springboot入门之依赖管理与自动配置

2023-11-12 14:15:10

依赖管理目录：

自动配置目录：

parent

背景：
SpringBoot关注到开发者在进行开发时，往往对依赖版本的选择具有固定的搭配格式，并且这些依赖版本的选择还不能乱搭配。比如A技术的2.0版与B技术的3.5版可以合作在一起，但是和B技术的3.7版合并使用时就有冲突。SpringBoot于是将所有的技术版本的常见使用方案都给开发者整理了出来，以后开发者使用时直接用它提供的版本方案，就不用担心冲突问题了，相当于SpringBoot做了无数个技术版本搭配的列表，这个技术搭配列表的名字叫做parent

parent特点

parent自身具有很多个版本，每个parent版本中包含有几百个其他技术的版本号，不同的parent间使用的各种技术的版本号有可能会发生变化。当开发者使用某些技术时，直接使用SpringBoot提供的parent就行了，由parent帮助开发者统一的进行各种技术的版本管理。
关注：parent定义出来以后，并不是直接使用的，仅仅给了开发者一个说明书，但是并没有实际使用，这个一定要确认清楚.

源码解析

那SpringBoot又是如何做到这一点的呢？可以查阅SpringBoot的配置源码，看到这些定义

  • 项目中的pom.xml中继承了一个坐标
<parent>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
    <version>2.5.4</version>
</parent>
  • 打开后可以查阅到其中又继承了一个坐标
<parent>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-dependencies</artifactId>
    <version>2.5.4</version>
</parent>
  • 这个坐标中定义了两组信息，第一组是各式各样的依赖版本号属性，下面列出依赖版本属性的局部，可以看的出来，定义了若干个技术的依赖版本号
<properties>
    <activemq.version>5.16.3</activemq.version>
    <aspectj.version>1.9.7</aspectj.version>
    <assertj.version>3.19.0</assertj.version>
    <commons-codec.version>1.15</commons-codec.version>
    <commons-dbcp2.version>2.8.0</commons-dbcp2.version>
    <commons-lang3.version>3.12.0</commons-lang3.version>
    <commons-pool.version>1.6</commons-pool.version>
    <commons-pool2.version>2.9.0</commons-pool2.version>
    <h2.version>1.4.200</h2.version>
    <hibernate.version>5.4.32.Final</hibernate.version>
    <hibernate-validator.version>6.2.0.Final</hibernate-validator.version>
    <httpclient.version>4.5.13</httpclient.version>
    <jackson-bom.version>2.12.4</jackson-bom.version>
    <javax-jms.version>2.0.1</javax-jms.version>
    <javax-json.version>1.1.4</javax-json.version>
    <javax-websocket.version>1.1</javax-websocket.version>
    <jetty-el.version>9.0.48</jetty-el.version>
    <junit.version>4.13.2</junit.version>
</properties>

​ 第二组是各式各样的的依赖坐标信息，可以看出依赖坐标定义中没有具体的依赖版本号，而是引用了第一组信息中定义的依赖版本属性值

<dependencyManagement>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.hibernate</groupId>
            <artifactId>hibernate-core</artifactId>
            <version>${hibernate.version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>junit</groupId>
            <artifactId>junit</artifactId>
            <version>${junit.version}</version>
        </dependency>
    </dependencies>
</dependencyManagement>

注意：上面的依赖坐标定义是出现在标签中的，其实是对引用坐标的依赖管理，并不是实际使用的坐标。因此当你的项目中继承了这组parent信息后，在不使用对应坐标的情况下，前面的这组定义是不会具体导入某个依赖的

注意：因为在maven中继承机会只有一次，上述继承的格式还可以切换成导入的形式进行，并且在阿里云的starter创建工程时就使用了此种形式

<dependencyManagement>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-dependencies</artifactId>
            <version>${spring-boot.version}</version>
            <type>pom</type>
            <scope>import</scope>
        </dependency>
    </dependencies>
</dependencyManagement>

总结

  1. 开发SpringBoot程序要继承spring-boot-starter-parent
  2. spring-boot-starter-parent中定义了若干个依赖管理
  3. 继承parent模块可以避免多个依赖使用相同技术时出现依赖版本冲突
  4. 继承parent的形式也可以采用引入依赖的形式实现效果

思考

​ parent中定义了若干个依赖版本管理，但是也没有使用，那这个设定也就不生效啊，究竟谁在使用这些定义呢？

starter

SpringBoot关注到开发者在实际开发时，对于依赖坐标的使用往往都有一些固定的组合方式，比如使用spring-webmvc就要使用spring-web。springboot把所有的技术使用的固定搭配格式都给开发出来，叫做starter。
starter定义了使用某种技术时对于依赖的固定搭配格式，也是一种最佳解决方案，使用starter可以帮助开发者减少依赖配置。

举例：
项目中的pom.xml定义了使用SpringMVC技术，但是并没有写SpringMVC的坐标，而是添加了一个名字中包含starter的依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
  • 在spring-boot-starter-web中又定义了若干个具体依赖的坐标
<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
        <version>2.5.4</version>
        <scope>compile</scope>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-json</artifactId>
        <version>2.5.4</version>
        <scope>compile</scope>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-tomcat</artifactId>
        <version>2.5.4</version>
        <scope>compile</scope>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework</groupId>
        <artifactId>spring-web</artifactId>
        <version>5.3.9</version>
        <scope>compile</scope>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework</groupId>
        <artifactId>spring-webmvc</artifactId>
        <version>5.3.9</version>
        <scope>compile</scope>
    </dependency>
</dependencies>

开发SpringMVC程序需要导入spring-webmvc的坐标和spring整合web开发的坐标，就是上面这组坐标中的最后两个了。

​ 但是我们发现除了这两个还有其他的，比如第二个，叫做spring-boot-starter-json。看名称就知道，这个是与json有关的坐标了，但是看名字发现和最后两个又不太一样，它的名字中也有starter，打开看看里面有什么？

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
        <version>2.5.4</version>
        <scope>compile</scope>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework</groupId>
        <artifactId>spring-web</artifactId>
        <version>5.3.9</version>
        <scope>compile</scope>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
        <artifactId>jackson-databind</artifactId>
        <version>2.12.4</version>
        <scope>compile</scope>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>com.fasterxml.jackson.datatype</groupId>
        <artifactId>jackson-datatype-jdk8</artifactId>
        <version>2.12.4</version>
        <scope>compile</scope>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>com.fasterxml.jackson.datatype</groupId>
        <artifactId>jackson-datatype-jsr310</artifactId>
        <version>2.12.4</version>
        <scope>compile</scope>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>com.fasterxml.jackson.module</groupId>
        <artifactId>jackson-module-parameter-names</artifactId>
        <version>2.12.4</version>
        <scope>compile</scope>
    </dependency>
</dependencies>

​ 我们可以发现，这个starter中又包含了若干个坐标，其实就是使用SpringMVC开发通常都会使用到Json。SpringBoot把我们开发中使用的东西能用到的都给提前做好了。你仔细看完会发现，里面有一些你没用过的。的确会出现这种过量导入的可能性，没关系，可以通过maven中的排除依赖剔除掉一部分。

​ 到这里基本上得到了一个信息，使用starter可以帮开发者快速配置依赖关系。以前写依赖3个坐标的，现在写导入一个就搞定了，就是加速依赖配置的。

starter与parent的区别

​ starter是一个坐标中定了若干个坐标，以前写多个的，现在写一个，是用来减少依赖配置的书写量的

​ parent是定义了几百个依赖版本号，以前写依赖需要自己手工控制版本，现在由SpringBoot统一管理，这样就不存在版本冲突了，是用来减少依赖冲突的

实际开发应用方式

  • 实际开发中如果需要用什么技术，先去找有没有这个技术对应的starter

    • 如果有对应的starter，直接写starter，而且无需指定版本，版本由parent提供
    • 如果没有对应的starter，手写坐标即可

  • 实际开发中如果发现坐标出现了冲突现象，确认你要使用的可行的版本号，使用手工书写的方式添加对应依赖，覆盖SpringBoot提供给我们的配置管理

    • 方式一：直接写坐标
    • 方式二：覆盖中定义的版本号，就是下面这堆东西了，哪个冲突了覆盖哪个就OK了
    <properties>
    <activemq.version>5.16.3</activemq.version>
    <aspectj.version>1.9.7</aspectj.version>
    <assertj.version>3.19.0</assertj.version>
    <commons-codec.version>1.15</commons-codec.version>
    <commons-dbcp2.version>2.8.0</commons-dbcp2.version>
    <commons-lang3.version>3.12.0</commons-lang3.version>
    <commons-pool.version>1.6</commons-pool.version>
    <commons-pool2.version>2.9.0</commons-pool2.version>
    <h2.version>1.4.200</h2.version>
    <hibernate.version>5.4.32.Final</hibernate.version>
    <hibernate-validator.version>6.2.0.Final</hibernate-validator.version>
    <httpclient.version>4.5.13</httpclient.version>
    <jackson-bom.version>2.12.4</jackson-bom.version>
    <javax-jms.version>2.0.1</javax-jms.version>
    <javax-json.version>1.1.4</javax-json.version>
    <javax-websocket.version>1.1</javax-websocket.version>
    <jetty-el.version>9.0.48</jetty-el.version>
    <junit.version>4.13.2</junit.version>
</properties>

方式二
1、查看spring-boot-dependencies里面规定当前依赖的版本 用的 key。
2、在当前项目里面重写配置
    <properties>
        <mysql.version>5.1.43</mysql.version>
    </properties>

温馨提示

​ SpringBoot官方给出了好多个starter的定义，方便我们使用，而且名称都是如下格式

命名规则：spring-boot-starter-技术名称

​ 所以以后见了spring-boot-starter-xxx这样的名字，这就是SpringBoot官方给出的starter定义。那非官方定义的也有吗？有的，具体命名方式到整合章节再说

总结

  1. 开发SpringBoot程序需要导入坐标时通常导入对应的starter
  2. 每个不同的starter根据功能不同，通常包含多个依赖坐标
  3. 使用starter可以实现快速配置的效果，达到简化配置的目的

引导类

配置说完了，我们发现SpringBoot确实帮助我们减少了很多配置工作，下面说一下程序是如何运行的。目前程序运行的入口就是SpringBoot工程创建时自带的那个类了，带有main方法的那个类，运行这个类就可以启动SpringBoot工程的运行

@SpringBootApplication
public class Springboot0101QuickstartApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(Springboot0101QuickstartApplication.class, args);
    }
}

​ SpringBoot本身是为了加速Spring程序的开发的，而Spring程序运行的基础是需要创建自己的Spring容器对象（IoC容器）并将所有的对象交给Spring的容器管理，也就是一个一个的Bean。那还了SpringBoot加速开发Spring程序，这个容器还在吗？这个疑问不用说，一定在。当前这个类运行后就会产生一个Spring容器对象，并且可以将这个对象保存起来，通过容器对象直接操作Bean。

@SpringBootApplication
public class Springboot0101QuickstartApplication {
    public static void main(String[] args) {
        ConfigurableApplicationContext ctx = SpringApplication.run(Springboot0101QuickstartApplication.class, args);
        BookController bean = ctx.getBean(BookController.class);
        System.out.println("bean======>" + bean);
    }
}

@SpringBootApplication
//等同于
@SpringBootConfiguration
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan("此类所在的包")

​ 通过上述操作不难看出，其实SpringBoot程序启动还是创建了一个Spring容器对象。这个类在SpringBoot程序中是所有功能的入口，称这个类为引导类。

​ 作为一个引导类最典型的特征就是当前类上方声明了一个注解@SpringBootApplication

总结

  1. SpringBoot工程提供引导类用来启动程序
  2. SpringBoot工程启动后创建并初始化Spring容器

内嵌Tomcat

当前我们做的SpringBoot入门案例勾选了Spirng-web的功能，并且导入了对应的starter。

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

乎SpringBoot将其定位成辅助功能，别小看这么一个辅助功能，它可是帮我们开发者又减少了好多的设置性工作。

​ 下面就围绕着这个内置的web服务器，也可以说是内置的tomcat服务器来研究几个问题

  1. 这个服务器在什么位置定义的
  2. 这个服务器是怎么运行的
  3. 这个服务器如果想换怎么换？虽然这个需求很垃圾，搞得开发者会好多web服务器一样，用别人提供好的不香么？非要自己折腾

内嵌Tomcat定义位置

​ 说到定义的位置，我们就想，如果我们不开发web程序，用的着web服务器吗？肯定用不着啊。那如果这个东西被加入到你的程序中，伴随着什么技术进来的呢？肯定是web相关的功能啊，没错，就是前面导入的web相关的starter做的这件事。

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

​ 打开查看web的starter导入了哪些东西

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
        <version>2.5.4</version>
        <scope>compile</scope>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-json</artifactId>
        <version>2.5.4</version>
        <scope>compile</scope>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-tomcat</artifactId>
        <version>2.5.4</version>
        <scope>compile</scope>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework</groupId>
        <artifactId>spring-web</artifactId>
        <version>5.3.9</version>
        <scope>compile</scope>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework</groupId>
        <artifactId>spring-webmvc</artifactId>
        <version>5.3.9</version>
        <scope>compile</scope>
    </dependency>
</dependencies>

​ 第三个依赖就是这个tomcat对应的东西了，也是一个starter，再打开看看

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>jakarta.annotation</groupId>
        <artifactId>jakarta.annotation-api</artifactId>
        <version>1.3.5</version>
        <scope>compile</scope>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.apache.tomcat.embed</groupId>
        <artifactId>tomcat-embed-core</artifactId>
        <version>9.0.52</version>
        <scope>compile</scope>
        <exclusions>
            <exclusion>
                <artifactId>tomcat-annotations-api</artifactId>
                <groupId>org.apache.tomcat</groupId>
            </exclusion>
        </exclusions>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.apache.tomcat.embed</groupId>
        <artifactId>tomcat-embed-el</artifactId>
        <version>9.0.52</version>
        <scope>compile</scope>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.apache.tomcat.embed</groupId>
        <artifactId>tomcat-embed-websocket</artifactId>
        <version>9.0.52</version>
        <scope>compile</scope>
        <exclusions>
            <exclusion>
                <artifactId>tomcat-annotations-api</artifactId>
                <groupId>org.apache.tomcat</groupId>
            </exclusion>
        </exclusions>
    </dependency>
</dependencies>

​这里面有一个核心的坐标，tomcat-embed-core，叫做tomcat内嵌核心。就是这个东西把tomcat功能引入到了我们的程序中。目前解决了第一个问题，找到根儿了，谁把tomcat引入到程序中的？spring-boot-starter-web中的spring-boot-starter-tomcat做的。之所以你感觉很奇妙的原因就是，这个东西是默认加入到程序中了，所以感觉很神奇，居然什么都不做，就有了web服务器对应的功能，再来说第二个问题，这个服务器是怎么运行的

内嵌Tomcat运行原理

​ Tomcat服务器是一款软件，而且是一款使用java语言开发的软件，tomcat安装目录中保存有jar，好多个jar。

​ 下面的问题来了，既然是使用java语言开发的，运行的时候肯定符合java程序运行的原理，java程序运行靠的是什么？对象呀，一切皆对象，万物皆对象。那tomcat运行起来呢？也是对象。

​ 如果是对象，那Spring容器是用来管理对象的，这个对象能不能交给Spring容器管理呢？把吗去掉，是个对象都可以交给Spring容器管理，行了，这下通了。tomcat服务器运行其实是以对象的形式在Spring容器中运行的，怪不得我们没有安装这个tomcat，是以一个对象的形式存在，保存在Spring容器中悄悄运行的。具体运行的是什么呢？其实就是上前面提到的那个tomcat内嵌核心

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.apache.tomcat.embed</groupId>
        <artifactId>tomcat-embed-core</artifactId>
        <version>9.0.52</version>
        <scope>compile</scope>
    </dependency>
</dependencies>

​ 那既然是个对象，如果把这个对象从Spring容器中去掉是不是就没有web服务器的功能呢？是这样的，通过依赖排除可以去掉这个web服务器功能

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        <exclusions>
            <exclusion>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-starter-tomcat</artifactId>
            </exclusion>
        </exclusions>
    </dependency>
</dependencies>

​ 上面对web-starter做了一个操作，使用maven的排除依赖去掉了使用tomcat的starter。这下好了，容器中肯定没有这个对象了，重新启动程序可以观察到程序运行了，但是并没有像之前那样运行后会等着用户发请求，而是直接停掉了，就是这个原因了。

更换内嵌Tomcat

​ 那根据上面的操作我们思考是否可以换个服务器呢？必须的嘛。根据SpringBoot的工作机制，用什么技术，加入什么依赖就行了。SpringBoot提供了3款内置的服务器

  • tomcat(默认)：apache出品，粉丝多，应用面广，负载了若干较重的组件

  • jetty：更轻量级，负载性能远不及tomcat

  • undertow：负载性能勉强跑赢tomcat

    想用哪个，加个坐标就OK。前提是把tomcat排除掉，因为tomcat是默认加载的。

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        <exclusions>
            <exclusion>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-starter-tomcat</artifactId>
            </exclusion>
        </exclusions>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-jetty</artifactId>
    </dependency>
</dependencies>

​ 现在就已经成功替换了web服务器，核心思想就是用什么加入对应坐标就可以了。如果有starter，优先使用starter。

总结

  1. 内嵌Tomcat服务器是SpringBoot辅助功能之一
  2. 内嵌Tomcat工作原理是将Tomcat服务器作为对象运行，并将该对象交给Spring容器管理
  3. 变更内嵌服务器思想是去除现有服务器，添加全新的服务器

自动装配总结

  • 自动配好Tomcat
    ○ 引入Tomcat依赖。
    ○ 配置Tomcat
<dependency>
      <groupId>org.springframework.boot</groupId>
      <artifactId>spring-boot-starter-tomcat</artifactId>
      <version>2.3.4.RELEASE</version>
      <scope>compile</scope>
    </dependency>
  • 自动配好SpringMVC
    ○ 引入SpringMVC全套组件
    ○ 自动配好SpringMVC常用组件（功能）
  • 自动配好Web常见功能，如：字符编码问题
    ○ SpringBoot帮我们配置好了所有web开发的常见场景
  • 默认的包结构
    ○ 主程序所在包及其下面的所有子包里面的组件都会被默认扫描进来
    ○ 无需以前的包扫描配置
    ○ 想要改变扫描路径，@SpringBootApplication(scanBasePackages=“com.atguigu”)
    ■ 或者@ComponentScan 指定扫描路径
@SpringBootApplication
//等同于
@SpringBootConfiguration
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan("com.atguigu.boot")
  • 各种配置拥有默认值
    ○ 默认配置最终都是映射到某个类上，如：MultipartProperties
    ○ 配置文件的值最终会绑定每个类上，这个类会在容器中创建对象
  • 按需加载所有自动配置项
    ○ 非常多的starter
    ○ 引入了哪些场景这个场景的自动配置才会开启
    ○ SpringBoot所有的自动配置功能都在 spring-boot-autoconfigure 包里面
    ○
  • …
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