SpringBoot （starter）自动配置装载配置解析

SpringBoot的自动化配置让我们的开发彻底远离了Spring繁琐的各种配置，让我们专注于开发，但是SpringBoot的自动化配置是怎么实现的呢？

SpringBoot最为重要的一个注解是@SpringBootApplication，它其实是一个组合元注解：

@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 {

    /**
     * Exclude specific auto-configuration classes such that they will never be applied.
     * @return the classes to exclude
     */
    @AliasFor(annotation = EnableAutoConfiguration.class)
    Class<?>[] exclude() default {};

    /**
     * Exclude specific auto-configuration class names such that they will never be
     * applied.
     * @return the class names to exclude
     * @since 1.3.0
     */
    @AliasFor(annotation = EnableAutoConfiguration.class)
    String[] excludeName() default {};

    /**
     * Base packages to scan for annotated components. Use {@link #scanBasePackageClasses}
     * for a type-safe alternative to String-based package names.
     * @return base packages to scan
     * @since 1.3.0
     */
    @AliasFor(annotation = ComponentScan.class, attribute = "basePackages")
    String[] scanBasePackages() default {};

    /**
     * Type-safe alternative to {@link #scanBasePackages} for specifying the packages to
     * scan for annotated components. The package of each class specified will be scanned.
     * <p>
     * Consider creating a special no-op marker class or interface in each package that
     * serves no purpose other than being referenced by this attribute.
     * @return base packages to scan
     * @since 1.3.0
     */
    @AliasFor(annotation = ComponentScan.class, attribute = "basePackageClasses")
    Class<?>[] scanBasePackageClasses() default {};

}

从这个注解可以看出来，它包含了@EnableAutoConfiguration 这个注解，这个注解就是自动化配置的原理核心所在：


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

    String ENABLED_OVERRIDE_PROPERTY = "spring.boot.enableautoconfiguration";

    /**
     * Exclude specific auto-configuration classes such that they will never be applied.
     * @return the classes to exclude
     */
    Class<?>[] exclude() default {};

    /**
     * Exclude specific auto-configuration class names such that they will never be
     * applied.
     * @return the class names to exclude
     * @since 1.3.0
     */
    String[] excludeName() default {};

}

我们发现，它使用了Spring 框架提供的@Import 注解注入了注册Bean 的配置类，再往下分析不妨先了解下这个 @Import 注解，再我们平时使用Sping 框架的Enable* 类注解时，发现他们都有一个共同的特点，就是都有一个@Import注解，用来导入配置类，这些配置方式又分为三种：

直接导入配置类：@Import({xxxConfiguration.class})
依据条件选择配置类：@Import({xxxSelector.class})
动态注册Bean:@Import({xxxRegistrar.class})

很明显，@EnableAutoConfiguration 这个注解使用的是第二种情况，导入@Import(AutoConfigurationImportSelector.class) 类，借助于AutoConfigurationImportSelector， @EnableAutoConfiguration 可以帮助SpringBoot 应用将所有符合条件的@Configuration 配置都加载到当前SpringBoot 创建并使用IoC容器。

借助于Spring框架原有的一个工具类，SpringFactoriesLoader 的支持，@EnableAutoConfiguration 可以智能的自动配置功效才得以大功告成！

0707.png

在AutoConfigurationImportSelector 类中，可看到通过SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames() 把 spring-boot-autoconfigure.jar/META-INF/spring.factories 中每一个xxxAutoConfiguration文件都加载到容器中，spring.factories文件里每一个xxxAutoConfiguration文件一般都会有下面的条件注解:

@ConditionalOnClass ： classpath中存在该类时起效
@ConditionalOnMissingClass ： classpath中不存在该类时起效
@ConditionalOnBean ： DI容器中存在该类型Bean时起效
@ConditionalOnMissingBean ： DI容器中不存在该类型Bean时起效
@ConditionalOnSingleCandidate ： DI容器中该类型Bean只有一个或@Primary的只有一个时起效
@ConditionalOnExpression ： SpEL表达式结果为true时
@ConditionalOnProperty ： 参数设置或者值一致时起效
@ConditionalOnResource ： 指定的文件存在时起效
@ConditionalOnJndi ： 指定的JNDI存在时起效
@ConditionalOnJava ： 指定的Java版本存在时起效
@ConditionalOnWebApplication ： Web应用环境下起效
@ConditionalOnNotWebApplication ： 非Web应用环境下起效

SpringFactoriesLoader

SpringFactoriesLoader属于Spring框架私有的一种扩展方案(类似于Java的SPI方案java.util.ServiceLoader)，其主要功能就是从指定的配置文件META-INF/spring-factories加载配置，spring-factories是一个典型的java properties文件，只不过Key和Value都是Java类型的完整类名，比如：

#-------starter自动装配---------
org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=com.demo.starter.config.MsgAutoConfiguration

对于@EnableAutoConfiguration来说，SpringFactoriesLoader的用途稍微不同一些，其本意是为了提供SPI扩展的场景，而在@EnableAutoConfiguration场景中，它更多提供了一种配置查找的功能支持，即根据@EnableAutoConfiguration的完整类名org.springframework.boot.autoconfig.EnableAutoConfiguration作为查找的Key，获得对应的一组@Configuration类。SpringFactoriesLoader是一个抽象类，类中定义的静态属性定义了其加载资源的路径public static final String FACTORIES_RESOURCE_LOCATION = "META-INF/spring.factories"，此外还有三个静态方法：

loadFactories：加载指定的factoryClass并进行实例化。
loadFactoryNames：加载指定的factoryClass的名称集合。
instantiateFactory：对指定的factoryClass进行实例化。

在loadFactories方法中调用了loadFactoryNames以及instantiateFactory方法。

    public static <T> List<T> loadFactories(Class<T> factoryType, @Nullable ClassLoader classLoader) {
        Assert.notNull(factoryType, "'factoryType' must not be null");
        ClassLoader classLoaderToUse = classLoader;
        if (classLoaderToUse == null) {
            classLoaderToUse = SpringFactoriesLoader.class.getClassLoader();
        }
        List<String> factoryImplementationNames = loadFactoryNames(factoryType, classLoaderToUse);
        if (logger.isTraceEnabled()) {
            logger.trace("Loaded [" + factoryType.getName() + "] names: " + factoryImplementationNames);
        }
        List<T> result = new ArrayList<>(factoryImplementationNames.size());
        for (String factoryImplementationName : factoryImplementationNames) {
            result.add(instantiateFactory(factoryImplementationName, factoryType, classLoaderToUse));
        }
        AnnotationAwareOrderComparator.sort(result);
        return result;
    }

总结

创建自定义 starter 的步骤：

确保在Pom.xml文件中声明了使用该组件所需要的全部dependency
利用@ConfigurationProperties注解对外暴露恰当的properties
利用条件注解@ConditionalXXX编写XXXAutoConfigration类
把写好的的XXXAutoConfigration类加到META-INF/spring.factories文件的EnableAutoConfiguration配置中，这样在应用启动的时候就会自动加载XXXAutoConfiguration。