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源码解析自动配置的这些细节不知道别说你会-springboot

jiezi

spring-boot 相对于 spring，很重要的一个特点就是自动配置，使约定大于配置思想成功落地。xxx-spring-boot-starter 一系列引导器能够开箱即用，或者只需要很少的配置（对于初学人员）就是因为已做了默认的自动配置。

自动配置在一开始就初始化了一些配置，同时提供修改配置的入口。

整体结构

spring-boot-autoconfigure 包是 spring-boot-starter 中一个非常重要的包，其中提供了自动配置功能，还对常用依赖，设置了默认配置。

依赖

其依赖的包有三种：

  • 基础包：spring-boot
  • 可选功能依赖包：提供默认配置的常用依赖包，实际使用时由使用者提供
  • 测试包

可选功能依赖包有 spring-data-redis、validator、thymeleaf、websocket 等等。下面会选几个作为示例具体讲解。

原理

@EnableAutoConfiguration

@AutoConfigurationPackage
@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)
public @interface EnableAutoConfiguration {
  /**
   *  当此名对应属性为 true 时，才开启自动配置
   */
  String ENABLED_OVERRIDE_PROPERTY = "spring.boot.enableautoconfiguration";
  
  /**
   *  需要排除的类（通常当此类在类路径下时使用）*/
  Class<?>[] exclude() default {};

  /**
   *  需要排除的类名（当此类不在类路径下时使用）*/
  String[] excludeName() default {};}

@AutoConfigurationPackage

将使用此注解的类所属于的包注册成 spring bean。
此 spring bean 的 beanName 为 AutoConfigurationPackages，
beanClass 为 BasePackages。

AutoConfigurationImportSelector

自动配置选择器，选择哪些类自动配置。

selectImports

核心方法：String[] selectImports(AnnotationMetadata annotationMetadata)，此方法返回需要自动配置的全类名数组。
需要自动配置的类满足以下条件：

  1. META-INF/spring.factories 中 key 为 org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration 的类
  2. @EnableAutoConfiguration 注解中 exclude、excludeName 属性代表的类，配置中 spring.autoconfigure.exclude 中设置的类（若类路径中存在，但是步骤 1 不存在，则抛异常）
  3. 满足包含三种注解的条件：OnBeanCondition（如：ConditionalOnBean、ConditionalOnMissingBean）、OnClassCondition（如：ConditionalOnClass、ConditionalOnMissingClass）、OnWebApplicationCondition（如：ConditionalOnWebApplication、ConditionalOnNotWebApplication）

最后，会激活 AutoConfigurationImportEvent 事件。

getImportGroup 与 DeferredImportSelector.Group

对来自不同 ImportSelector 的结果进行分组

自动配置的顺序

  • AutoConfigurationSorter
  • @AutoConfigureOrder
  • @AutoConfigureBefore
  • @AutoConfigureAfter

AutoConfigurationSorter 是具体控制排序的逻辑
@AutoConfigureOrder 是 @Order 的 Auto-configuration 特定变体，因此需要制定自定配置的顺序时，可以用 @AutoConfigureOrder。控制应用配置类的 绝对顺序。
@AutoConfigureBefore 和 @AutoConfigureAfter 控制应用配置类的相对顺序。

具体培训顺序如下：

  1. 根据类名按照 字母表递增 排序
  2. 根据 @AutoConfigureOrder value 值（默认：0）递增 排序
  3. 根据 @AutoConfigureBefore 和 @AutoConfigureAfter 调整排序

那么 @Order 还能控制自动配置类的顺序吗？

@SpringBootApplication

2.1.8.RELEASE 版本中，此注解的组合注解如下：

// 省略不需关心的注解
@SpringBootConfiguration
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan(excludeFilters = { @Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = TypeExcludeFilter.class),
        @Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = AutoConfigurationExcludeFilter.class) })
public @interface SpringBootApplication {

已有原来的 @Configuration 改为 @SpringBootConfiguration，其意义如下：

  • 相当于是 @Configuration 类
  • 使用该注解的类提供 Spring Boot 应用。

一个应用只能包含一个 @SpringBootConfiguration 类，通常使用 @SpringBootApplication 就可以了

AbstractDependsOnBeanFactoryPostProcessor

此类实现 BeanFactoryPostProcessor，会在 spring-boot 启动过程中在合适的时机执行
继承此类，通过构造器动态决定指定类型的 bean 应该依赖于哪些 bean。

BackgroundPreinitializer

此类实现 ApplicationListener<SpringApplicationEvent>
此类功能为：在耗时任务的后台线程中触发早期初始化，如：
ValidationInitializer、MessageConverterInitializer、JacksonInitializer、CharsetInitializer、ConversionServiceInitializer、MBeanFactoryInitializer等

@ImportAutoConfiguration

导入自动配置类。从源码来看，都是测试时用于自动配置。使用此类的注解，也在 META-INF/spring.factories 中配置，示例如下：

@ImportAutoConfiguration
public @interface AutoConfigureDataJpa {}
org.springframework.boot.test.autoconfigure.orm.jpa.AutoConfigureDataJpa=\
org.springframework.boot.autoconfigure.data.jpa.JpaRepositoriesAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.flyway.FlywayAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.jdbc.DataSourceAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.jdbc.DataSourceTransactionManagerAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.jdbc.JdbcTemplateAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.liquibase.LiquibaseAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.orm.jpa.HibernateJpaAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.transaction.TransactionAutoConfiguration

因此使用注解 AutoConfigureDataJpa 就相当于导入了 JpaRepositoriesAutoConfiguration、DataSourceAutoConfiguration 等类。

使用如下：

@BootstrapWith(DataJpaTestContextBootstrapper.class)
@ExtendWith(SpringExtension.class)
@OverrideAutoConfiguration(enabled = false)
@TypeExcludeFilters(DataJpaTypeExcludeFilter.class)
@Transactional
@AutoConfigureCache
@AutoConfigureDataJpa
@AutoConfigureTestDatabase
@AutoConfigureTestEntityManager
@ImportAutoConfiguration
public @interface DataJpaTest {// ...}
@RunWith(SpringRunner.class)
@DataJpaTest
@TestPropertySource(properties = "spring.jpa.hibernate.use-new-id-generator-mappings=false")
public class DataJpaTestIntegrationTests {

    @Autowired
    private TestEntityManager entities;

    @Autowired
    private JdbcTemplate jdbcTemplate;

    @Autowired
    private ExampleRepository repository;

    @Autowired
    private DataSource dataSource;

    @Autowired
    private ApplicationContext applicationContext;

    @Test
    public void testEntityManager() {ExampleEntity entity = this.entities.persist(new ExampleEntity("spring", "123"));
        this.entities.flush();
        Object id = this.entities.getId(entity);
        ExampleEntity found = this.entities.find(ExampleEntity.class, id);
        assertThat(found.getName()).isEqualTo("spring");
    }
    
    // ...

对常用工具的支持

以上原理是提供自动配置的基石，但实际在使用的时候，很多内容不需要任何（或极少量）配置就能直接使用，一方面是各 xxx-spring-boot-starter 中包含了 spring-boot-autoconfigure 并写了自动配置逻辑，一方面，是 spring-boot 官方在 spring-boot-autoconfigure 包中已经直接支持了。

示例：gson 自动配置

支持有如下类：

  • GsonProperties
  • GsonBuilderCustomizer
  • GsonAutoConfiguration

GsonProperties 类获取 Gson 的配置属性

@ConfigurationProperties(prefix = "spring.gson")
public class GsonProperties {
  private Boolean generateNonExecutableJson;
  private Boolean excludeFieldsWithoutExposeAnnotation;
  private Boolean serializeNulls;
  private String dateFormat;
  // ...
}
@FunctionalInterface
public interface GsonBuilderCustomizer {
    /**
     * 自定义 GsonBuilder
     */
    void customize(GsonBuilder gsonBuilder);
}

GsonAutoConfiguration 中使用 GsonProperties 和 GsonBuilderCustomizer（内部类中实现）

@Configuration
@ConditionalOnClass(Gson.class)
@EnableConfigurationProperties(GsonProperties.class)
public class GsonAutoConfiguration {
    @Bean
    @ConditionalOnMissingBean
    public GsonBuilder gsonBuilder(List<GsonBuilderCustomizer> customizers) {GsonBuilder builder = new GsonBuilder();
        customizers.forEach((c) -> c.customize(builder));
        return builder;
    }

    @Bean
    @ConditionalOnMissingBean
    public Gson gson(GsonBuilder gsonBuilder) {return gsonBuilder.create();
    }

    @Bean
    public StandardGsonBuilderCustomizer standardGsonBuilderCustomizer(GsonProperties gsonProperties) {return new StandardGsonBuilderCustomizer(gsonProperties);
    }

    static final class StandardGsonBuilderCustomizer implements GsonBuilderCustomizer, Ordered {

        private final GsonProperties properties;

        StandardGsonBuilderCustomizer(GsonProperties properties) {this.properties = properties;}

        @Override
        public int getOrder() {return 0;}

        @Override
        public void customize(GsonBuilder builder) {// ...}

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