【Spring Boot】自动配置源码解析

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Spring-Boot-Starter

一、准备配置类和 Bean 对象

Spring Boot 提供了两个注解：

• @Configuration：Spring 提供的配置类注解，作用在类上，代表整个类是个 Spring 配置类，对照传统的 Spring XML 配置文件
• @Bean：作用于方法上，代表此方法的返回值（对象）将会被 Spring 容器所管理，从而完成 Bean 的自动注册。

这两个组合起来搭配可以完美的代替传统的 Spring XML 配置文件，并给 Spring Boot 的自动配置提供基本数据体。

二、自动配置条件依赖

有些情况下自动配置类并不是在任何条件下都能生效的，此时我们需要制定自动配置生效的条件，可以使用 Spring Boot 提供的注解来指定生效条件。

这些注解是 spring boot 特有的，常见的条件依赖注解有：

注解 功能说明

• @ConditionalOnBean 仅在当前上下文中存在某个 bean 时，才会实例化这个 Bean
• @ConditionalOnClass 某个 class 位于类路径上，才会实例化这个 Bean
• @ConditionalOnExpression 当表达式为 true 的时候，才会实例化这个 Bean
• @ConditionalOnMissingBean 仅在当前上下文中不存在某个 bean 时，才会实例化这个 Bean
• @ConditionalOnMissingClass 某个 class 在类路径上不存在的时候，才会实例化这个 Bean
• @ConditionalOnNotWebApplication 不是 web 应用时才会实例化这个 Bean
• @AutoConfigureAfter 在某个 Bean 完成自动配置后实例化这个 Bean
• @AutoConfigureBefore 在某个 Bean 完成自动配置前实例化这个 Bean

三、Bean 的参数获取

举个例子，例如在 Spring Boot Web 项目中，我们经常会导入 MyBatis 相关的依赖，帮助我们与数据库打交道，那么在传统的 Spring 项目中，我们一般会在 Spring 容器配置 XML 文件中去使用 标签生成相关数据源（DataSource），那么这个 DataSource 需要我们提供数据库连接参数：driver、url、username、password 这四个最基本的参数，这些数据可能放在一个叫做 db.properties 文件中，这种文件我们称为外部数据源文件，在 Spring 配置文件中声明：<context:property-placeholder location=“classpath:db.properties”/>

这样就可以引入文件中的配置参数了，从而赋值给 DataSource 这个 Bean 所需要的属性参数。最后完成对象初始化。

这个过程在传统 Spring 开发，无疑是略显繁琐，如果在某些我们需要自定义类和大量参数属性从外部文件引入，这个时候 properties 文件格式也比较复杂，文件可能较多，在初始化 Bean 时，需要手写大量的属性赋值。

那么 Spring Boot 提供了注解帮助我们减小开发量，更加规范 Bean 参数的获取方式。

默认情况下我们 Bean 的参数配置在 application.yml 文件中，使用 YAML 文件格式定义，比 properties 文件更有层级感，更简约。

搭配 @EnableConfigurationProperties、@ConfigurationProperties 这两个注解可以直接实现自动配置类的 Bean 参数获取。

3.1 @EnableConfigurationProperties 注解

这个注解使用情况：自动配置类中需要从外部文件获取参数，来进行初始化。

在注解中指定一个类，这个时候可以配置类可以在这个类中获取到外部文件的参数，交给配置类中的 Bean 进行初始化。

3.2 @ConfigurationProperties 注解

注解使用情况：从外部文件获取参数信息，加载到自身类属性中，给 Spring 配置类提供外部数据来源，外部数据文件通常指的是 application.yml。

在注解中指定从 application.yml 文件获取的前缀，例如 @ConfigurationProperties(prefix=“spring.datasource”)，会获取以这个字符串为前缀的所有参数进行自动匹配赋值。

所以可以看出两个注解的关系是：

@EnableConfigurationProperties 注解作用在配置类中，并且使得该注解指定的数据文件类中的 @ConfigurationProperties 注解生效。

四. Bean 的发现

4.1 自己项目的 Bean 扫描

在写 Spring Boot 项目时，一般在项目的代码的根目录会有一个 Spring Boot 启动类：xxxApplication.java，这个类被 @SpringBootApplication 注解修饰标记成 Spring Boot 项目的启动类。

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

此时再来看看如何完成 Bean 扫描，我们需要查看 @SpringBootApplication 注解源码：

@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 {
    //...
}

我们重点查看 @SpringBootConfiguration 注解：

@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Configuration
@Indexed
public @interface SpringBootConfiguration {
    @AliasFor(
        annotation = Configuration.class
    )
    boolean proxyBeanMethods() default true;
}

可以看到这个注解被熟悉的 @Configuration 注解修饰。@SpringBootConfiguration 应用标注在某个类上说明这个类是SpringBoot 的主配置类，SpringBoot 需要运行这个类的 main 方法来启动 SpringBoot 应用。

底层 Spring Boot 会帮我们将启动类的当前路径包以及子包的所有 Spring 组件（可能需要 @ComponentScan注解去做组件扫描）以及 Bean 扫描初始化。暂时只说浅层的流程，后续会深入 Spring 源码学习。

4.2 jar 包的 Bean 扫描

那么前面聊了自己项目的 Bean 扫描，且 Spring Boot 默认扫描启动类所在包下的主类与子类的所有组件，其中并没有包括项目依赖包中的类，那么这些类是如何被 Spring Boot 发现的呢？

这就是第二个主要注解：@EnableAutoConfiguration，开启自动配置：

这里引入其他博客的理解，觉得这几句话简单易懂：

@EnableAutoConfiguration 的作用
简单点说就是 Spring Boot 根据依赖中的 jar 包，自动选择实例化某些配置，配置类必须有 @Configuration 注解。

说白了，还是实例化对象，只是实例化的是依赖包中的类。

另外，我们也可以按照自动装配的规范自己定义装配的类。

接下来查看一下注解源码：

@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@AutoConfigurationPackage
@Import({AutoConfigurationImportSelector.class})
public @interface EnableAutoConfiguration {
    //...
}

主要看 @Import({AutoConfigurationImportSelector.class})，这个注解导AutoConfigurationImportSelector.class 这个类（如果是其他版本，可能会是 @EnableAutoConfigurationImportSelector 这个是子类）。

我们找到 getCandidateConfigurations() 方法，这个方法就是用来加载依赖所需要的自动配置相关。

看到 SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames() 的源码：

其他版本可能是只有 loadFactoryNames() 方法，但是我们主要关注 classLoader.getResources() 方法中的常量：

很明显这个方法是用来加载资源文件，而这个 Spring 工厂资源的路径就是依赖中自动配置的相关路径，根据这个路径找到需要自动配置的类，最后完成依赖的自动配置。我们导入 mybatis-spring-boot-starter 依赖看看这个 META-INF/spring.factories 里边是怎么样的：

# Auto Configure
org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\
org.mybatis.spring.boot.autoconfigure.MybatisLanguageDriverAutoConfiguration,\
org.mybatis.spring.boot.autoconfigure.MybatisAutoConfiguration

简单概括的流程：Spring Boot 会根据 jar 包的 META-INF/spring.factories 文件的配置进行自动装配，装配的流程是 SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames() 方法顶层实现的（底层实现需深入源码），而开始外部自动装配的注解是：@SpringBootApplication 注解中的 @Import({AutoConfigurationImportSelector.class})

主导整个过程。

五. Bean 的加载

在 Spring Boot 中将一个普通类交给 Spring 容器管理，通常有以下几个方法：

使用 @Configuration 配合 @Bean 注解使用（配置类）。

使用 @Controller、@Service、@Repository、@Component 注解标注类并且使用 @ComponentScan 自动扫描（组件扫描）。

使用 @Import 方法（加载外部依赖的类）。

在上面可以看到 Spring Boot 实现自动配置使用的是 @Import 注解这种方式。

AutoConfigurationImportSelector 类的 selectImports() 方法（其中调用了 getAutoConfigurationEntry() 方法主要过程）返回一组从 META-INF/spring.factories 文件中读取的 Bean 的全限定名，这样 Spring Boot 就可以加载到这些 Bean 并完成实例的初始化工作。

自动配置总结

经过前面的分析，将自动配置的关键步骤以及对应注解抽取出来：

定义需要自动装配的类信息：@Configuration、@Bean，Spring Boot 配置类。

设置自动配置条件依赖：@Conditional。

将外部配置文件读取并封装成 Bean，让配置类读取参数：@EnableConfigurationProperties、@ConfigurationProperties。

实现 Bean 的发现与加载：@EnableAutoConfiguration、@Import。

以上的内容是基于其他相关博客内容的基础，进行自己的学习记录，接下来需要自定义一个 Spring Boot Starter 来进一步加深理解，后续可能还需要对 Spring 、Spring Boot 的源码进行学习。

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