Springboot自动装配原理探索

>>强大,10k+点赞的 SpringBoot 后台管理系统竟然出了详细教程!


(^U^)ノ~YO , 今天来和小伙伴们分享这个 Springboot的自动装配 啦~

官网介绍

先来看看官网是怎么定义这个自动装配的~
Spring Boot auto-configuration attempts to automatically configure your Spring application based on the jar dependencies that you have added
可以看到这里说,当你引入了某个 jar 依赖包时,Springboot 会尝试根据这个依赖去自动配置 Spring 应用程序。

You need to opt-in to auto-configuration by adding the @EnableAutoConfiguration or @SpringBootApplication annotations to one of your @Configuration classes.
而且这里还说明了,你应该在 一个配置类 @Configuration 上选择 @EnableAutoConfiguration@SpringBootApplication 这其中的一个注解,来让自动配置生效.

Springboot自动装配原理探索

那么,知道这些信息后,我们就开始愉快的看源码环节了~ 冲冲冲!?

对了,探索的 Springboot 版本为 2.4.5

@SpringBootApplication

来到 @SpringBootApplication 注解中,可以发现它是一个组合注解,除了前面四个基本的元注解外,还有下面这三个 @SpringBootConfiguration@EnableAutoConfiguration@ComponentScan

源码如图

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@SpringBootConfiguration

我们先来看这第一个注解,如图,可以发现它其实是一个 @Configuration 注解,
@Configuration 注解的作用是将其作为一个配置类,来配置 Spring 的上下文,相当于 SpringXML 配置文件中的 <beans>

源码如图

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@ComponentScan

这个的作用就是 扫描指定路径下的组件,并加入到 IOC 容器 中,相当于
SpringXML 配置文件中的 <context:component-scan/>

源码如图

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可以发现它里面有一个 @Repeatable(ComponentScans.class) 注解,表示可重复使用@ComponentScan 注解

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注意,这里会按照我们自定义的方式去排除一些类,具体是通过实现 TypeFilter 接口并重写 match 方法来实现 。

小细节

这里还有个点要注意下~?
AutoConfigurationExcludeFilter 会检查配置类,如果该配置类和 META-INF/spring.factories 文件中的 EnableAutoConfiguration 对应的配置类一样的话,会被排除掉~

@EnableAutoConfiguration

终于,来到本文的重点了  ?
看到它的名字就知道它就是这个 自动配置 的主角了

源码如图

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可以发现它是一个组合注解
先来看看这个注解1 @AutoConfigurationPackage

@AutoConfigurationPackage

从名字就可以看出它是一个 自动配置包路径 的注解

源码如图

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从这段注释我们可以发现,当没有配置这个 basePackages 或者 basePackageClasses 时,这个类就会自动将该注解所在的包作为基本路径进行注册

接着,我们再来看看这个框框里的内容~ @Import(AutoConfigurationPackages.Registrar.class) ?

@Import

先来看看这个注解的作用吧?

源码如图

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可以发现它的作用也很简单,就是导入组件,比如常见的 @Configuration 类或者ImportSelectorImportBeanDefinitionRegistrar实现类,或者其他一些常规的组件如 @Component@Service 等等

Registrar

继续看看这个 @Import(AutoConfigurationPackages.Registrar.class) ,可以发现该注解导入的是 Registrar 类 ? , 那么我们继续探索下,看看它干了什么~?

源码如图

从该类的注解可以看出,它的作用是通过 ImportBeanDefinitionRegistrar 来保存这个基本包的路径的

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那么,讲完第一点 ,我们简单了解到这个 @AutoConfigurationPackage  就是用来配置基本包 ,我们接着再来看看第二点,这个 @Import(AutoConfigurationImportSelector.class) 注解。
我们可以发现它导入了 AutoConfigurationImportSelector 类。

AutoConfigurationImportSelector

看这个名称,可以大概知道它是一个 组件选择器

关键步骤介绍

process

这个方法在获取这些 Import 类时会被调用,具体可以看结尾的流程图~
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getAutoConfigurationEntry

获取自动配置实体类 ,里面还有本文的重点~
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getCandidateConfigurations

来到这里,可以发现它调用到这个 SpringFactoriesLoader ,这里就不得不提下这个 SpringbootSPI 机制了,另外它和我们上文(服务发现机制SPI居然是破坏者?! )中提到的 Java Spi 有什么不同呢 ?
再继续往下看一下~?
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Springboot SPI机制

老规矩,看一眼注释先 哈哈?
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spring.factories 文件

举个栗子?
# Run Listeners
org.springframework.boot.SpringApplicationRunListener=
org.springframework.boot.context.event.EventPublishingRunListener

可以发现它加载的是  META-INF/spring.factories 这个文件 ,相比 java 的  META-INF/services ,有以下的不同点:
  1. 从名字上就可以发现很大的不同( 一个是 factories 文件,一个是以接口全名命名的文件 )。
  1. spring.factories  以一个聚合的作用,把相应的接口和实现类以  key = value 形式展现在 spring.factories 文件中。
  2. spring.factories  中的所有配置项会加载到我们的缓存中,以  Map<String,List<String>> 形式存储,但不是所有的都会被实例化,被加载到 IOC 容器中,除了必要的类外( EventPublishingRunListener 等 ),还有满足特定条件下的自动配置类会被加载到 IOC 容器中

满足特定条件 ☞ 比如有没有使用到这个依赖( pom 中的 starter
自动配置类 ☞ 指以 AutoConfiguration 结尾的那些类

可以发现这种按需实现的机制比java的一股脑实现灵活多了~  ?

实例解析

比如 这里从 spring.factories  文件中加载了130个自动配置类
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但是实际使用中,经过过滤后只有这 30 个了
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这里还根据 优先级 做了一些排序~ ?
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自动装配流程图

这里只摘了一些关键步骤~ ,具体流程太长了 ,得从 SpringApplication 源码中的 refreshContext(context);   这里就先不介绍啦,后面有时间再写一下分享下这个 [[Springboot源码的启动过程]]

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同颜色的类名和方法块对应~

图中左下角的 processImports 方法,就是将这些自动配置类进行实例化,包括配置类里面的 @Import@Bean 等  ,一步步加载到 SpringIOC 容器中。

总结

一. Springboot 的自动装配很重要的一点就是,就是要在配置类上开启 @EnableAutoConfiguration 或者 @SpringBootApplication  注解,来让自动配置生效
二. 自动配置的核心是 SpringbootSPI 机制 ,以及组件选择器AutoConfigurationImportSelector,具体是通过其中的 getAutoConfigurationEntry 方法来获取 SPI 中的自动配置类并进行过滤,最后通过 processImports 将配置类加载到 IOC 容器中,完成自动配置

最后

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原文始发于微信公众号(Java4ye):Springboot自动装配原理探索