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我們開發(fā)任何一個Spring Boot項目，都會用到如下的啟動類

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

從上面代碼可以看出，Annotation定義（@SpringBootApplication）和類定義（SpringApplication.run）最為耀眼亮蛔，所以要揭開SpringBoot的神秘面紗比伏，我們要從這兩位開始就可以了。

一户魏、SpringBootApplication背后的秘密

@SpringBootApplication注解是Spring Boot的核心注解澡刹，它其實是一個組合注解：

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@SpringBootConfiguration
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan(excludeFilters = {
        @Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = TypeExcludeFilter.class),
        @Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = AutoConfigurationExcludeFilter.class) })
public @interface SpringBootApplication {
...
}

雖然定義使用了多個Annotation進行了原信息標注呻征，但實際上重要的只有三個Annotation：

• @Configuration（@SpringBootConfiguration點開查看發(fā)現(xiàn)里面還是應用了@Configuration）

• @EnableAutoConfiguration

• @ComponentScan

即 @SpringBootApplication = (默認屬性)@Configuration + @EnableAutoConfiguration + @ComponentScan。

所以罢浇，如果我們使用如下的SpringBoot啟動類陆赋，整個SpringBoot應用依然可以與之前的啟動類功能對等：

@Configuration
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan
public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(Application.class, args);
    }
}

每次寫這3個比較累，所以寫一個@SpringBootApplication方便點嚷闭。接下來分別介紹這3個Annotation攒岛。

1、@Configuration

這里的@Configuration對我們來說不陌生胞锰，它就是JavaConfig形式的Spring Ioc容器的配置類使用的那個@Configuration灾锯，SpringBoot社區(qū)推薦使用基于JavaConfig的配置形式，所以嗅榕，這里的啟動類標注了@Configuration之后顺饮，本身其實也是一個IoC容器的配置類。

舉幾個簡單例子回顧下凌那，XML跟config配置方式的區(qū)別：

（1）表達形式層面

基于XML配置的方式是這樣：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd"
       default-lazy-init="true">
    <!--bean定義-->
</beans>

而基于JavaConfig的配置方式是這樣：

@Configurationpublic class MockConfiguration{    //bean定義}

任何一個標注了@Configuration的Java類定義都是一個JavaConfig配置類兼雄。

（2）注冊bean定義層面

基于XML的配置形式是這樣：

<bean id="mockService" class="..MockServiceImpl">
    ...
</bean>

而基于JavaConfig的配置形式是這樣的：

@Configuration
public class MockConfiguration{
    @Bean
    public MockService mockService(){
        return new MockServiceImpl();
    }
}

任何一個標注了@Bean的方法，其返回值將作為一個bean定義注冊到Spring的IoC容器帽蝶，方法名將默認成該bean定義的id赦肋。

（3）表達依賴注入關系層面

為了表達bean與bean之間的依賴關系，在XML形式中一般是這樣：

<bean id="mockService" class="..MockServiceImpl">
   <propery name ="dependencyService" ref="dependencyService" />
</bean>
<bean id="dependencyService" class="DependencyServiceImpl"></bean>

而基于JavaConfig的配置形式是這樣的：

@Configuration
public class MockConfiguration{
    @Bean
    public MockService mockService(){
        return new MockServiceImpl(dependencyService());
    }

    @Bean
    public DependencyService dependencyService(){
        return new DependencyServiceImpl();
    }
}

如果一個bean的定義依賴其他bean励稳，則直接調用對應的JavaConfig類中依賴bean的創(chuàng)建方法就可以了佃乘。

@Configuration：提到@Configuration就要提到他的搭檔@Bean。使用這兩個注解就可以創(chuàng)建一個簡單的spring配置類驹尼，可以用來替代相應的xml配置文件趣避。

<beans> 
    <bean id = "car" class="com.test.Car"> 
        <property name="wheel" ref = "wheel"></property> 
    </bean> 
    <bean id = "wheel" class="com.test.Wheel"></bean> 
</beans>

相當于：

@Configuration 
public class Conf { 
    @Bean 
    public Car car() { 
        Car car = new Car(); 
        car.setWheel(wheel()); 
        return car; 
    }

    @Bean 
    public Wheel wheel() { 
        return new Wheel(); 
    } 
}

@Configuration的注解類標識這個類可以使用Spring IoC容器作為bean定義的來源。

@Bean注解告訴Spring扶欣，一個帶有@Bean的注解方法將返回一個對象鹅巍，該對象應該被注冊為在Spring應用程序上下文中的bean。

2料祠、@ComponentScan

@ComponentScan這個注解在Spring中很重要骆捧，它對應XML配置中的元素，@ComponentScan的功能其實就是自動掃描并加載符合條件的組件（比如@Component和@Repository等）或者bean定義髓绽，最終將這些bean定義加載到IoC容器中敛苇。

我們可以通過basePackages等屬性來細粒度的定制@ComponentScan自動掃描的范圍，如果不指定顺呕，則默認Spring框架實現(xiàn)會從聲明@ComponentScan所在類的package進行掃描枫攀。

注：所以SpringBoot的啟動類最好是放在root package下，因為默認不指定basePackages株茶。

3来涨、@EnableAutoConfiguration

個人感覺@EnableAutoConfiguration這個Annotation最為重要，所以放在最后來解讀启盛，大家是否還記得Spring框架提供的各種名字為@Enable開頭的Annotation定義蹦掐？比如@EnableScheduling、@EnableCaching僵闯、@EnableMBeanExport等卧抗，@EnableAutoConfiguration的理念和做事方式其實一脈相承，簡單概括一下就是鳖粟，借助@Import的支持社裆，收集和注冊特定場景相關的bean定義。

@EnableScheduling是通過@Import將Spring調度框架相關的bean定義都加載到IoC容器向图。
@EnableMBeanExport是通過@Import將JMX相關的bean定義加載到IoC容器泳秀。
而@EnableAutoConfiguration也是借助@Import的幫助，將所有符合自動配置條件的bean定義加載到IoC容器张漂，僅此而已晶默！

@EnableAutoConfiguration會根據(jù)類路徑中的jar依賴為項目進行自動配置，如：添加了spring-boot-starter-web依賴航攒，會自動添加Tomcat和Spring MVC的依賴磺陡，Spring Boot會對Tomcat和Spring MVC進行自動配置。

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@EnableAutoConfiguration作為一個復合Annotation漠畜，其自身定義關鍵信息如下：

@SuppressWarnings("deprecation")
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@AutoConfigurationPackage
@Import(EnableAutoConfigurationImportSelector.class)
public @interface EnableAutoConfiguration {
    ...
}

其中币他，最關鍵的要屬@Import(EnableAutoConfigurationImportSelector.class)，借助EnableAutoConfigurationImportSelector憔狞，@EnableAutoConfiguration可以幫助SpringBoot應用將所有符合條件的@Configuration配置都加載到當前SpringBoot創(chuàng)建并使用的IoC容器蝴悉。就像一只“八爪魚”一樣，借助于Spring框架原有的一個工具類：SpringFactoriesLoader的支持瘾敢，@EnableAutoConfiguration可以智能的自動配置功效才得以大功告成拍冠！

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自動配置幕后英雄：SpringFactoriesLoader詳解

SpringFactoriesLoader屬于Spring框架私有的一種擴展方案尿这，其主要功能就是從指定的配置文件META-INF/spring.factories加載配置。

public abstract class SpringFactoriesLoader {
    //...
    public static <T> List<T> loadFactories(Class<T> factoryClass, ClassLoader classLoader) {
        ...
    }


    public static List<String> loadFactoryNames(Class<?> factoryClass, ClassLoader classLoader) {
        ....
    }
}

配合@EnableAutoConfiguration使用的話庆杜，它更多是提供一種配置查找的功能支持射众，即根據(jù)@EnableAutoConfiguration的完整類名org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration作為查找的Key，獲取對應的一組@Configuration類晃财。

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上圖就是從SpringBoot的autoconfigure依賴包中的META-INF/spring.factories配置文件中摘錄的一段內容叨橱，可以很好地說明問題。

所以断盛，@EnableAutoConfiguration自動配置的魔法騎士就變成了：從classpath中搜尋所有的META-INF/spring.factories配置文件罗洗，并將其中org.springframework.boot.autoconfigure.EnableutoConfiguration對應的配置項通過反射（Java Refletion）實例化為對應的標注了@Configuration的JavaConfig形式的IoC容器配置類，然后匯總為一個并加載到IoC容器钢猛。

二伙菜、深入探索SpringApplication執(zhí)行流程

SpringApplication的run方法的實現(xiàn)是我們本次旅程的主要線路，該方法的主要流程大體可以歸納如下：

1） 如果我們使用的是SpringApplication的靜態(tài)run方法命迈，那么仇让，這個方法里面首先要創(chuàng)建一個SpringApplication對象實例，然后調用這個創(chuàng)建好的SpringApplication的實例方法躺翻。在SpringApplication實例初始化的時候丧叽，它會提前做幾件事情：

• 根據(jù)classpath里面是否存在某個特征類org.springframework.web.context.ConfigurableWebApplicationContext來決定是否應該創(chuàng)建一個為Web應用使用的ApplicationContext類型。

• 使用SpringFactoriesLoader在應用的classpath中查找并加載所有可用的ApplicationContextInitializer公你。

• 使用SpringFactoriesLoader在應用的classpath中查找并加載所有可用的ApplicationListener踊淳。

• 推斷并設置main方法的定義類。

2） SpringApplication實例初始化完成并且完成設置后陕靠，就開始執(zhí)行run方法的邏輯了迂尝，方法執(zhí)行伊始，首先遍歷執(zhí)行所有通過SpringFactoriesLoader可以查找到并加載的SpringApplicationRunListener剪芥。調用它們的started()方法垄开，告訴這些SpringApplicationRunListener，“嘿税肪，SpringBoot應用要開始執(zhí)行咯溉躲！”。

3） 創(chuàng)建并配置當前Spring Boot應用將要使用的Environment（包括配置要使用的PropertySource以及Profile）益兄。

4） 遍歷調用所有SpringApplicationRunListener的environmentPrepared()的方法锻梳，告訴他們：“當前SpringBoot應用使用的Environment準備好了咯！”净捅。

5） 如果SpringApplication的showBanner屬性被設置為true疑枯，則打印banner儡嘶。

6） 根據(jù)用戶是否明確設置了applicationContextClass類型以及初始化階段的推斷結果嘹裂，決定該為當前SpringBoot應用創(chuàng)建什么類型的ApplicationContext并創(chuàng)建完成，然后根據(jù)條件決定是否添加ShutdownHook赏半，決定是否使用自定義的BeanNameGenerator邻遏，決定是否使用自定義的ResourceLoader愿阐，當然怎茫，最重要的诊杆，將之前準備好的Environment設置給創(chuàng)建好的ApplicationContext使用。

7） ApplicationContext創(chuàng)建好之后氓拼，SpringApplication會再次借助Spring-FactoriesLoader，查找并加載classpath中所有可用的ApplicationContext-Initializer抵碟，然后遍歷調用這些ApplicationContextInitializer的initialize（applicationContext）方法來對已經創(chuàng)建好的ApplicationContext進行進一步的處理桃漾。

8） 遍歷調用所有SpringApplicationRunListener的contextPrepared()方法。

9） 最核心的一步拟逮，將之前通過@EnableAutoConfiguration獲取的所有配置以及其他形式的IoC容器配置加載到已經準備完畢的ApplicationContext撬统。

10） 遍歷調用所有SpringApplicationRunListener的contextLoaded()方法。

11） 調用ApplicationContext的refresh()方法敦迄，完成IoC容器可用的最后一道工序恋追。

12） 查找當前ApplicationContext中是否注冊有CommandLineRunner，如果有罚屋，則遍歷執(zhí)行它們苦囱。

13） 正常情況下，遍歷執(zhí)行SpringApplicationRunListener的finished()方法脾猛、（如果整個過程出現(xiàn)異常撕彤，則依然調用所有SpringApplicationRunListener的finished()方法，只不過這種情況下會將異常信息一并傳入處理）

去除事件通知點后猛拴，整個流程如下：

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本文以調試一個實際的SpringBoot啟動程序為例羹铅，參考流程中主要類類圖，來分析其啟動邏輯和自動化配置原理愉昆。

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總覽：

上圖為SpringBoot啟動結構圖职员，我們發(fā)現(xiàn)啟動流程主要分為三個部分：

• 第一部分進行SpringApplication的初始化模塊，配置一些基本的環(huán)境變量跛溉、資源焊切、構造器、監(jiān)聽器芳室；

• 第二部分實現(xiàn)了應用具體的啟動方案蛛蒙，包括啟動流程的監(jiān)聽模塊、加載配置環(huán)境模塊渤愁、及核心的創(chuàng)建上下文環(huán)境模塊牵祟；

• 第三部分是自動化配置模塊，該模塊作為springboot自動配置核心抖格，在后面的分析中會詳細討論诺苹。在下面的啟動程序中我們會串聯(lián)起結構中的主要功能咕晋。

啟動：

每個SpringBoot程序都有一個主入口，也就是main方法收奔，main里面調用SpringApplication.run()啟動整個spring-boot程序掌呜，該方法所在類需要使用@SpringBootApplication注解，以及@ImportResource注解(if need)坪哄，@SpringBootApplication包括三個注解质蕉，功能如下：

• @EnableAutoConfiguration：SpringBoot根據(jù)應用所聲明的依賴來對Spring框架進行自動配置。

• @SpringBootConfiguration(內部為@Configuration)：被標注的類等于在spring的XML配置文件中(applicationContext.xml)翩肌，裝配所有bean事務模暗，提供了一個spring的上下文環(huán)境。

• @ComponentScan：組件掃描念祭，可自動發(fā)現(xiàn)和裝配Bean兑宇，默認掃描SpringApplication的run方法里的Booter.class所在的包路徑下文件，所以最好將該啟動類放到根包路徑下粱坤。

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SpringBoot啟動類

首先進入run方法

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run方法中去創(chuàng)建了一個SpringApplication實例隶糕，在該構造方法內，我們可以發(fā)現(xiàn)其調用了一個初始化的initialize方法

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這里主要是為SpringApplication對象賦一些初值站玄。構造函數(shù)執(zhí)行完畢后枚驻，我們回到run方法

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該方法中實現(xiàn)了如下幾個關鍵步驟：

1.創(chuàng)建了應用的監(jiān)聽器SpringApplicationRunListeners并開始監(jiān)聽

2.加載SpringBoot配置環(huán)境(ConfigurableEnvironment)，如果是通過web容器發(fā)布株旷，會加載StandardEnvironment测秸，其最終也是繼承了ConfigurableEnvironment，類圖如下

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可以看出灾常，*Environment最終都實現(xiàn)了PropertyResolver接口霎冯，我們平時通過environment對象獲取配置文件中指定Key對應的value方法時，就是調用了propertyResolver接口的getProperty方法

3.配置環(huán)境(Environment)加入到監(jiān)聽器對象中(SpringApplicationRunListeners)

4.創(chuàng)建run方法的返回對象：ConfigurableApplicationContext(應用配置上下文)钞瀑，我們可以看一下創(chuàng)建方法：

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方法會先獲取顯式設置的應用上下文(applicationContextClass)沈撞，如果不存在，再加載默認的環(huán)境配置（通過是否是web environment判斷）雕什，默認選擇AnnotationConfigApplicationContext注解上下文（通過掃描所有注解類來加載bean）缠俺，最后通過BeanUtils實例化上下文對象，并返回贷岸。

ConfigurableApplicationContext類圖如下：

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主要看其繼承的兩個方向：

• LifeCycle：生命周期類壹士，定義了start啟動、stop結束偿警、isRunning是否運行中等生命周期空值方法

• ApplicationContext：應用上下文類躏救，其主要繼承了beanFactory(bean的工廠類)

5.回到run方法內，prepareContext方法將listeners、environment盒使、applicationArguments崩掘、banner等重要組件與上下文對象關聯(lián)

6.接下來的refreshContext(context)方法(初始化方法如下)將是實現(xiàn)spring-boot-starter-*(mybatis、redis等)自動化配置的關鍵少办，包括spring.factories的加載苞慢，bean的實例化等核心工作。

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配置結束后英妓，Springboot做了一些基本的收尾工作挽放，返回了應用環(huán)境上下文÷溃回顧整體流程辑畦，Springboot的啟動，主要創(chuàng)建了配置環(huán)境(environment)贺纲、事件監(jiān)聽(listeners)、應用上下文(applicationContext)褪测，并基于以上條件猴誊，在容器中開始實例化我們需要的Bean，至此侮措，通過SpringBoot啟動的程序已經構造完成懈叹，接下來我們來探討自動化配置是如何實現(xiàn)。

自動化配置：

之前的啟動結構圖中分扎，我們注意到無論是應用初始化還是具體的執(zhí)行過程澄成，都調用了SpringBoot自動配置模塊。

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SpringBoot自動配置模塊

該配置模塊的主要使用到了SpringFactoriesLoader畏吓，即Spring工廠加載器墨状，該對象提供了loadFactoryNames方法，入參為factoryClass和classLoader菲饼，即需要傳入上圖中的工廠類名稱和對應的類加載器肾砂，方法會根據(jù)指定的classLoader，加載該類加器搜索路徑下的指定文件宏悦，即spring.factories文件镐确，傳入的工廠類為接口，而文件中對應的類則是接口的實現(xiàn)類饼煞，或最終作為實現(xiàn)類源葫，所以文件中一般為如下圖這種一對多的類名集合，獲取到這些實現(xiàn)類的類名后砖瞧，loadFactoryNames方法返回類名集合息堂，方法調用方得到這些集合后，再通過反射獲取這些類的類對象块促、構造方法储矩，最終生成實例感耙。

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工廠接口與其若干實現(xiàn)類接口名稱

下圖有助于我們形象理解自動配置流程。

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SpringBoot自動化配置關鍵組件關系圖

mybatis-spring-boot-starter持隧、spring-boot-starter-web等組件的META-INF文件下均含有spring.factories文件即硼，自動配置模塊中，SpringFactoriesLoader收集到文件中的類全名并返回一個類全名的數(shù)組屡拨，返回的類全名通過反射被實例化只酥，就形成了具體的工廠實例，工廠實例來生成組件具體需要的bean呀狼。

之前我們提到了EnableAutoConfiguration注解裂允，其類圖如下：

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可以發(fā)現(xiàn)其最終實現(xiàn)了ImportSelector(選擇器)和BeanClassLoaderAware(bean類加載器中間件)，重點關注一下AutoConfigurationImportSelector的selectImports方法哥艇。

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該方法在springboot啟動流程——bean實例化前被執(zhí)行绝编，返回要實例化的類信息列表。我們知道貌踏，如果獲取到類信息十饥，spring自然可以通過類加載器將類加載到jvm中，現(xiàn)在我們已經通過spring-boot的starter依賴方式依賴了我們需要的組件祖乳，那么這些組建的類信息在select方法中也是可以被獲取到的逗堵，不要急我們繼續(xù)向下分析。

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該方法中的getCandidateConfigurations方法眷昆，通過方法注釋了解到蜒秤，其返回一個自動配置類的類名列表，方法調用了loadFactoryNames方法亚斋，查看該方法

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在上面的代碼可以看到自動配置器會根據(jù)傳入的factoryClass.getName()到項目系統(tǒng)路徑下所有的spring.factories文件中找到相應的key作媚，從而加載里面的類。我們就選取這個mybatis-spring-boot-autoconfigure下的spring.factories文件

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進入org.mybatis.spring.boot.autoconfigure.MybatisAutoConfiguration中帅刊，主要看一下類頭：

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發(fā)現(xiàn)Spring的@Configuration掂骏，儼然是一個通過注解標注的springBean，繼續(xù)向下看厚掷，

• @ConditionalOnClass({ SqlSessionFactory.class, SqlSessionFactoryBean.class})：當存在SqlSessionFactory.class, SqlSessionFactoryBean.class這兩個類時才解析MybatisAutoConfiguration配置類弟灼，否則不解析這一個配置類，make sence冒黑，我們需要mybatis為我們返回會話對象田绑，就必須有會話工廠相關類。

• @CondtionalOnBean(DataSource.class)：只有處理已經被聲明為bean的dataSource抡爹。

• @ConditionalOnMissingBean(MapperFactoryBean.class)這個注解的意思是如果容器中不存在name指定的bean則創(chuàng)建bean注入掩驱，否則不執(zhí)行（該類源碼較長，篇幅限制不全粘貼）

以上配置可以保證sqlSessionFactory、sqlSessionTemplate欧穴、dataSource等mybatis所需的組件均可被自動配置民逼，@Configuration注解已經提供了Spring的上下文環(huán)境，所以以上組件的配置方式與Spring啟動時通過mybatis.xml文件進行配置起到一個效果涮帘。

通過分析我們可以發(fā)現(xiàn)拼苍，只要一個基于SpringBoot項目的類路徑下存在SqlSessionFactory.class, SqlSessionFactoryBean.class，并且容器中已經注冊了dataSourceBean调缨，就可以觸發(fā)自動化配置疮鲫，意思說我們只要在maven的項目中加入了mybatis所需要的若干依賴，就可以觸發(fā)自動配置弦叶，但引入mybatis原生依賴的話俊犯，每集成一個功能都要去修改其自動化配置類，那就得不到開箱即用的效果了伤哺。

所以Spring-boot為我們提供了統(tǒng)一的starter可以直接配置好相關的類燕侠，觸發(fā)自動配置所需的依賴(mybatis)如下：

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這里是截取的mybatis-spring-boot-starter的源碼中pom.xml文件中所有依賴：

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因為maven依賴的傳遞性，我們只要依賴starter就可以依賴到所有需要自動配置的類立莉，實現(xiàn)開箱即用的功能绢彤。也體現(xiàn)出Springboot簡化了Spring框架帶來的大量XML配置以及復雜的依賴管理，讓開發(fā)人員可以更加關注業(yè)務邏輯的開發(fā)桃序。

作者：平凡希
來源：cnblogs.com/xiaoxi/p/7999885.html