能原来是由spring-boot-autoconfigure模块的web包下的类实现的。

到了这里spring-boot-starter-web起步依赖的构建基本原理我们就搞清楚了，但是还有一个特别重要的关键点我们还没Get到。这个关键点跟Maven的optional标签有的作用有关。

为了Get到这个点，我们先来思考一个问题：平时我们开发web项目为什么引入了spring-boot-starter-web这个起步依赖后，spring-boot-autoconfigure模块的web相关的自动配置类就会起自动起作用呢？

我们应该知道，某个自动配置类起作用往往是由于classpath中存在某个类，这里以DispatcherServletAutoConfiguration这个自动配置类为切入点去Get这个点好了。

先看下DispatcherServletAutoConfiguration能够自动配置的条件是啥？

图7

由图7所示，DispatcherServletAutoConfiguration能够自动配置的条件之一是@ConditionalOnClass(DispatcherServlet.class)，即只有classpath中存在DispatcherServlet.class这个类，那么DispatcherServletAutoConfiguration自动配置相关逻辑才能起作用。

而DispatcherServlet这个类是在spring-webmvc这个依赖库中的，如下图所示：

图8

此时我们再看下spring-boot-autoconfigure模块的pom.xml文件引入spring-webmvc这个依赖的情况：

图9

由图9所示，spring-boot-autoconfigure模块引入的spring-webmvc这个依赖时optional被设置为true，原来是可选依赖。即spring-webmvc这个依赖库只会被导入到spring-boot-autoconfigure模块中，而不会被导入到间接依赖spring-boot-autoconfigure模块的spring-boot-starter-web这个起步依赖中。

此时，我们再来看看spring-boot-starter-web的pom.xml文件的依赖情况：

图10

由图10所示，spring-boot-starter-web起步依赖显式引入了spring-webmvc这个依赖库，即引入spring-webmvc 时没有optional这个标签，又因为DispatcherServlet这个类是在spring-webmvc这个依赖库中的,从而classpath中存在DispatcherServlet这个类，因此DispatcherServletAutoConfiguration这个自动配置类就生效了。当然，web相关的其他自动配置类生效也是这个原理。

至此，我们也明白了spring-boot-autoconfigure模块为什么要把引入的spring-webmvc这个依赖作为可选依赖了，其目的就是为了在spring-boot-starter-web起步依赖中能显式引入spring-webmvc这个依赖（这个起决定性作用），从而我们开发web项目只要引入了spring-boot-starter-web起步依赖，那么web相关的自动配置类就生效，从而可以开箱即用这个就是spring-boot-starter-web这个起步依赖的构建原理了。

前面提到的spring-boot-starter-actuator,spring-boot-starter-test及其他内置的spring-boot-starter-xxx的起步依赖的构建原理也是如此，只不过spring-boot-starter-actuator依赖的是spring-boot-actuator-autoconfigure，spring-boot-starter-test依赖的是spring-boot-test-autoconfigure模块罢了，这里不再详述。

思考：spring-boot-actuator-autoconfigure的pom.xml文件引入了20多个可选依赖，而为什么spring-boot-starter-actuator起步依赖只引入了micrometer-core这个依赖呢？

5 模仿SpringBoot包结构自定义一个Starter

前面分析了SpringBoot内置的各种Starter的构建原理，理论联系实践，那么如果能够动手实践一下自定义Starter那就更好了。

下面提供一个自定义Starter的一个简单Demo，这个Demo完全模仿SpringBoot内置Starter的内部包结构来编写，对于进一步了解SpringBoot内置的各种Starter的构建原理很有帮助。

下面是这个Demo的github地址，推荐给有兴趣的小伙伴们。

模仿springboot内部结构自定义Starter。此外，如何自定义一个Starter，可以参考下Mybatis的spring-boot-starter是如何编写的。

6 小结

好了，SpringBoot内置的各种Starter的构建原理分析就到此结束了，现将关键点总结下：

spring-boot-starter-xxx起步依赖没有一行代码，而是直接或间接依赖了xxx-autoconfigure模块，而xxx-autoconfigure模块承担了spring-boot-starter-xxx起步依赖自动配置的实现；
xxx-autoconfigure自动配置模块引入了一些可选依赖，这些可选依赖不会被传递到spring-boot-starter-xxx起步依赖中，这是起步依赖构建的关键点；
spring-boot-starter-xxx起步依赖显式引入了一些对自动配置起作用的可选依赖；
经过前面3步的准备，我们项目只要引入了某个起步依赖后，就可以开箱即用了，而不用手动去创建一些bean等。

原创不易，帮忙点个赞呗！

由于笔者水平有限，若文中有错误还请指出，谢谢。

参考：

1，Maven 依赖传递性透彻理解

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