让SpringBoot自动化配置不再神秘

本文若有任何纰漏、错误，还请不吝指出！

注：本文提到的Spring容器或者Bean容器，或者Spring Bean容器，都是指同一个事情，那就是代指BeanFactory。关于BeanFactory，后面有机会会再说下。

花絮

几年前接触过SpringBoot，跑过Demo，当时刚入行，连Spring都没搞明白，更别说SpringBoot了，就是觉得，哇塞，好厉害，然后一脸懵逼。

工作中没有用到，又没有去主动学习它。觉得很恐惧，这么厉害的东西，肯定是很深奥，很复杂吧！。

这种心理也造成了一定程度上，对某些事物的望而却步，其实只要向前迈出了步子，一步步慢慢来，才发现，以前的那种恐惧心理是多么的幼稚、胆怯、可笑！

序言

SpringBoot本身并没有多大的花样，所有的知识点其实还都是Spring Framework的。

在SpringBoot之前，使用Spring可以说，并不是那么的方便，其实也主要是在搭建一个基于Spring Framework的项目时这个困扰。Spring本身的配置，整合SpringMVC，整合Struts2，整合mybatis，整合Hibernate，整合SpringSecurity等等，如果是Web应用还有个web.xml需要配置。什么都要你去配置一下，第一步就是去找怎么配置，记住这么配置是如何配的，其实并没有切实的意义，毕竟又不是经常需要去搭建一个项目。正因为不常这么配置，不值得记住如何配置，导致每次实际用到时，很麻烦，到处去找如何配置的XML配置文件。

SpringBoot的出现，正是为了解决这个问题，让你可以不去做任何配置的情况下，运行一个Spring应用，或者Web应用。需要做的仅仅是引入SpringBoot的maven或者gradle依赖即可。

SpringBoot要做的就是，让你开箱即用！

将使用Spring的成本降到尽可能低，为用户带来了极大的便利。

当然SpringBoot做的也不仅仅只有这些，不过这里仅讨论下它的自动化配置，不讨论其他的。

如果了解Spring对@Configuration这个注解的处理过程，会更加容易理解SpringBoot的自动化配置。

如果没有，可以参考这篇解释

穷其林

这第一件事，就是找门，门都找不到，那不是没门吗！

既然想找门，就得从程序的启动入口去找，任何SpringBoot程序都会用到这么两个

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

看到这个后，如果好奇其实现，应该会首先查看SpringApplication#run方法，实际调用的是这个重载的静态方法。

// org.springframework.boot.SpringApplication
public static ConfigurableApplicationContext run(Class<?>[] primarySources, String[] args) {
   return new SpringApplication(primarySources).run(args);
}

public ConfigurableApplicationContext run(String... args) {
    ···省略···
    try {
        ···省略···
        context = createApplicationContext();
        exceptionReporters = getSpringFactoriesInstances(SpringBootExceptionReporter.class,new Class[] { ConfigurableApplicationContext.class }, context);
        // 真正启动应用程序上下文前的一些准备动作
        // 这里会去将Application.class，注册到org.springframework.context.annotation.AnnotatedBeanDefinitionReader
        // 也就是去把Application.class注册成一个BeanDefinition实例
        // 不过Application必须要是一个@Component
        prepareContext(context, environment, listeners, applicationArguments, printedBanner);
        // 刷新上下文，这个过程中主要就是Bean的实例化和属性赋值绑定
        // 如果是Web环境，涉及到Web相关的一些东西，但是本质上还是各种Bean的实例化
        // 和Bean之间依赖关系的处理，代理Bean的生成(涉及到AspectJ的Advice处理)等等
        refreshContext(context);

    }
    return context;
}

BeanDefinition实例有了，就能去启动上下文，处理Bean容器了，容器启动完成后，整个SpringBoot程序基本启动完成！

等等！ 是不是少了什么？

这里就注册了一个BeanDefinition，那么多@Component、@Configuration、@Service、@Controller怎么办？

先留着疑问，且待后面解答！

遇山口

林尽水源，便得一山，山有小口，仿佛若有光。

注意到上面的准备阶段，被注册的Bean必须要被@Component注解，现在Application.class仅有一个注解@SpringBootApplication。

@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 {
    ···省略···
}

挨个查看几个注解的定义后，会发现@SpringBootConfiguration被@Component所注解，这就解释了为什么被@SpringBootApplication所注解的Application.class类可以被作为一个Bean注册到BeanDefinitionRegistry。

除此之外，还有个令人惊喜的名称：@EnableAutoConfiguration，看名字就看出来它是做啥的了。

没错，SpringBoot的所谓自动配置，就是它在起作用。

这里暂时不讨论@ComponentScan

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

这个注解又使用了两个注解，分别是@AutoConfigurationPackage和@Import

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

}

可以发现，这两个注解最终都指向了同一个注解@Import

@Import是Annotation时代的<import/>，作用是向BeanDefinitionRegistry注册Bean的。

所以@EnableAutoConfiguration这个注解一共注册了两个Bean，分别是：AutoConfigurationPackages.Registrar.class和AutoConfigurationImportSelector.class

先说说AutoConfigurationPackages.Registrar的用处

这个类就干一个事，注册一个Bean，这个Bean就是org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfigurationPackages.BasePackages，它有一个参数，这个参数是使用了@AutoConfigurationPackage这个注解的类所在的包路径。有了这个包路径后，就会扫描这个包下的所有class文件，然后将需要注册到Bean容器的类，给注册进去。

具体可以参见这里 org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfigurationPackages#register

这里就解释了为什么有时候主配置类放的位置不对，导致有些类没被Spring容器纳入管理

桃花源

经历了一番折腾，就要进入桃花源了

AutoConfigurationImportSelector就是那最后一层窗户纸

// org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfigurationImportSelector
public class AutoConfigurationImportSelector implements DeferredImportSelector, BeanClassLoaderAware,
      ResourceLoaderAware, BeanFactoryAware, EnvironmentAware, Ordered {
    @Override
    public String[] selectImports(AnnotationMetadata annotationMetadata) {
        if (!isEnabled(annotationMetadata)) {
            return NO_IMPORTS;
        }
        // 为了加载spring-boot-autoconfiguration包下的配置文件META-INF/spring-autoconfigure-metadata.properties
        // 这里配置的主要是一些SpringBoot启动时用到的一些@ConditionOnClass的配置
        AutoConfigurationMetadata autoConfigurationMetadata = AutoConfigurationMetadataLoader
                .loadMetadata(this.beanClassLoader);
        // 这里的AutoConfigurationEntry，就包含了所有的导入的需要被实例化的Bean
        AutoConfigurationEntry autoConfigurationEntry = getAutoConfigurationEntry(autoConfigurationMetadata,
                annotationMetadata);
        // 返回这些被导入Bean的类全限定名数组
        return StringUtils.toStringArray(autoConfigurationEntry.getConfigurations());
    }

    protected AutoConfigurationEntry getAutoConfigurationEntry(AutoConfigurationMetadata autoConfigurationMetadata,
            AnnotationMetadata annotationMetadata) {
        if (!isEnabled(annotationMetadata)) {
            return EMPTY_ENTRY;
        }
        ··· 省略 ···
        // 获取所有的需要导入的Bean，这些被导入的Bean就是各个组件需要自动化配置的启动点
        List<String> configurations = getCandidateConfigurations(annotationMetadata, attributes);
        ··· 省略 ···
        return new AutoConfigurationEntry(configurations, exclusions);
    }

    protected List<String> getCandidateConfigurations(AnnotationMetadata metadata, AnnotationAttributes attributes) {
        // 使用SpringFactoriesLoader#loadFactoryNames方法，从所有的包及classpath目录下，
        // 查找META-INF/spring.factories文件，且名称为org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration的配置
        List<String> configurations = SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(getSpringFactoriesLoaderFactoryClass(),
                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;
    }
}

最终这些配置在META-INF/spring.factories中需要自动配置的类，就会被注册到Spring Bean容器中，然后被实例化，调用初始化方法等！

这些做自动配置的类，基本都会通过实现各种Aware接口，获取到Spring Framework中的BeanFactory，ApplicationContext等等所有的一些框架内的组件，用于后面使用。

之后完成自己框架的一些初始化工作，主要就是将原先和Spring整合时，需要手动配置的那些，在这里通过编程式的方式，给做了。

这样，就完成了所谓的自动化配置，全程不需要我们的任何参与。

PS: 这个仅仅是做了一个通用的配置，让用户可以在不做任何配置的情况下能直接使用。但是一些个性化的配置，还是需要通过配置文件的方式，写入配置。对于这部分配置的处理，SpringBoot也都给揽下了

总结

整体看下来，SpringBoot干的这些，更像是一个体力活，将于Spring集成的那么多三方库的配置，使用代码全部实现了一遍，其使用的核心功能，依然是Spring Framework的那些东西。

但是这个体力活是为使用者省下的，也让Spring Framework更加的具有活力了。

同时微服务的兴起，也是Spring为了顺势而必须作出的一个改变，也可以说为Spring在微服务领域立下了汗马功劳！