什么是自動配置？

Spring Boot 的自動配置：當(dāng) Spring 容器啟動后，一些配置類、bean 對象等就自動存入 Ioc 容器中，而不再需要我們手動去聲明，從而簡化了程序開發(fā)過程，省去了繁瑣的配置操作

也就是說，Spring Boot 的自動配置，就是 SpinrgBoot 將依賴 jar 包中的配置類以及 Bean 加載到 Spring Ioc 容器中的過程

在本篇文章中，我們主要學(xué)習(xí)一下兩個方面：

1. Spring 如何將對象加載到 Spring Ioc 容器中

2. SpringBoot 是如何進(jìn)行實現(xiàn)的

我們首先來看 Spring 是如何加載 Bean 的

Spring 加載 Bean

當(dāng)我們在項目中引入第三方的包時，其實就是在該項目下引入第三方的代碼，我們通過在該項目下創(chuàng)建不同的目錄來模擬第三方代碼的引入：

當(dāng)前項目目錄為 com.example.springautoconfig，模擬第三方代碼文件在 com.example.autoconfig 目錄下 

第三方文件代碼：

@Component
public class AutoConfig {
    public void test() {
        System.out.println("test...");
    }
}

獲取 AutoConfig：

@SpringBootTest
class SpringAutoconfigApplicationTests {
    @Autowired
    private ApplicationContext context;
    @Test
    void contextLoads() {
        AutoConfig bean = context.getBean(AutoConfig.class);
        System.out.println(bean);
    }
}

運行結(jié)果：

此時顯示沒有 com.example.autoconfig.AutoConfig 這個類型的 bean

為什么會報錯呢？

Spring 使用 類注解（@Controller、@Service、@Repository、@Component、@Configuration） 和 @Bean 注解 幫助我們將 Bean 加載到 Spring Ioc 容器中時，有一個前提：這些注解需要和 SpringBoot 啟動類（@SpringBootApplication 標(biāo)注的類）在同一個目錄下

而在上述項目中，啟動類所在目錄為  com.example.springautoconfig，而 AutoConfig 類位于 com.example.autoconfig 目錄下，因此，SpringBoot 并沒有掃描到

可是，當(dāng)我們引入第三方的 jar 包時，第三方的 jar 代碼目錄也不在啟動類的目錄下，那么，如何讓 Spring 幫我們管理這些 Bean 的呢？

我們可以通過指定路徑或引入的文件告訴 Spring，讓 Spring 進(jìn)行掃描

常見的實現(xiàn)方法有兩種：

1. @ComponentScan 組件掃描

2. @Import 導(dǎo)入

@ComponentScan

使用 @ComponentScan 注解，指定 Spring 掃描路徑：

@SpringBootApplication
@ComponentScan("com.example.autoconfig")
public class SpringAutoconfigApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SpringAutoconfigApplication.class, args);
    }
}

運行程序并觀察結(jié)果：

 成功獲取到 AutoConfig bean

那么，Spring Boot 是否使用了這種方式呢？

顯然沒有。若 Spring Boot 采用這種方式，當(dāng)我們引入大量的第三方依賴，如 MyBatis、jackson 等時，就需要在啟動類上配置不同依賴需要掃描的包，非常繁瑣

@Import

@Import 導(dǎo)入主要有以下幾種形式：

1. 導(dǎo)入類

2. 導(dǎo)入 ImportSelector 接口的實現(xiàn)類

導(dǎo)入類

@Import(AutoConfig.class)
@SpringBootApplication
public class SpringAutoconfigApplication {

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

}

運行程序，觀察結(jié)果：

成功獲取到 AutoConfig Bean

若在文件中有多個配置項：

@Component
public class AutoConfig2 {
    public void test() {
        System.out.println("test...");
    }
}

此時就需要導(dǎo)入多個類：

@Import({AutoConfig.class, AutoConfig2.class})
@SpringBootApplication
public class SpringAutoconfigApplication {

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

}

顯而易見，這種方式也比較繁瑣，因此，Spring Boot 也沒有采用

導(dǎo)入 ImportSelector 接口的實現(xiàn)類

實現(xiàn) ImportSelector 接口：

public class MyImportSelector implements ImportSelector {
    @Override
    public String[] selectImports(AnnotationMetadata importingClassMetadata) {
        // 返回需要導(dǎo)入的全限定類名
        return new String[]{"com.example.autoconfig.AutoConfig", "com.example.autoconfig.AutoConfig2"};
    }
}

導(dǎo)入：

@Import(MyImportSelector.class)
@SpringBootApplication
public class SpringAutoconfigApplication {

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

}

運行程序，并觀察結(jié)果：

這種方式也可以導(dǎo)入第三方依賴提供的 Bean

但是，它們都有一個明顯的問題：使用者需要知道第三方依賴中有哪些 Bean 對象或配置類，若我們在導(dǎo)入過程中漏掉了一些 Bean，就可能會導(dǎo)致我們的項目出現(xiàn)問題

依賴中有哪些 Bean，使用時需要配置哪些 Bean，這些問題第三方依賴最為清楚，那么，能否由第三方依賴來做這些事情呢？

比較常見的方法是第三方依賴提供一個注解，而這個注解一般是以 @EnableXxx 開頭的注解，而注解中封裝的就是 @Import 注解

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.TYPE)
// 指定要導(dǎo)入哪些類
@Import(MyImportSelector.class)
public @interface EnableAutoConfig {
}

在啟動類上使用第三方提供的注解：

@EnableAutoConfig
@SpringBootApplication
public class SpringAutoconfigApplication {

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

}

運行并觀察結(jié)果：

可以看到，這種方式也可以導(dǎo)入第三方依賴提供的 Bean，且這種方式不需要使用方知道第三方依賴中有哪些 Bean 對象或配置類，而在 Spring Boot 中也是使用的這種方式

SpringBoot 原理分析

SpringBoot 是如何進(jìn)行實現(xiàn)的？讓我們從 SpringBoot 的啟動類開始看：

由 @SpringBootApplication 標(biāo)注的類就是 SpringBoot 項目的啟動類：

這個類與普通類的唯一區(qū)別就是 @SpringBootApplication 注解，這個注解也是 SpringBoot 實現(xiàn)自動配置的核心

 @SpringBootApplication 是一個組合注解，注解中包含了：

1. 元注解：

 JDK 中提供了 4 個 標(biāo)準(zhǔn)的用來對注解類型進(jìn)行注解的注解類，稱之為 meta-annotation（元注解）

分別為：

@Retention：描述注解保留的時間范圍

@Target：描述注解的使用范圍

@Documented：描述在使用 javadoc 工具為類生成幫助文檔時是否保留其注解信息

@Inherited：使被其修飾的注解具有繼承性（若某個類使用了 @Inherited，則其子類將自動具有該注解）

2. @SpringBootConfiguration： 

標(biāo)識當(dāng)前類是一個配置類，里面其實就是 @Configuration，只是做了進(jìn)一步的封裝

其中，@Indexed 注解是用來加速應(yīng)用啟動的

3. @EnableAutoConfiguration（開啟自動配置）

是 spiring 自動配置的核心注解，我們在后續(xù)詳細(xì)理解

4.  ComponentScan（包掃描）

可以通過 basePackageClasses 或 basePackages 來定義要掃描的特定包，若沒有定義特定的包，將從聲明該注解的類的包開始掃描，這也是 SpringBoot 項目聲明的注解類為什么必須在啟動類目錄下

也可以自定義過濾器，用于排查一些類、注解等

接下來，我們重點來看  @EnableAutoConfiguration（開啟自動配置）

@EnableAutoConfiguration

 @EnableAutoConfiguration 中主要包含兩部分：

@Import(AutoConfigurationImportSelector.class) 

@AutoConfigurationPackage

我們先來看  @Import(AutoConfigurationImportSelector.class) 

@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)

使用 @Import 注解，導(dǎo)入了實現(xiàn) ImportSelector 接口的實現(xiàn)類：

在 selectImports() 方法中，調(diào)用了 getAutoConfigurationEntry() 方法，獲取可自動配置的配置類信息

我們繼續(xù)看  getAutoConfigurationEntry() 方法：

在  getAutoConfigurationEntry() 方法中，主要通過 getCandidateConfigurations(annotationMetadata, attributes) 方法 和 fireAutoConfigurationImportEvents(configurations, exclusions) 方法，獲取在配置文件中配置的所有自動配置類的集合

我們先看  getCandidateConfigurations(annotationMetadata, attributes) 方法：

在 getCandidateConfigurations(annotationMetadata, attributes) 方法中，使用 ImportCandidates 進(jìn)行加載

那么，從哪里進(jìn)行加載呢？

從 斷言 的錯誤信息中我們可以找到答案：META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports

也就是說， getCandidateConfigurations 方法會獲取所有基于META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports 文件中配置類的集合

META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports 文件：

 其中包含了很多第三方依賴的配置文件 

我們以 redis 為例：

查看 RedisAutoConfiguration：

可以看到，在使用 redis 時常用的 RedisTemplate 和 StringRedisTemplate 就位于其中，在我們需要使用時直接使用 @Autowired 進(jìn)行注入就可以了

但是，由于當(dāng)前項目并沒有引入 redis 相關(guān) jar 包，此時這個類并不能被加載

也就是說在加載自動配置類的時候，并不是將所有的配置全部加載進(jìn)來，而是會先進(jìn)行判斷，根據(jù) @ConditionalOnMissingBean 、@ConditionalOnSingleCandidate 等注解的判斷進(jìn)行動態(tài)加載

即，在配置文件中使用 @Bean 聲明對象，spring 會自動調(diào)用配置類中使用 @Bean 標(biāo)識的方法，并將對象存放到 Spring Ioc 中，但是，在加載自動配置類的時候，并不是將所有的配置全部加載進(jìn)來，而是會通過 @Conditional 等注解的判斷進(jìn)行動態(tài)加載（@Conditional 是 spring 底層注解，會根據(jù)不同的條件，進(jìn)行條件判斷，若滿足指定條件，配置類中的配置才會生效）

我們繼續(xù)看 fireAutoConfigurationImportEvents 方法，找到是從哪里獲取配置類的：

可以看到，fireAutoConfigurationImportEvents 方法最終會從 META-INF/spring.factories 中獲取配置類的集合

我們來看 META-INF/spring.factories：

META-INF/spring.factories 文件是 Spring 內(nèi)部提供的一個約定俗稱的加載方式，只需要在模塊的 META-INF/spring.factories 文件中進(jìn)行配置，Spring 就會把相應(yīng)的實現(xiàn)類注入到 Spring 容器中

例如，有一個自動配置類，希望 SpringBoot 在啟動時自動加載這個配置，我們就可以在 META-INF/spring.factories 文件按照指定格式進(jìn)行配置，讓 Spring Boot 應(yīng)用啟動時，讀取這個 spring.factories 文件，根據(jù)文件中指定的配置類來進(jìn)行自動配置

spring 會加載所有 jar 包下的 META-INF/spring.factories 文件

META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports  和 META-INF/spring.factories 都在引入的起步依賴中：

我們繼續(xù)看  AutoConfigurationPackage

AutoConfigurationPackage

在這個注解中，主要導(dǎo)入了一個配置文件 AutoConfigurationPackages.Registrar.class

我們繼續(xù)看 Registrar ：

 Registrar 實現(xiàn)了 ImportBeanDefinitionRegistrar 接口，可以被 @Import 導(dǎo)入到 spring 容器中

new PackageImports(metadata).getPackageNames().toArray(new String[0])： 當(dāng)前啟動類所在的包名

也就是說，@AutoConfigurationPackage 的作用是 將啟動類所在的包下面所有的組件都掃描注冊到 spring 容器中

最后，我們來總結(jié)一下 SpringBoot 自動配置的流程

SpringBoot 自動配置流程

 SpringBoot 的自動配置的入口是  @SpringBootApplication 注解，在這個注解中，主要封裝了 3 個注解：

@SpringBootConfiguration：標(biāo)識當(dāng)前類是配置類

@ComponentScan（包掃描）：可以通過 basePackageClasses 或 basePackages 定義要掃描的特定包，若沒有定義特定的包，將從聲明該注解的類的包開始掃描，也就是說，默認(rèn)情況下掃描的是啟動類所在的當(dāng)前包以及子包

@EnableAutoConfiguration（開啟自動配置）：主要包含兩部分：

@Import(AutoConfigurationImportSelector.class) ：讀取 META-INF/spring.factories 和  META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports 文件中定義的配置類????

@AutoConfigurationPackage：將啟動類所在的包下所有組件都注入到 Spring 容器中

總結(jié)

到此這篇關(guān)于Spring Boot自動配置的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Spring Boot自動配置內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

最新評論