孕妇能吃羊肉吗,宋词,比伯

admin 1个月前 ( 03-12 16:21 ) 0条评论
摘要: 不得不说 SpringBoot 太复杂了,我本来只想研究一下 SpringBoot 最简单的 HelloWorld 程序是如何从 main 方法一步一步跑起来的,但是这却是一个相当...

不得不说 SpringBoot 太复杂了,我本来只想研究一下 SpringBoot 最简单的 HelloWorld 程序是如何从 main 方法一步一步跑起来的,但是这却是一个相当深的坑。你可以试着沿着调用栈代码一层一层的深入进去,如果你不打断点,你根本不知道接下来程序会往哪里流动。这个不同于我研究过去的 Go 语言、Python 语言框架,它们通常都非常直接了当,设计上清晰易懂,代码写起来简单,里面的实现同样也很简单。但是 SpringBoot 不是,它的外表轻巧简单,但是它的里面就像一只巨大的怪兽,这只怪兽有千百只脚把自己缠绕在一起,把爱研究源码的读者绕的晕头转向。但是这 Java 编程的世界 SpringBoot 就是老大哥,你却不得不服。即使你的心中有千万头草泥马在奔跑,但是它就是天下第一。如果你是一个学院派的程序员,看到这种现象你会怀疑人生,你不得不接受一个规则 —— 受市场最欢迎的未必就是设计的最好的,里面夹杂着太多其它的非理性因素。

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经过了一番痛苦的折磨,我还是把 SpringBoot 的运行原理摸清楚了,这里分享给大家。

Hello World

首先我们看看 SpringBoot 简单的 Hello World 代码,就两个文件 HelloControll.java 和 Application.java,运行 Application.java 就可以跑起来一个简单的 RESTFul Web 服务器了。

// HelloController.java
package hello;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
@RestController
public class HelloController {
@RequestMapping("/")
public String index() {
return "Greetings from Spring Boot!";
}
}
// Application.java
package hello;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
@SpringBootApplication
public class Application {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(Application.class, args);
}
}

当我打开浏览器看到服务器正常地将输出呈现在浏览器的时候,我不禁大呼 —— SpringBoot 真他妈太简单了。

但是问题来了,在 Application 的 main 方法里我压根没有任何地方引用 HelloController 类,那么它的代码又是如何被服务器调用起来的呢?这就需要深入到 SpringApplication.run() 方法中看个究竟了。不过即使不看代码,我们也很容易有这样的猜想,SpringBoot 肯定是在某个地方扫描了当前的 package,将带有 RestController 注解的类作为 MVC 层的 Controller 自动注册进了 Tomcat Server。

还有一个让人不爽的地方是 SpringBoot 启动太慢了,一个简单的 Hello World 启动居然还需要长达 5 秒,要是再复杂一些的项目这样龟漫的启动速度那真是不好想象了。

再抱怨一下,这个简单的 HelloWorld 虽然 pom 里只配置了一个 maven 依赖,但是传递下去,它一共依赖了 36 个 jar 包,其中以 spring 开头的 jar 包有 15 个。说这是依赖地狱微光逐星者真一点不为过。

批评到这里就差不多了,下面就要正是进入主题了,看看 SpringBoot 的 main 方法到底是如何跑起来的。

SpringBoot 的堆栈

了解 SpringBoot 运行的最简单的方法就是看它的调用堆栈,下面这个启动调用堆栈还不是太深,我没什么可抱怨的。

public class TomcatServer {
@Override
public void start() throws WebServerException {
...
}
}

接下来再看看运行时堆栈,看看一个 HTTP 请求的调用栈有多深。不看不知道一看吓了一大跳!

我通过将 IDE 窗口全屏化,并将其它的控制台窗口源码窗口统统最小化,总算勉强一个屏幕装下了瑞丽韩诗2013夏装整个调用堆栈。

不过转念一想,这也不怪 SpringBoot,绝大多数都是 Tomcat 的调用堆栈,跟 SpringBoot 相关的只有不到 10 层。

探索 ClassLoader

SpringBoot 还有一个特色的地方在于打包时它使用了 FatJar 技术将所有的依赖 jar 包一起放进了最终的 jar 包中的 BOOT-INF芳芳的幸福/lib 目录中,当前项目的 class 被统一放到了 BOOT-INF/classes 目录中。




org.springframework.boot
spring-boot-maven-plugin



这不同于我们平时经常使用的 maven shade 插件,将所有的依赖 jar 包中的 class 文件解包出来后再密密麻麻的塞进统一的 jar 包中。下面我们将 springboot 打包的 jar 包解压出来看看它的目录结构。

├── BOOT-INF
│ ├── classes
│ │ └── hello
│ └── lib
│ ├── classmate-1.3.4.jar
│ ├── hibernate-validator-6.0.12.Final.jar
│ ├── jackson-annotations-2.9.0.jar
│ ├── jackson-core-2.9.6.jar
│ ├── jackson-databind-2.9.6.jar
│ ├── jackson-datatype-jdk8-2.9.6.jar
│ ├── jackson-datatype-jsr310-2.9.6.jar
│ ├── jackson-module-parameter-names-2.9.6.jar
│ ├── javax.annotation-api-1.3.2.jar
│ ├── jboss-logging-3.3.2.Final.jar
│ ├── jul-to-slf4j-1.7.25.jar
│ ├── log4j-api-2.10.0.jar
│ ├── log4j-to-slf4j-2.10.0.jar
│ ├── logback-classic-1.2.3.jar
│ ├── logback-core-1.2.3.jar
│ ├── slf4j-api-1.7.25.jar
│ ├── snakeyaml-1.19.jar
│ ├── spring-aop-5.0.9.RELEASE.jar
│ ├── spring-beans-5.0.9.RELEASE.jar
│ 免死无门├── spring-boot-2.0.5.RELEASE.jar
│ ├── spring-boot-autoconfigure-2.0.5.RELEASE.jar
│ ├── spring-boot-starter-2.0.5.RELEASE.jar
│ ├── spring-boot-starter-json-2.0.5.RELEASE.jar
│ ├── spring-boot-starter-logging-2.0.5.RELEASE.jar
│ ├── spring-boot-starter-tomcat-2.0.5.RELEASE.jar
│ ├── spring-boot-starter-web-2.0.5.RELEASE.jar
│ ├── spring-context-5.0.9.RELEASE.jar
│ ├── spring-core-5.0.9.RELEASE.jar
│紫藤伊莉娜 ├── spring-expression-5.0.9.RELEASE.jar
│ ├── spring-jcl-5.0.9.RELEASE.jar
│ ├── spring-web-5.0.9.RELEASE.jar
│ ├── spring-webmvc-5.0.9.RELEASE.jar
│ ├── tomcat-embed-core-8.5.34.jar
│ ├── tomcat-embed-el-8.5.34.jar
│ ├── tomcat-embed-websocket-8.5.34.jar
│ └── validation-api-2.0.1.Final.jar
├── META-INF
│ ├── MANIFEST.MF
│ └── maven
│ └── org.springframework
└── org
└── springframework
└── boot

这种打包方式的优势在于最终的 jar 包结构很清晰,所有的依赖一目了然。如果使用 maven shade 会将所有的 class 文件混乱堆积在一起,是无法看清其中的依赖。而最终生成的 jar 包在体积上两也者几乎是相等的。

在运行机制上,使用 FatJar 技术运行程序是需要对 jar 包进行改造的,它还需要自定义自己的 ClassLoader 来加载 jar 包里面 lib 目录中嵌套的 jar 包中的类。我们可以对比一下两者的 MANIFEST 文件就可以看出明显差异

// Generated by Maven Shade Plugin
Manifest-Version: 1.0
Implementation-Title: gs-spring-boot
Implementation-Version: 0.1.0
Built-By: qianwp
Implementation-Vendor-Id: org.springframework
Created-By: Apache Maven 3.5.4
Build-Jdk: 1.8.0_191
Implementation-URL: https://projects.spring.io/spring-boot/#/spring-bo
ot-sta付思奇rter-parent/gs-spring-boot
Main-Class: hello.Application
// Generated by Spri奥斯达蓄电池ngBootLoader Plugin
Manifest-Version: 1.0
Implementation-Title: gs-spring-boot
Implementation-Version: 0.1.0
Built-By: qianwp
Implementation-Vendor-Id: org.springframework
Spring-Boot-Version: 2.0.5.RELEASE
Main-Class: org.springframework.boot.loader.JarLauncher
Start-Class: hello.Application
Spring-Boot-Classes: BOOT-INF/classes/
Spring-Boot-Lib: BOOT-INF/lib/
Created-By: Apache Maven 3.5.4
Build-Jdk: 1.8.0_191
Implementation-URL: https://projects.spring.io/spring-boot/#/spring-bo
ot-starter-parent/gs-spring-boot

SpringBoot 将 jar 包中的 Main-Class 进行了替换,换成了 JarLauncher。还增加了一个 Start-Class 参数,这个参数对应的类才是真正的业务 main 方法入口。我们再看看这个 JarLaucher 具体干了什么

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public class JarLauncher{
...
static void main(String[] args) {
new JarLauncher().launch(args);
}
protected void launch(String[] args) {
try {
JarFile.registerUrlProtocolHandler();
ClassLoader cl = createClassLoader(getClassPathArchives());
launch(args, getMainClass(), cl);
}
catch (Exception ex) {
ex.printStackTrace();
System.exit(1);
}
}
protected void launch(Stri神奇宝贝之一击皮神ng[] args, String mcls, ClassLoader cl) {
Runn梁君诺浮夸able runner = createMainMethodRunner(mcls, args, cl);
Thread runnerThread = new Thread(runner);
runnerThread.setContextClassLoader(classLoader);
runnerThread.setName(Thread.currentThread().getName());
runnerThread.start();
}
}
class MainMethodRunner {
@Override
public void run() {
try {
Thread th = Thread.currentThread();
ClassLoader cl = th.getContextClassLoader();
Class
Method mm = mc.getDeclaredMethod("main", String[].class);
if (mm == null) {
throw new IllegalStateException(this.mainClassName
+ " does not have a main method");
}
mm.invoke(null, new Object[] { this.args });
} catch (Exception ex) {
ex.printStackTrace();
System.exit(1);
}
}
}

从源码中可以看出 Ja比利的早年生涯rLaucher 创建了一个特殊的 ClassLoader,然后由这个 ClassLoader 来另启一个单独的线程来加载 MainClass 并运行。

又一个问题来了,当 JVM 遇到一个不认识的类,BOOT-INF/lib 目录里又有那么多 jar 包,它是如何知道去哪个 jar 包里加载呢?我们继续看这个特别的 ClassLoader 的源码

class LaunchedURLClassLoader extends URLClassLoader {
...
private Class
if (this.rootClassLoader != null) {
return this.rootClassLoader.loadClass(name);易太极养生馆
}
findPackage(name);
Class
return cls;
}
}

这里的 rootClassLoader 就是双亲委派模型里的 ExtensionClassLoader ,JVM 内置的类会优先使用它来加载。如果不是内置的就去查找这个类对应的 Package。

private void findPackage(final String name) {
int lastDot = name.lastInsslddexOf('.');
if (lastDot != -1) {
String packageName = name.substring(0, lastDot);
if (getPackage(packageName) == null) {
try {
definePackage(name, packageName);
} catch (Exception ex) {
// Swallow and continue
}
}
}
}
private final HashMap packages = new HashMap<>();
protected Package getPackage(String name) {
Package pkg;
synchronized (packages) {
pkg = packages.get(name);
}
if (pkg == null) {
if (parent != null) {
pkg = parent.getPackage(name);
} else {
pkg = Package.getSystemPackage(name);
}
if (pkg != null) {
synchronized (packages) {
Package pkg2 = packages.get(name);
if (pkg2 == null) {
packages.put(name, pkg);
} else {
pkg = pkg2;
}
}
}
}
return pkg;
}
private void definePackage(String name, String packageName) {
String path = name.replace('.', '/').concat(".class");
for (URL url : getURLs()) {
try {
if (url.getContent() instanceof JarFile) {
J重庆东衡格澜维酒店arFile jf= (JarFile) url.getContent();
if (jf.getJarEntryData(path) != null && jf.getManifest() != null) {
definePackage(packageName, jf.getManifest(), url);
return null;
}
}
} catch (IOException ex) {
// Ignore
}
}
return null;
}

ClassLoader 会在本地缓存包名和 jar包路径的映射关系,如果缓存中找不到对应的包名,就必须去 jar 包中挨个遍历搜寻,这个就比较缓慢了。不过同一个包名只会搜寻一次,下一次就可以直接从缓存中得到对应的内嵌 jar 包路径。

深层 jar 包的内嵌 class 的 URL 路径长下面这样,使用感叹号 ! 分割

jar:file:/workspace/springboot-demo/target/application.jar!/BOOT-INF/lib/snakeyaml-1.19.jar!/org/yaml/snakeyaml/Yaml.class

不过这个定制的 ClassLoader 只会用于打包孕妇能吃羊肉吗,宋词,比伯运行时,在 IDE 开发环境中 main 方法还是直接使用系统类加载器加载运行的。

不得不说,SpringbootLoader 的设计还是很有意思的,它本身很轻量级,代码逻辑很独立没有其它依赖,它也是 SpringBoot 值得欣赏的点之一。

HelloController 自动注册

还剩下最后一个问题,那就是 HelloController 没有被代码引用,它是如何注册到 Tomcat 服务中去的?它靠的是注解传递机制。

SpringBoot 深度依赖注解来完成配置的自动装配工作,它自己发明了几十个注解,确实严重增加了开发者的心智负担,你需要仔细阅读文档才能知道它是用来干嘛的。Java 注解的形式和功能是分离的,它不同于 Python 的装饰器是功能性的,Java 的注解就好比代码注释,本身只有属性,没有逻辑,注解相应的功能由散落在其它地方的代码来完成,需要分析被注解的类结构才可以得到相应注解的属性。

那注解是又是如何传递的呢?

@SpringBootApplication
public class Application {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(Application.class, args);
}
}
@ComponentScan
public @interface SpringBootApplication {
...
}
public @interface ComponentScan {
String[] basePackages() default {};
}

首先 main 方法可以看到的注解是 SpringBootApplication,这个注解又是由ComponentScan 注解来定义的,ComponentScan 注解会定义一个被扫描的包名称,如果没有显示定义那就是当前的包路径。SpringBoot 在遇到 ComponentScan 注解时会扫描对应包路径下面的所有 Class,根据这些 Class 上标注的其它注解继续进行后续处理。当它扫到 HelloController 类时发现它标注了 RestController 注解。

@龙珠hRestController
public class HelloController {
...
}
@Controller
public @interface RestController {
}

而 RestCon女生性欲troller 注解又标onlygay注了 Controller 注解。SpringBoot 对 Controller 注解进行了特殊处理,它会将 雷宛莹Controller 注解的类当成 URL 处理器注册到 Servlet 的请求处理器中,在创建 Tomcat Server 时,会将请求处理器传递进去。HelloController 就是如此被自动装配进 Tomcat 的。

扫描处理注解是一个非常繁随身空间之农家乖乖女琐肮脏的活计,特别是这种用注解来注解注解(绕口)的高级使用方法,这种方法要少用慎用。SpringBoot 中有大量的注解相关代码,企图理解这些代码是乏味无趣的没有必要的,它只会把你的本来清醒的脑袋搞晕。SpringBoot 对于习惯使用的同曹少麟学来说它是非常方便的,但是其内部实现代码不要轻易模仿,那绝对算不上模范 Java 代码。

最后表示自己真的很讨厌 SpringBoot 这只怪兽,但是很无奈,这个世界人人都在使用它。这就好比老人们常常告诫年轻人的那句话:如果你改变不了世界,那就先适应这个世界吧!

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作者:admin本文地址:http://www.h-ta.com/articles/216.html发布于 1个月前 ( 03-12 16:21 )
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