【Spring Boot】Spring Boot 中的 Starter

Spring Boot 中的 Starter

  • 1.常用 Starter
  • 2.为什么要用 Starter
  • 3.Starter 有哪些要素

我们都知道，Spring 的功能非常强大，但也有些弊端。比如：我们需要手动去配置大量的参数，没有默认值，需要我们管理大量的 jar 包和它们的依赖。为了提升 Spring 项目的开发效率，简化一些配置，Spring 官方引入了 SpringBoot。当然，引入 SpringBoot 还有其他原因，在这里就不过多描述了。

而 Spring Boot 为了简化配置，提供了非常多的 Starter。它先打包好与常用模块相关的所有 JAR 包，并完成自动配置，然后组装成 Starter（如把 Web 相关的 Spring MVC、容器等打包好后组装成 spring-boot-starter-web）。这使得在开发业务代码时不需要过多关注框架的配置，只需关注业务逻辑即可。

1.常用 Starter

Spring Boot 提供了很多开箱即用的 Starter，大概有近 50 种，常见的如下表所示。

Starter
说明
spring-boot-starter-web用于构建 Web。包含 RESTful 风格框架、SpringMVC 和默认的嵌入式容器 Tomcat
spring-boot-starter-test用于测试
spring-boot-starter-data-jpa带有 Hibernate 的 Spring Data JPA
spring-boot-starter-jdbc传统的 JDBC。轻量级应用可以使用，学习成本低，但最好使用 JPA 或 MyBatis
spring-boot-starter-thymeleaf支持 Thymeleaf 模板
spring-boot-starter-mail支持 Java Mail、Spring Email 发送邮件
spring-boot-starter-integrationSpring 框架创建的一个 API，面向企业应用集成（EAI）
spring-boot-starter-mobileSpring MVC 的扩展，用来简化手机上的 Web 应用程序开发
spring-boot-starter-data-redis通过 Spring Data Redis、Redis Client 使用 Redis
spring-boot-starter-validationBean Validation 是一个数据验证的规范，Hibernate Validator 是一个数据验证框架
spring-boot-starter-websocket相对于非持久的协议 HTTP，Websocket 是一个持久化的协议
spring-boot-starter-web-servicesSOAP Web Services
spring-boot-starter-hateoas为服务添加 HATEOAS 功能
spring-boot-starter-security用 Spring Security 进行身份验证和授权
spring-boot-starter-data-rest用 Spring Data REST 公布简单的 REST 服务

如果想使用 Spring 的 JPA 操作数据库，则需要在项目中添加 spring-boot-starter-data-jpa 依赖，即在 pom.xml 文件中的 <dependencies> 和元素之间加入依赖，具体代如下:

<dependencies>...<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId></dependency>...
</dependencies>

如果依赖项没有版本号，则 Spring Boot 会根据自己的版本号自动关联。如果需要特定的版本则需要加上 version 元素。

2.为什么要用 Starter

在 SpringBoot 还没有出来之前，我们使用 Spring 开发项目。如果程序需要连接数据库，我们一般会使用 Hibernate 或 Mybatis 等 ORM 框架，这里我以 Mybatis 为例，具体的操作步骤如下：

  • 到 Maven 仓库去找需要引入的 mybatis 的 jar 包，选取合适的版本。
  • 到 Maven 仓库去找 mybatis-spring 整合的 jar 包，选取合适的版本。
  • 在 Spring 的 applicationContext.xml 文件中配置 dataSource 和 mybatis 相关信息。

当然有些朋友可能会指正，不是还需要引入数据库驱动包吗？

确实需要引入，但数据库驱动有很多，比如：mysql、oracle、sqlserver，这不属于 mybatis 的范畴，使用者可以根据项目的实际情况单独引入。

如果程序只是需要连接数据库这一个功能还好，按上面的步骤做基本可以满足需求。但是，连接数据库可能只是庞大的项目体系中一个环节，实际项目中往往更复杂，需要引入更多的功能，比如：连接 redis、连接 mongodb、使用 rocketmq、使用 excel 功能等等。

引入这些功能的话，需要再把上面的步骤再重复一次，工作量无形当中增加了不少，而且有很多重复的工作。

另外，还是有个问题，每次到要到 Maven 中找合适的版本，如果哪次找的 mybatis.jar 包和 mybatis-spring.jar 包版本不兼容，程序不是会出现问题？

SpringBoot 为了解决以上两个问题引入了 Starter 机制。

3.Starter 有哪些要素

我们首先一起看看 mybatis-spring-boot-starter.jar 是如何定义的。

在这里插入图片描述
可以看到它的 META-INF 目录下只包含了：

  • pom.protperties：配置 Maven 所需的项目 version、groupId 和 artifactId。
  • pom.xml：配置所依赖的 jar 包。
  • MANIFEST.MF：这个文件描述了该 jar 文件的很多信息。
  • spring.provides：配置所依赖的 artifactId，给 IDE 使用的，没有其他的作用。

注意一下，没有一行代码。

我们重点看一下 pom.xml，因为这个 jar 包里面除了这个没有啥重要的信息。

<?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"><modelVersion>4.0.0</modelVersion><parent><groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId><artifactId>mybatis-spring-boot</artifactId><version>1.3.1</version></parent><artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId><name>mybatis-spring-boot-starter</name><dependencies><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-jdbc</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId><artifactId>mybatis-spring-boot-autoconfigure</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.mybatis</groupId><artifactId>mybatis</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.mybatis</groupId><artifactId>mybatis-spring</artifactId></dependency></dependencies>
</project>

从上面可以看出，pom.xml 文件中会引入一些 jar 包，其中除了引入 spring-boot-starter，之外重点看一下：mybatis-spring-boot-autoconfigure。

我们找到 mybatis-spring-boot-autoconfigure.jar 文件，打开这个文件。

在这里插入图片描述

里面包含如下文件：

  • pom.properties：配置 Maven 所需的项目 version、groupId 和 artifactId
  • pom.xml：配置所依赖的 jar 包
  • additional-spring-configuration-metadata.json：手动添加 IDE 提示功能
  • MANIFEST.MF：这个文件描述了该 jar 文件的很多信息
  • spring.factories：SPI（Service Provider Interface）会读取的文件
  • spring-configuration-metadata.json：系统自动生成的 IDE 提示功能
  • ConfigurationCustomizer：自定义 Configuration 回调接口
  • MybatisAutoConfiguration：mybatis 配置类
  • MybatisProperties：mybatis 属性类
  • SpringBootVFS：扫描嵌套的 jar 包中的类

spring-configuration-metadata.json 和 additional-spring-configuration-metadata.json 的功能差不多，我们在 applicationContext.properties 文件中输入 spring 时，会自动出现下面的配置信息可供选择，就是这个功能了。

在这里插入图片描述

这两个文件有什么区别?

如果 pom.xml 中引入了 spring-boot-configuration-processor 包，则会自动生成 spring-configuration-metadata.json。

如果需要手动修改里面的元数据，则可以在 additional-spring-configuration-metadata.json 中编辑，最终两个文件中的元数据会合并到一起。

MybatisProperties 类是 属性实体类：

@ConfigurationProperties(prefix = MybatisProperties.MYBATIS_PREFIX)
public class MybatisProperties {public static final String MYBATIS_PREFIX = "mybatis";private String configLocation;private String[] mapperLocations;private String typeAliasesPackage;private String typeHandlersPackage;private boolean checkConfigLocation = false;private ExecutorType executorType;private Properties configurationProperties;@NestedConfigurationPropertyprivate Configuration configuration;public String getConfigLocation() {return this.configLocation;}public void setConfigLocation(String configLocation) {this.configLocation = configLocation;}@Deprecatedpublic String getConfig() {return this.configLocation;}@Deprecatedpublic void setConfig(String config) {this.configLocation = config;}public String[] getMapperLocations() {return this.mapperLocations;}public void setMapperLocations(String[] mapperLocations) {this.mapperLocations = mapperLocations;}public String getTypeHandlersPackage() {return this.typeHandlersPackage;}public void setTypeHandlersPackage(String typeHandlersPackage) {this.typeHandlersPackage = typeHandlersPackage;}public String getTypeAliasesPackage() {return this.typeAliasesPackage;}public void setTypeAliasesPackage(String typeAliasesPackage) {this.typeAliasesPackage = typeAliasesPackage;}public boolean isCheckConfigLocation() {return this.checkConfigLocation;}public void setCheckConfigLocation(boolean checkConfigLocation) {this.checkConfigLocation = checkConfigLocation;}public ExecutorType getExecutorType() {return this.executorType;}public void setExecutorType(ExecutorType executorType) {this.executorType = executorType;}public Properties getConfigurationProperties() {return configurationProperties;}public void setConfigurationProperties(Properties configurationProperties) {this.configurationProperties = configurationProperties;}public Configuration getConfiguration() {return configuration;}public void setConfiguration(Configuration configuration) {this.configuration = configuration;}public Resource[] resolveMapperLocations() {ResourcePatternResolver resourceResolver = new PathMatchingResourcePatternResolver();List<Resource> resources = new ArrayList<Resource>();if (this.mapperLocations != null) {for (String mapperLocation : this.mapperLocations) {try {Resource[] mappers = resourceResolver.getResources(mapperLocation);resources.addAll(Arrays.asList(mappers));} catch (IOException e) {// ignore}}}return resources.toArray(new Resource[resources.size()]);}
}

可以看到 Mybatis 初始化所需要的很多属性都在这里，相当于一个 JavaBean。

下面重点看一下 MybatisAutoConfiguration 的代码：

@org.springframework.context.annotation.Configuration
@ConditionalOnClass({ SqlSessionFactory.class, SqlSessionFactoryBean.class })
@ConditionalOnBean(DataSource.class)
@EnableConfigurationProperties(MybatisProperties.class)
@AutoConfigureAfter(DataSourceAutoConfiguration.class)
public class MybatisAutoConfiguration {private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(MybatisAutoConfiguration.class);private final MybatisProperties properties;private final Interceptor[] interceptors;private final ResourceLoader resourceLoader;private final DatabaseIdProvider databaseIdProvider;private final List<ConfigurationCustomizer> configurationCustomizers;public MybatisAutoConfiguration(MybatisProperties properties,ObjectProvider<Interceptor[]> interceptorsProvider,ResourceLoader resourceLoader,ObjectProvider<DatabaseIdProvider> databaseIdProvider,ObjectProvider<List<ConfigurationCustomizer>> configurationCustomizersProvider) {this.properties = properties;this.interceptors = interceptorsProvider.getIfAvailable();this.resourceLoader = resourceLoader;this.databaseIdProvider = databaseIdProvider.getIfAvailable();this.configurationCustomizers = configurationCustomizersProvider.getIfAvailable();}@PostConstructpublic void checkConfigFileExists() {if (this.properties.isCheckConfigLocation() && StringUtils.hasText(this.properties.getConfigLocation())) {Resource resource = this.resourceLoader.getResource(this.properties.getConfigLocation());Assert.state(resource.exists(), "Cannot find config location: " + resource+ " (please add config file or check your Mybatis configuration)");}}@Bean@ConditionalOnMissingBeanpublic SqlSessionFactory sqlSessionFactory(DataSource dataSource) throws Exception {SqlSessionFactoryBean factory = new SqlSessionFactoryBean();factory.setDataSource(dataSource);factory.setVfs(SpringBootVFS.class);if (StringUtils.hasText(this.properties.getConfigLocation())) {factory.setConfigLocation(this.resourceLoader.getResource(this.properties.getConfigLocation()));}Configuration configuration = this.properties.getConfiguration();if (configuration == null && !StringUtils.hasText(this.properties.getConfigLocation())) {configuration = new Configuration();}if (configuration != null && !CollectionUtils.isEmpty(this.configurationCustomizers)) {for (ConfigurationCustomizer customizer : this.configurationCustomizers) {customizer.customize(configuration);}}factory.setConfiguration(configuration);if (this.properties.getConfigurationProperties() != null) {factory.setConfigurationProperties(this.properties.getConfigurationProperties());}if (!ObjectUtils.isEmpty(this.interceptors)) {factory.setPlugins(this.interceptors);}if (this.databaseIdProvider != null) {factory.setDatabaseIdProvider(this.databaseIdProvider);}if (StringUtils.hasLength(this.properties.getTypeAliasesPackage())) {factory.setTypeAliasesPackage(this.properties.getTypeAliasesPackage());}if (StringUtils.hasLength(this.properties.getTypeHandlersPackage())) {factory.setTypeHandlersPackage(this.properties.getTypeHandlersPackage());}if (!ObjectUtils.isEmpty(this.properties.resolveMapperLocations())) {factory.setMapperLocations(this.properties.resolveMapperLocations());}return factory.getObject();}@Bean@ConditionalOnMissingBeanpublic SqlSessionTemplate sqlSessionTemplate(SqlSessionFactory sqlSessionFactory) {ExecutorType executorType = this.properties.getExecutorType();if (executorType != null) {return new SqlSessionTemplate(sqlSessionFactory, executorType);} else {return new SqlSessionTemplate(sqlSessionFactory);}}public static class AutoConfiguredMapperScannerRegistrarimplements BeanFactoryAware, ImportBeanDefinitionRegistrar, ResourceLoaderAware {private BeanFactory beanFactory;private ResourceLoader resourceLoader;@Overridepublic void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata importingClassMetadata, BeanDefinitionRegistry registry) {ClassPathMapperScanner scanner = new ClassPathMapperScanner(registry);try {if (this.resourceLoader != null) {scanner.setResourceLoader(this.resourceLoader);}List<String> packages = AutoConfigurationPackages.get(this.beanFactory);if (logger.isDebugEnabled()) {for (String pkg : packages) {logger.debug("Using auto-configuration base package '{}'", pkg);}}scanner.setAnnotationClass(Mapper.class);scanner.registerFilters();scanner.doScan(StringUtils.toStringArray(packages));} catch (IllegalStateException ex) {logger.debug("Could not determine auto-configuration package, automatic mapper scanning disabled.", ex);}}@Overridepublic void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) throws BeansException {this.beanFactory = beanFactory;}@Overridepublic void setResourceLoader(ResourceLoader resourceLoader) {this.resourceLoader = resourceLoader;}}@org.springframework.context.annotation.Configuration@Import({ AutoConfiguredMapperScannerRegistrar.class })@ConditionalOnMissingBean(MapperFactoryBean.class)public static class MapperScannerRegistrarNotFoundConfiguration {@PostConstructpublic void afterPropertiesSet() {logger.debug("No {} found.", MapperFactoryBean.class.getName());}}
}

这个类就是一个 Configuration（配置类），它里面定义很多 Bean，其中最重要的就是 SqlSessionFactory 的 Bean 实例，该实例是 Mybatis 的核心功能，用它创建 SqlSession，对数据库进行 CRUD 操作。

除此之外，MybatisAutoConfiguration 类还包含了：

  • @ConditionalOnClass 配置了只有包含 SqlSessionFactory.class 和 SqlSessionFactoryBean.class，该配置类才生效。
  • @ConditionalOnBean 配置了只有包含 dataSource 实例时，该配置类才生效。
  • @EnableConfigurationProperties 该注解会自动填充 MybatisProperties 实例中的属性。
  • @AutoConfigureAfter 配置了该配置类在 DataSourceAutoConfiguration 类之后自动配置。

这些注解都是一些辅助功能，决定 Configuration 是否生效，当然这些注解不是必须的。

接下来，重点看看 spring.factories 文件有啥内容：

org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\
org.mybatis.spring.boot.autoconfigure.MybatisAutoConfiguration

里面只有一行配置，即 Key 为 EnableAutoConfiguration，Value 为 MybatisAutoConfiguration。

好了，介绍了这么多东西，现在我们来总结一下，

Starter 几个要素如下图所示：

在这里插入图片描述
那么，编写 Starter 需要哪些步骤?

  • 需要定义一个名称为 xxx-spring-boot-starter 的空项目，里面不包含任何代码，可以有 pom.xml 和 pom.properties 文件。
  • pom.xml 文件中包含了名称为 xxx-spring-boot-autoconfigure 的项目。
  • xxx-spring-boot-autoconfigure 项目中包含了名称为 xxxAutoConfiguration 的类，该类可以定义一些 Bean 实例。当然，Configuration 类上可以打一些如：ConditionalOnClass、ConditionalOnBean、EnableConfigurationProperties 等注解。
  • 需要在 spring.factories 文件中增加 Key 为 EnableAutoConfiguration，Value 为 xxxAutoConfiguration。

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