SpringBoot自动配置原理

说明：在阅读本篇文章之前建议大家先详细学习一下spring的相关知识，有助于更深刻的理解spirngboot的配置原理。

前言：在springboot的启动类中可以看到@SpringBootApplication注解，它是SpringBoot的核心注解，也是一个组合注解。其中@SpringBootConfiguration、@EnableAutoConfiguration、@ComponentScan三个注解尤为重要。今天我们就来浅析这三个注解的含义。

一、什么是springboot自动配置

Spring Boot通过@EnableAutoConfiguration注解开启自动配置，对jar包下的spring.factories文件进行扫描，这个文件中包含了可以进行自动配置的类，当满足@Condition注解指定的条件时，便在依赖的支持下进行实例化，注册到Spring容器中。
通俗的来讲，我们之前在写ssm项目时候，配置了大量坐标和配置内容，搭环境的过程在项目开发中占据了大量时间，Spring Boot的最大的特点就是简化了各种xml配置内容，所以springboot的自动配置就是用注解来对一些常规的配置做默认配置，简化xml配置内容，使你的项目能够快速运行。
springboot核心配置原理：

• 自动配置类都存放在spring-boot-autoconfigure-版本号.jar下的org.springframework.boot.autoconfigure中
• 当我们在application.properties中配置debug=true后启动容器。可以看到服务器初始化的初始化配置
• DispatcherServletAutoConfigratio 注册前端控制器
• EmbeddedServletContainerAutoConfiguration注册容器类型
• HttpMessageConvertersAutoConfiguration注册json或者xml处理器
• JacksonAutoConfiguration注册json对象解析器
• 如果加入其他功能的依赖，springBoot还会实现这些功能的自动配置

二、Starter组件

Starter组件是可被加载在应用中的Maven依赖项项。只有在Maven配置中添加对应的依赖配置，即可使用对应的Starter组件。例如，添加spring-boot-starter-web依赖，就可以用于构建REST API服务，其包含了SpringMVC和Tomcat内嵌容器。

一个完整的Starter组件包括以下两点：

• 提供自动配置功能的自动配置模块
• 提供依赖关系管理岗功能的组件模块，即封装了组件所有功能，开箱即用。

spring-boot-starter-web依赖源码

package org.springframework.boot.autoconfigure.web.servlet;
 
@Configuration
@ConditionalOnClass({ServletRequest.class})
@ConditionalOnWebApplication(
    type = Type.SERVLET
)
@EnableConfigurationProperties({ServerProperties.class})
@Import({ServletWebServerFactoryAutoConfiguration.BeanPostProcessorsRegistrar.class})
public class ServletWebServerFactoryAutoConfiguration {
    ......
}
@

三、三大注解

@SpringBootConfiguration：继承自Configuration，支持JavaConfig的方式进行配置。

@EnableAutoConfiguration：本文重点讲解，主要用于开启自动配置。

@ComponentScan：自动扫描组件，默认扫描该类所在包及其子包下所有带有指定注解的类，将它们自动装配到bean容器中，会被自动装配的注解包括@Controller、@Service、@Component、@Repository等。也可以指定扫描路径。

四、@EnableAutoConfiguration

这个注解是帮助我们自动加载默认配置的，它里面有两个关键注解@AutoConfigurationPackage和@Import，我们来详细了解@Import注解。

@Override
    public String[] selectImports(AnnotationMetadata annotationMetadata) {
        //检查自动配置功能是否开启，默认开启
        if (!isEnabled(annotationMetadata)) {
            return NO_IMPORTS;
        }
        //加载自动配置的元信息
        AutoConfigurationMetadata autoConfigurationMetadata = AutoConfigurationMetadataLoader
                .loadMetadata(this.beanClassLoader);
        AnnotationAttributes attributes = getAttributes(annotationMetadata);
        //获取候选配置类
        List<String> configurations = getCandidateConfigurations(annotationMetadata,
                attributes);
        //去掉重复的配置类
        configurations = removeDuplicates(configurations);
        //获得注解中被exclude和excludeName排除的类的集合
        Set<String> exclusions = getExclusions(annotationMetadata, attributes);
        //检查被排除类是否可实例化、是否被自动注册配置所使用，不符合条件则抛出异常
        checkExcludedClasses(configurations, exclusions);
        //从候选配置类中去除掉被排除的类
        configurations.removeAll(exclusions);
        //过滤
        configurations = filter(configurations, autoConfigurationMetadata);
        //将配置类和排除类通过事件传入到监听器中
        fireAutoConfigurationImportEvents(configurations, exclusions);
        //最终返回符合条件的自动配置类的全限定名数组
        return StringUtils.toStringArray(configurations);
    }

@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)注解，这里导入AutoConfigurationImportSelector类。这个类中有一个非常重要的方法——selectImports（），它几乎涵盖了组件自动装配的所有处理逻辑，包括获得候选配置类、配置类去重、排除不需要的配置类、过滤等，最终返回符合条件的自动配置类的全限定名数组。

五、SpringFactoriesLoader

spring-core包里定义了SpringFactoriesLoader类，这个类实现了检索META-INF/spring.factories文件，并获取指定接口的配置的功能。在这个类中定义了两个对外的方法：

• loadFactories 根据接口类获取其实现类的实例，这个方法返回的是对象列表。
• loadFactoryNames 根据接口获取其接口类的名称，这个方法返回的是类名的列表。

上面的两个方法的关键都是从指定的ClassLoader中获取spring.factories文件，并解析得到类名列表，具体代码如下：

public static List<String> loadFactoryNames(Class<?> factoryClass, ClassLoader classLoader) {
    String factoryClassName = factoryClass.getName();
    try {
        Enumeration<URL> urls = (classLoader != null ? classLoader.getResources(FACTORIES_RESOURCE_LOCATION) :
                ClassLoader.getSystemResources(FACTORIES_RESOURCE_LOCATION));
        List<String> result = new ArrayList<String>();
        while (urls.hasMoreElements()) {
            URL url = urls.nextElement();
            Properties properties = PropertiesLoaderUtils.loadProperties(new UrlResource(url));
            String factoryClassNames = properties.getProperty(factoryClassName);
            result.addAll(Arrays.asList(StringUtils.commaDelimitedListToStringArray(factoryClassNames)));
        }
        return result;
    }
    catch (IOException ex) {
        throw new IllegalArgumentException("Unable to load [" + factoryClass.getName() +
                "] factories from location [" + FACTORIES_RESOURCE_LOCATION + "]", ex);
    }
}

由代码可知，在这个方法中会遍历整个ClassLoader中所有jar包下的spring.factories文件。也就是说我们可以在自己的jar中配置spring.factories文件，不会影响到其它地方的配置，也不会被别人的配置覆盖。
spring.factories的是通过Properties解析得到的，所以我们在写文件中的内容都是安装下面这种方式配置的：com.xxx.interface=com.xxx.classname

最后希望大家在学习的过程中，能够多了解实现各种功能的基本原理，有助于提高学习效率。