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看一下 Spring 實現自動配置的原理~~

全部章節傳送門：
Spring Boot學習筆記（一）：Spring Boot 入門基礎
 Spring Boot學習筆記（二）：Spring Boot 運行原理
 Spring Boot學習筆記（三）：Spring Boot Web開發
 Spring Boot學習筆記（四）：Spring Boot 數據訪問
 Spring Boot學習筆記（五）：Spring Boot 企業級開發
 Spring Boot學習筆記（六）：Spring Boot 應用監控

Spring Boot 啟動原理

任何一個 Spring Boot 項目都會有一個啟動類，其中有一個 @SpringBootApplication 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 {
    ...
}

其中，比較關鍵的注解：

@SpringBootConfiguration：標記當前類為配置類
@EnableAutoConfiguration：開啟自動配置
@ComponentScan：掃描主類所在的同級包以及下級包里的Bean

在進入核心注解 @EnableAutoConfiguration 的源碼中。

@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@AutoConfigurationPackage
@Import({AutoConfigurationImportSelector.class})
public @interface EnableAutoConfiguration {
    String ENABLED_OVERRIDE_PROPERTY = "spring.boot.enableautoconfiguration";

    Class<?>[] exclude() default {};

    String[] excludeName() default {};
}

其中的關鍵部分是 @Import 注解導入的配置功能，AutoConfigurationImportSelector 使用 getCandidateConfigurations 方法得到待配置的class的類名集合。

protected List<String> getCandidateConfigurations(AnnotationMetadata metadata, AnnotationAttributes attributes) {
    List<String> configurations = SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(this.getSpringFactoriesLoaderFactoryClass(), this.getBeanClassLoader());
    Assert.notEmpty(configurations, "No auto configuration classes found in META-INF/spring.factories. If you are using a custom packaging, make sure that file is correct.");
    return configurations;
}

SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames 方法會掃描 META-INF/spring.factories 文件。

查看 spring-boot-autoconfigure-2.1.3.RELEASE.jar 中的 spring.factories 。

spring-factories.png

可以看到其中的自動配置。

# Auto Configure
org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\
org.springframework.boot.autoconfigure.admin.SpringApplicationAdminJmxAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.aop.AopAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.amqp.RabbitAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.batch.BatchAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.cache.CacheAutoConfiguration,\
...

核心注解

打開任意的 AutoConfiguration 文件（spring-boot-autoconfigure-2.1.3.RELEASE.jar 中），可以看到很多的條件注解，這些注解包含在 org.springframework.boot.autoconfigure.condition 包中，如下所示：

@ConditionalOnBean：當容器里有指定Bean的條件下
@ConditionalOnClass：當類路徑下有指定的類的條件下
@ConditionalOnExpression：基于SpEL表達式作為判斷條件
@ConditionalOnJava：基于JVM版本作為判斷條件
@ConditionalOnJndi：在JNDI存在的條件下查找指定的位置
@ConditionalOnMissingBean：當容器里沒有指定Bean的情況下
@ConditionalOnMissingClass：當容器里沒有指定類的情況下
@ConditionalOnWebApplication：當前項目時Web項目的條件下
@ConditionalOnNotWebApplication：當前項目不是Web項目的條件下
@ConditionalOnProperty：指定的屬性是否有指定的值
@ConditionalOnResource：類路徑是否有指定的值
@ConditionalOnOnSingleCandidate：當指定Bean在容器中只有一個，或者有多個但是指定首選的Bean
@ConditionalOnWebApplication: 當前項目是在 Web 項目的條件下。

這些注解都組合了@Conditional注解，只是使用了不同的條件。

實例分析

下面通過一個簡單的 Spring Boot 內置的自動配置： http的編碼配置來講解一下配置流程。

在常規項目中配置 Http 編碼的時候是在 web.xml 中配置一個 filter 。

<filter> 
    <filter-name>CharacterEncodingFilter</filter-name>
    <filter-class>org.springframework.web.filter.CharacterEncodingFilter</filter-class>
    <init-param> 
        <param-name>encoding</param-name>
        <param-value>utf-8</param-value> 
    </init-param> 
    <init-param> 
        <param-name>forceEncoding</param-name>
        <param-value>true</param-value> 
    </init-param> 
</filter>

自動配置需要滿足兩個條件：

能配置 CharacterEncodingFilter 這個 Bean；
能配置 encoding 和 forceEncoding 兩個參數。

配置參數的時候使用了在SpringBoot基礎章節中講述的類型安全配置，Spring Boot 也是基于這一點實現的。雙擊shift全局搜索 HttpProperties(這里需要注意，不是老版本中的 HttpEncodingProperties)。

@ConfigurationProperties(
    prefix = "spring.http"
) // 配置前綴
public class HttpProperties {
    private boolean logRequestDetails;
    private final HttpProperties.Encoding encoding = new HttpProperties.Encoding();

    public HttpProperties() {
    }

    public boolean isLogRequestDetails() {
        return this.logRequestDetails;
    }

    public void setLogRequestDetails(boolean logRequestDetails) {
        this.logRequestDetails = logRequestDetails;
    }

    public HttpProperties.Encoding getEncoding() {
        return this.encoding;
    }

    public static class Encoding {
        public static final Charset DEFAULT_CHARSET;
        private Charset charset;
        private Boolean force;
        private Boolean forceRequest;
        private Boolean forceResponse;
        private Map<Locale, Charset> mapping;

        public Encoding() {
            this.charset = DEFAULT_CHARSET;
        }

        public Charset getCharset() {
            return this.charset;
        }

        public void setCharset(Charset charset) {
            this.charset = charset;
        }

        public boolean isForce() {
            return Boolean.TRUE.equals(this.force);
        }

        public void setForce(boolean force) {
            this.force = force;
        }

        public boolean isForceRequest() {
            return Boolean.TRUE.equals(this.forceRequest);
        }

        public void setForceRequest(boolean forceRequest) {
            this.forceRequest = forceRequest;
        }

        public boolean isForceResponse() {
            return Boolean.TRUE.equals(this.forceResponse);
        }

        public void setForceResponse(boolean forceResponse) {
            this.forceResponse = forceResponse;
        }

        public Map<Locale, Charset> getMapping() {
            return this.mapping;
        }

        public void setMapping(Map<Locale, Charset> mapping) {
            this.mapping = mapping;
        }

        public boolean shouldForce(HttpProperties.Encoding.Type type) {
            Boolean force = type != HttpProperties.Encoding.Type.REQUEST ? this.forceResponse : this.forceRequest;
            if (force == null) {
                force = this.force;
            }

            if (force == null) {
                force = type == HttpProperties.Encoding.Type.REQUEST;
            }

            return force;
        }

        static {
            DEFAULT_CHARSET = StandardCharsets.UTF_8;//默認編碼是UTF8
        }

        public static enum Type {
            REQUEST,
            RESPONSE;

            private Type() {
            }
        }
    }
}

通過調用上述配置，然后根據條件配置 CharacterEncodingFilter 的 Bean 。

@Configuration 
@EnableConfigurationProperties({HttpProperties.class}) 
@ConditionalOnWebApplication(
    type = Type.SERVLET
)
@ConditionalOnClass({CharacterEncodingFilter.class})
@ConditionalOnProperty(
    prefix = "spring.http.encoding",
    value = {"enabled"},
    matchIfMissing = true
)
public class HttpEncodingAutoConfiguration {
    private final Encoding properties;

    public HttpEncodingAutoConfiguration(HttpProperties properties) {
        this.properties = properties.getEncoding();
    }

    @Bean
    @ConditionalOnMissingBean
    public CharacterEncodingFilter characterEncodingFilter() {
        CharacterEncodingFilter filter = new OrderedCharacterEncodingFilter();
        filter.setEncoding(this.properties.getCharset().name());
        filter.setForceRequestEncoding(this.properties.shouldForce(org.springframework.boot.autoconfigure.http.HttpProperties.Encoding.Type.REQUEST));
        filter.setForceResponseEncoding(this.properties.shouldForce(org.springframework.boot.autoconfigure.http.HttpProperties.Encoding.Type.RESPONSE));
        return filter;
    }
    ...
}

看上面的注解：

@Configuration：標明為配置類
@EnableConfigurationProperties(HttpEncodingProperties.class)聲明開啟屬性注入
@ConditionalOnClass(CharacterEncodingFilter.class)當CharacterEncodingFilter在類路徑的條件下
@ConditionalOnProperty(prefix = “spring.http.encoding”, value = “enabled”, matchIfMissing = true)當spring.http.encoding=enabled的情況下，如果沒有設置則默認為true，即條件符合
@ConditionalOnMissingBean當容器中沒有這個Bean時新建Bean 。

實現 starter pom

使用 idea 創建 Maven 的 quickstart 項目，項目信息如下。

<groupId>com.wyk</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-hello</artifactId>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>

在 pom.xml 中添加 spring-boot-autoconfigure 依賴。

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-autoconfigure</artifactId>
    <version>2.1.2.RELEASE</version>
</dependency>

創建屬性配置類，用來獲取類型安全的屬性。

package com.wyk.springbootstarterhello;

import org.springframework.boot.context.properties.ConfigurationProperties;

/**
 * hello屬性配置
 */
@ConfigurationProperties(prefix="hello")
public class HelloServiceProperties {
    private static final String MSG = "world";
    //添加默認值
    private String msg = MSG;

    public String getMsg() {
        return msg;
    }

    public void setMsg(String msg) {
        this.msg = msg;
    }
}

創建判斷依據類。

package com.wyk.springbootstarterhello;

/**
 * 判斷依據類
 */
public class HelloService {
    private String msg;

    public String sayHello() {
        return "Hello " + msg;
    }

    public String getMsg() {
        return msg;
    }

    public void setMsg(String msg) {
        this.msg = msg;
    }
}

創建自動配置類。

package com.wyk.springbootstarterhello;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.autoconfigure.condition.ConditionalOnClass;
import org.springframework.boot.autoconfigure.condition.ConditionalOnMissingBean;
import org.springframework.boot.autoconfigure.condition.ConditionalOnProperty;
import org.springframework.boot.context.properties.EnableConfigurationProperties;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration
@EnableConfigurationProperties(HelloServiceProperties.class)
@ConditionalOnClass(HelloService.class)
@ConditionalOnProperty(prefix="hello", value="enabled", matchIfMissing=true)
public class HelloServiceAutoConfiguration {
    @Autowired
    private HelloServiceProperties helloServiceProperties;

    @Bean
    @ConditionalOnMissingBean
    public HelloService helloService() {
        HelloService helloService = new HelloService();
        helloService.setMsg(helloServiceProperties.getMsg());
        return helloService;
    }
}

若要配置類生效，還需要注冊自動配置類，在src/main/resources 下新建 META-INF/spring.factories，并在其中填寫如下內容：

org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\
com.wyk.springbootstarterhello.HelloServiceAutoConfiguration

多個配置的話需要使用逗號隔開。

另外，在idea中默認沒有resources目錄，需要手工創建，然后點擊 File->Project Structure...，在彈出的窗口中選擇 Modules，然后右擊resources目錄將其設置為資源。

[圖片上傳失敗...(image-5b5c5b-1553269214786)]

然后需要將項目添加到 Maven 中方便引用。

點擊 View->Tool Window->Maven Projects ,會在右側彈出Maven的工具欄。

[圖片上傳失敗...(image-a6ee64-1553269214786)]

點擊Lifecycle中的install即可構建Maven工程并安裝到本地倉庫，需要清除的話需點擊clean 。

接下來創建一個 Spring Boot 的Web項目用來使用前面的 starter 。創建好之后需要添加starter依賴。

<dependency>
    <groupId>com.wyk</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-hello</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>
</dependency>

然后簡單的修改一下運行類。

@RestController
@SpringBootApplication
public class StatertestdemoApplication {

    @Autowired
    HelloService helloService;

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

    @RequestMapping("/")
    public String index() {
        return helloService.sayHello();
    }
}

運行程序，訪問 http://localhost:8080 ，效果如下圖。

starter-hello-world.png

在application.properties中添加配置。

hello.msg=wyk

重新運行，訪問 http://localhost:8080 ，效果如下圖。

starter-hello-wyk.png

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Spring Boot學習筆記（二）：Spring Boot 運行原理

Spring Boot 啟動原理

核心注解

實例分析

實現 starter pom

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