SpringBoot自动装配原理解析

本文包含：SpringBoot的自动配置原理及如何自定义SpringBootStar等

我们知道，在使用SpringBoot的时候，我们只需要如下方式即可直接启动一个Web程序：

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

和我们之前使用普通Spring时繁琐的配置相比简直不要太方便，那么你知道SpringBoot实现这些的原理么

首先我们看到类上方包含了一个@SpringBootApplication注解

@SpringBootConfiguration@EnableAutoConfiguration@ComponentScan(    excludeFilters = {@Filter(    type = FilterType.CUSTOM,    classes = {TypeExcludeFilter.class}), @Filter(    type = FilterType.CUSTOM,    classes = {AutoConfigurationExcludeFilter.class})})public @interface SpringBootApplication {    @AliasFor(        annotation = EnableAutoConfiguration.class    )    Class<?>[] exclude() default {};    @AliasFor(        annotation = EnableAutoConfiguration.class    )    String[] excludeName() default {};    @AliasFor(        annotation = ComponentScan.class,        attribute = " Packages"    )    String[] scan Packages() default {};    @AliasFor(        annotation = ComponentScan.class,        attribute = " PackageClasses"    )    Class<?>[] scan PackageClasses() default {};}

这个注解上边包含的东西还是比较多的，咱们先看一下两个简单的热热身

@ComponentScan 注解

@ComponentScan(excludeFilters = {        @Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = TypeExcludeFilter.class),        @Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = AutoConfigurationExcludeFilter.class) })

这个注解咱们都是比较熟悉的，无非就是自动扫描并加载符合条件的Bean到容器中，这个注解会默认扫描声明类所在的包开始扫描，例如：
类cn.shiyujun.Demo类上标注了@ComponentScan 注解，则cn.shiyujun.controller、cn.shiyujun.service等等包下的类都可以被扫描到

这个注解一共包含以下几个属性：

 Packages：指定多个包名进行扫描 PackageClasses：对指定的类和接口所属的包进行扫excludeFilters：指定不扫描的过滤器includeFilters：指定扫描的过滤器lazyInit：是否对注册扫描的bean设置为懒加载nameGenerator：为扫描到的bean自动命名resourcePattern：控制可用于扫描的类文件scopedProxy：指定代理是否应该被扫描scopeResolver：指定扫描bean的范围useDefaultFilters：是否开启对@Component，@Repository，@Service，@Controller的类进行检测

@SpringBootConfiguration注解

这个注解更简单了，它只是对Configuration注解的一个封装而已

@Target({ElementType.TYPE})@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)@Documented@Configurationpublic @interface SpringBootConfiguration {}

EnableAutoConfiguration注解

这个注解可是重头戏了，SpringBoot号称的约定大于配置，也就是本文的重点自动装配的原理就在这里了

@Import({AutoConfigurationImportSelector.class})public @interface EnableAutoConfiguration {    String ENABLED_OVERRIDE_PROPERTY = "spring.boot.enableautoconfiguration";    Class<?>[] exclude() default {};    String[] excludeName() default {};}

简单概括一下，这个注解存在的意义就是：利用@Import注解，将所有符合自动装配条件的bean注入到IOC容器中，关于@Import注解原理这里就不再阐述，感兴趣的同学可以参考此篇文章：Spring @Import注解源码解析

进入类AutoConfigurationImportSelector，观察其selectImports方法，这个方法执行完毕后，Spring会把这个方法返回的类的全限定名数组里的所有的类都注入到IOC容器中

public String[] selectImports(Annotation data annotation data) {        if (!this.isEnabled(annotation data)) {            return NO_IMPORTS;        } else {            AutoConfiguration data autoConfiguration data = AutoConfiguration dataLoader.load data(this.beanClassLoader);            AnnotationAttributes attributes = this.getAttributes(annotation data);            List<String> configurations = this.getCandidateConfigurations(annotation data, attributes);            configurations = this.removeDuplicates(configurations);            Set<String> exclusions = this.getExclusions(annotation data, attributes);            this.checkExcludedClasses(configurations, exclusions);            configurations.removeAll(exclusions);            configurations = this.filter(configurations, autoConfiguration data);            this.fireAutoConfigurationImportEvents(configurations, exclusions);            return StringUtils.toStringArray(configurations);        }    }

观察上方代码：

1. 第一行if时会首先判断当前系统是否禁用了自动装配的功能，判断的代码如下：

 protected boolean isEnabled(Annotation data  data) {        return this.getClass() == AutoConfigurationImportSelector.class ? (Boolean)this.getEnvironment().getProperty("spring.boot.enableautoconfiguration", Boolean.class, true) : true;    }

1. 如果当前系统禁用了自动装配的功能则会返回如下这个空的数组，后续也就无法注入bean了

private static final String[] NO_IMPORTS = new String[0];

1. 此时如果没有禁用自动装配则进入else分枝，第一步操作首先会去加载所有Spring预先定义的配置条件信息，这些配置信息在org.spring work.boot.autoconfigure包下的 -INF/spring-autoconfigure- data.properties文件中

   1. 这些配置条件主要含义大致是这样的：如果你要自动装配某个类的话，你觉得先存在哪些类或者哪些配置文件等等条件，这些条件的判断主要是利用了@ConditionalXXX注解，关于@ConditionalXXX系列注解可以参考这篇文章：SpringBoot条件注解@Conditional

      1. 这个文件里的内容格式是这样的：

         org.spring work.boot.actuate.autoconfigure.web.servlet.WebMvcEndpointChildContextConfiguration.ConditionalOnClass=org.spring work.web.servlet.DispatcherServletorg.spring work.boot.actuate.autoconfigure.metrics.jdbc.DataSourcePoolMetricsAutoConfiguration.ConditionalOnClass=javax.sql.DataSource,io.micrometer.core.instrument.MeterRegistryorg.spring work.boot.actuate.autoconfigure.flyway.FlywayEndpointAutoConfiguration.AutoConfigureAfter=org.spring work.boot.autoconfigure.flyway.FlywayAutoConfiguration

      2. 具体的加载代码就不列出了，无法就是个读取配置文件
      3. 这里放个加载之后的结果图：
         
2. 获取@EnableAutoConfiguration注解上的exclude、excludeName属性，这两个属性的作用都是排除一些类的
3. 这里又是关键的一步，可以看到刚才图片中spring-autoconfigure- data.properties文件的上方存在一个文件spring.factories，这个文件可就不止存在于org.spring work.boot.autoconfigure包里了，所有的包里都有可能存在这个文件，所以这一步是加载整个项目所有的spring.factories文件。这个文件的格式是这样的

org.spring work.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=org.spring work.boot.actuate.autoconfigure.amqp.RabbitHealthIndicatorAutoConfiguration,org.spring work.boot.actuate.autoconfigure.audit.AuditAutoConfiguration,org.spring work.boot.actuate.autoconfigure.audit.AuditEventsEndpointAutoConfiguration

1. 这里存在一个知识点，SpringBoot中的star就是依靠这个文件完成的，假如我们需要自定义一个SpringBoot的Star，就可以在我们的项目的 -INF文件夹下新建一个spring.factories文件

org.spring work.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=cn.shiyujun.TestAutoConfiguration

这样当别的项目依赖我们的项目时就会自动把我们的TestAutoConfiguration类注入到Spring容器中

1. 删除重复的自动配置类
2. 下面三行就是去除我们指定排除的配置类
3. 接着这一行的逻辑稍微复杂一些，主要就是根据加载的配置条件信息来判断各个配置类上的@ConditionalXXX系列注解是否满足需求
4. 最后就是发布自动装配完成事件，然后返回所有能够自动装配的类的全限定名

到了这里我们已经把SpringBoot自动装配的原理搞清楚了，但是总感觉差点什么，那我们从这些自动装配的类里面挑一个我们比较熟悉的关于Servlet的类来看看咋回事吧：

@Configuration@ConditionalOnWebApplication(    type = Type.SERVLET)public class ServletEndpointManagementContextConfiguration {    public ServletEndpointManagementContextConfiguration() {    }    @Bean    public ExposeExcludePropertyEndpointFilter<ExposableServletEndpoint> servletExposeExcludePropertyEndpointFilter(WebEndpointProperties properties) {        Exposure exposure = properties.getExposure();        return new ExposeExcludePropertyEndpointFilter(ExposableServletEndpoint.class, exposure.getInclude(), exposure.getExclude(), new String[0]);    }    @Configuration    @ConditionalOnClass({ResourceConfig.class})    @ConditionalOnMissingClass({"org.spring work.web.servlet.DispatcherServlet"})    public class JerseyServletEndpointManagementContextConfiguration {        public JerseyServletEndpointManagementContextConfiguration() {        }        @Bean        public ServletEndpointRegistrar servletEndpointRegistrar(WebEndpointProperties properties, ServletEndpointsSupplier servletEndpointsSupplier) {            return new ServletEndpointRegistrar(properties.get Path(), servletEndpointsSupplier.getEndpoints());        }    }    @Configuration    @ConditionalOnClass({DispatcherServlet.class})    public class WebMvcServletEndpointManagementContextConfiguration {        private final ApplicationContext context;        public WebMvcServletEndpointManagementContextConfiguration(ApplicationContext context) {            this.context = context;        }        @Bean        public ServletEndpointRegistrar servletEndpointRegistrar(WebEndpointProperties properties, ServletEndpointsSupplier servletEndpointsSupplier) {            DispatcherServletPathProvider servletPathProvider = (DispatcherServletPathProvider)this.context.getBean(DispatcherServletPathProvider.class);            String servletPath = servletPathProvider.getServletPath();            if (servletPath.equals("/")) {                servletPath = "";            }            return new ServletEndpointRegistrar(servletPath + properties.get Path(), servletEndpointsSupplier.getEndpoints());        }    }}

自上而下观察整个类的代码，你会发现这些自动装配的套路都是一样的

1. 如果当前是Servlet环境则装配这个bean
2. 当存在类ResourceConfig以及不存在类DispatcherServlet时装配JerseyServletEndpointManagementContextConfiguration
3. 当存在DispatcherServlet类时装配WebMvcServletEndpointManagementContextConfiguration
4. 接下来如果还有面试官问你，你会了么？