SpringBoot | 2.1 SpringBoot自动装配原

作者: 多氯环己烷 | 来源:发表于2021-07-18 21:19 被阅读0次

前言

前面第一章的内容基本上都是基于注解的Spring内容，想要学好SpringBoot这些Spring基础必不可少。从这章开始就是SpringBoot了，首先学习一下SpringBoot最重要的自动装配原理。

一句话概括SpringBoot的自动配置原理就是：启动时加载所有，最终按照条件进行装配。

本小节重点注解结构列图如下：

@SpringBootApplication：主程序注解；

@SpringBootConfiguration：表名核心配置类；
- @Configuration：表名配置类；
@ComponentScan：开启包扫描；
@EnableAutoConfiguration：启用自动配置；
- @AutoConfigurationPackage：自动配置包，指定了自动配置包的默认规则；
  - @Import(AutoConfigurationPackages.Registrar.class)：容器中导入Registrar组件；
- @Import(AutoConfigurationImportSelector.class)：【重要】按照条件配装规则@Conditional，按需配置；

注：在说明注解时，第一点加粗为注解中文含义，第二点为一般加在哪身上，缩进或代码块为示例，如：

@注解

中文含义
加在哪
其他……
- 语句示例
```
//代码示例
```

1. 引入配置文件与配置绑定

在理解自动装配原理之前，还需要知道配置绑定相关注解。

引入配置文件常用@ImportResource注解:

@ImportResource

配置引入；
用于类上；
用于引入配置文件，常用于老项目（需要保留大量xml文件的项目）；
- @ImportResource("classpath:beans.xml") 引入beans.xml配置文件。

配置绑定的核心注解为@ConfigurationProperties，指读取properties文件中的内容，封装进JavaBean中，以供随时使用。

@ConfigurationProperties

属性配置；
用于POJO类上；

配置绑定有两种形式：

1.1 @ConfigurationProperties + @EnableConfigurationProperties

EnableConfigurationProperties：启用配置属性；
在POJO类上写@ConfigurationProperties，在配置类上写@EnableConfigurationProperties；
@EnableConfigurationProperties的两个核心功能：将按照制定规则与配置文件绑定、将组件导入容器中；
- 例：将Car组件自动注册进容器中：

//配置类
@EnableConfigurationProperties(Car.class)
public class MyConfig {
}

//POJO类
@ConfigurationProperties(prefix = "mycar")
public class Car {
  private String brand;
  private Integer price;
}

#配置文件
mycar: 
  brand: 小鹏
  price: 100000

1.2 @ConfigurationProperties + @Component

Component：组件注入；
在POJO类上同时标注这两个注解；

@Component表示将POJO类作为组件注册进容器中，只有在容器中的组件，才会拥有SpringBoot提供的强大功能；

例：将Car组件自动注册进容器中：

@Component
@ConfigurationProperties(prefix = "mycar") //prefix表示前缀
public class Car {
    private String brand;
    private Integer price;
}

#配置文件
mycar: 
  brand: 小鹏
  price: 100000

2. 自动配置原理【总述】

SpringBoot自动配置的核心注解是@SpringBootApplication，这是个十分【重要】的注解。

@SpringBootApplication

SpringBoot应用；
用在主启动类上；
表名该应用是个SpringBoot应用，并且指定主启动类入口；

是SpringBoot的核心注解，也是个合成注解，由3个注解组合而成（@SpringBootConfiguration、@EnableAutoConfiguration、@ComponentScan）；

SpringBoot源码：

@SpringBootConfiguration
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan(excludeFilters = { @Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = TypeExcludeFilter.class),
      @Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = AutoConfigurationExcludeFilter.class) })
public @interface SpringBootApplication{
    ……
}

主程序注解结构列图【精髓】

建议在下面学习底层注解时对照结构图。

@SpringBootApplication：主程序注解；

@SpringBootConfiguration：表名核心配置类；
- @Configuration：表名配置类；
@ComponentScan：开启包扫描；
@EnableAutoConfiguration：启用自动配置；
- @AutoConfigurationPackage：自动配置包，指定了自动配置包的默认规则；
  - @Import(AutoConfigurationPackages.Registrar.class)：容器中导入Registrar组件；
- @Import(AutoConfigurationImportSelector.class)：【重要】按照条件配装规则@Conditional，按需配置；

下面将对@SpringBootConfiguration、@EnableAutoConfiguration、@ComponentScan三个注解逐一分析。

3. 引导加载自动配置类【三注解源码分析】

这三个注解中，@EnableAutoConfiguration为核心。

@SpringBootConfiguration

配置注解；
标注类上；
底层是一个@Configuration，代表当前类是一个配置类。在这里指核心配置类。

@ComponentScan

开启包扫描；
标注类上；
可以指定扫描路径，扫描到的包里的注解才能生效。在这里自定义了两个扫描器。
- 例：@ComponentScan(basePackages = {"com.dlhjw"})

@EnableAutoConfiguration

启用自动配置；
标注在配置类上；
需要在配置类里写，表示开启属性配置功能，将指定的组件自动注册到容器中；
重要注解，实现注解@SpringBootApplication的核心功能，其本身也是一个合成注解。
- 注解源码，由@AutoConfigurationPackage与@Import合成：
```
@AutoConfigurationPackage
@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)
public @interface EnableAutoConfiguration {
   ……
}
```

第一个注解：

@AutoConfigurationPackage

自动配置包；
用在类上；
指定了自动配置包的默认规则：将主程序类MainApplication所在包下的所有组件用Registrar方法批量注册进容器里。
- 注解源码：
```
@Import(AutoConfigurationPackages.Registrar.class)  //给容器中导入一个组件
public @interface AutoConfigurationPackage {
   ……
}
```

源码级分析：

解释SpringBoot默认的扫描路径为主程序类MainApplication所在包及以下：

Registrar方法源码如下：

static class Registrar implements ImportBeanDefinitionRegistrar, DeterminableImports {
   Registrar() {
   }
   
   //Registrar方法传递两个参数，第一个是注解的源信息AnnotationMetadata，这个注解标在主程序类MainApplication上（合成注解层层传递）
   public void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata metadata, BeanDefinitionRegistry registry) {
       //Registrar方法利用注解源信息获取到主程序MainApplication所在包名com.dlhjw.boot，封装成数组，注册进容器里。
       AutoConfigurationPackages.register(registry, (String[])(new AutoConfigurationPackages.PackageImports(metadata)).getPackageNames().toArray(new String[0]));
   }

   public Set<Object> determineImports(AnnotationMetadata metadata) {
       return Collections.singleton(new AutoConfigurationPackages.PackageImports(metadata));
   }
}

即：@AutoConfigurationPackage注解的含义是：将指定的一个包下的所有组件导入进容器。

第二个注解

@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)【重要】

引入自动配置类；
用在类上；
在SpringBoot初始启动时导入127个自动配置类，按照条件配装规则@Conditional，按需配置；

源码级分析：

总体上：利用Selector机制给容器批量导入自动配置类；（底层 -> 实现）

首先从META-INF/spring.factories位置加载一个文件。即默认扫描当前系统里面所有META-INF/spring.factories位置的文件。其中最重要的是spring-boot-autoconfigure-2.3.4.RELEASE.jar包里的META-INF/spring.factories（SpringBoot兼容全场景的127个自动配置类就在这里，即xxxxAutoConfiguration）；
接着使用Spring的工厂加载类loadSpringFactories得到所有的组件；
然后调用getCandidateConfigurations()获取到所有需要导入到容器中的配置类（默认导入导容器中的127个全类名组件）
接着利用getAutoConfigurationEntry(annotationMetadata)方法获取自动配置集合
【核心】最后对getAutoConfigurationEntry(annotationMetadata)获取到的配置进行封装，封装成selectImports(AnnotationMetadata am)方法，返回String数组，数组里说明了需要导入的自动配置类（组件）。

4. 按需开启自动配置项【核心】

虽然127个场景的所有自动配置启动的时候默认全部加载。xxxxAutoConfiguration
但我们不一定全部都会用到，需要按照条件装配规则@Conditional，按需配置。

例：给容器中加入文件上传解析器；

@Bean
@ConditionalOnBean(MultipartResolver.class)  //容器中有这个类型组件
@ConditionalOnMissingBean(name = DispatcherServlet.MULTIPART_RESOLVER_BEAN_NAME) //容器中没有这个名字 multipartResolver 的组件
public MultipartResolver multipartResolver(MultipartResolver resolver) {
    //给@Bean标注的方法传入了对象参数，这个参数的值会从容器中找。
    //SpringMVC multipartResolver。防止有些用户配置的文件上传解析器不符合规范
    return resolver;
}

5. 修改默认配置【定制化配置】

约定大于配置思想： SpringBoot默认会在底层配好所有的组件。但是如果用户自己配置了以用户的优先

@ConditionalOnMissingBean

条件装配；
用在方法上；
SpringBoot源码里经常会有@ConditionalOnMissingBean注解，表示当容器中没有该组件时，才会注册SpringBoot默认的。
```
//源码里
@Bean
@ConditionalOnMissingBean
public CharacterEncodingFilter characterEncodingFilter() {
}
```

用户配置方式（定制化配置）：

定制化配置基于属性绑定注解@EnableConfigurationProperties与修改默认配置方法

在config包下的配置文件类上标注引入配置文件注解@ImportResource

@ImportResource("classpath:beans.xml")
public class MyConfig(){
    //（*）
}

在config包下的配置文件类里（*）处配置用户方式

@Bean
public CharacterEncodingFilter myFilter() {
    ……
}

在 application.properties 配置文件里配置(推荐)
- 查看哪些属性可以配置（常用应用程序属性）
- 中文：https://www.cnblogs.com/xumBlog/p/10424351.html
- 英文：https://docs.spring.io/spring-boot/docs/current/reference/html/appendix-application-properties.html#common-application-properties
- 源码分析：通过@EnableConfigurationProperties注解，找到对应的xxxProperties类。

*6. 改变扫描路径

SpringBoot默认扫描主程序所在包及其下面的所有子包里面的组件，但可以改变扫描路径。

改变扫描路径：

@SpringBootApplication(scanBasePackages="com.dlhjw")

扫描com.dlhjw包下的注解；

@ComponentScan("com.dlhjw")

扫描com.dlhjw包下的注解；

排除自动扫描：

@SpringBootApplication(exclude={XX.class,YY.class})

例：@SpringBootApplication(exclude=DataSourceAutoConfiguration.class)取消数据库配置。

7. 自动配置总结

一句话概括SpringBoot的自动配置原理就是：启动时加载所有，最终按照条件进行装配。

即：

SpringBoot先加载所有的自动配置类 xxxxxAutoConfiguration；
每个自动配置类按照条件进行生效，默认都会绑定配置文件指定的值。从xxxxProperties里面取，xxxProperties和配置文件进行了绑定；
生效的配置类就会给容器中装配很多组件，只要容器中有这些组件，相当于这些功能就有了；
由此可得：定制化配置基于属性绑定注解@EnableConfigurationProperties与修改默认配置方法
- 用户直接自己@Bean替换底层的组件（基于SpringBoot的@ConditionalOnMissingBean）；
- 用户去看这个组件是获取的配置文件什么值就去修改（基于SpringBoot的属性绑定注解@EnableConfigurationProperties）；
即：xxxxxAutoConfiguration ---> 组件 ---> xxxxProperties里面拿值 ---> application.properties

主程序注解结构列图

这里再列一下结构图，因为本小节的精髓都在这了。

@SpringBootApplication：主程序注解；

@SpringBootConfiguration：表名核心配置类；
- @Configuration：表名配置类；
@ComponentScan：开启包扫描；
@EnableAutoConfiguration：启用自动配置；
- @AutoConfigurationPackage：自动配置包，指定了自动配置包的默认规则；
  - @Import(AutoConfigurationPackages.Registrar.class)：容器中导入Registrar组件；
- @Import(AutoConfigurationImportSelector.class)：【重要】按照条件配装规则@Conditional，按需配置；

其他说明：

若在配置类里只有一个有参构造器，说明有参构造器里的所有属性都会从属性里确定；（4.2.x 设置静态页面）

最后

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SpringBoot | 2.1 SpringBoot自动装配原

前言

1. 引入配置文件与配置绑定

@ImportResource

@ConfigurationProperties

1.1 @ConfigurationProperties + @EnableConfigurationProperties

1.2 @ConfigurationProperties + @Component

2. 自动配置原理【总述】

@SpringBootApplication

主程序注解结构列图【精髓】

3. 引导加载自动配置类【三注解源码分析】

@SpringBootConfiguration

@ComponentScan

@EnableAutoConfiguration

@AutoConfigurationPackage

@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)【重要】

4. 按需开启自动配置项【核心】

5. 修改默认配置【定制化配置】

@ConditionalOnMissingBean

*6. 改变扫描路径

@SpringBootApplication(scanBasePackages="com.dlhjw")

@ComponentScan("com.dlhjw")

@SpringBootApplication(exclude={XX.class,YY.class})

7. 自动配置总结

最后

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