Spring Boot 的自动配置,是如何实现的?

简介: Spring Boot 的自动配置,是如何实现的?

SpringBoot 的故事从一个面试题开始

Spring Boot、Spring MVC 和 Spring 有什么区别?image.png

分开描述各自的特征

Spring 框架就像一个家族,有众多衍生产品例如 boot、security、jpa等等。但它们的基础都是Spring 的ioc和 aop,ioc 提供了依赖注入的容器, aop解决了面向横切面的编程,然后在此两者的基础上实现了其他延伸产品的高级功能。

Spring MVC提供了一种轻度耦合的方式来开发web应用。它是Spring的一个模块,是一个web框架。通过Dispatcher Servlet, ModelAndView 和 View Resolver,开发web应用变得很容易。解决的问题领域是网站应用程序或者服务开发——URL路由、Session、模板引擎、静态Web资源等等。

Spring Boot实现了自动配置,降低了项目搭建的复杂度。它主要是为了解决使用Spring框架需要进行大量的配置太麻烦的问题,所以它并不是用来替代Spring的解决方案,而是和Spring框架紧密结合用于提升Spring开发者体验的工具。同时它集成了大量常用的第三方库配置(例如Jackson, JDBC, Mongo, Redis, Mail等等),Spring Boot应用中这些第三方库几乎可以零配置的开箱即用(out-of-the-box)。

用最简练的语言概括就是:

. Spring 是一个“引擎”;
. Spring MVC 是基于Spring的一个 MVC 框架;
. Spring Boot 是基于Spring4的条件注册的一套快速开发整合包。

image.png

SpringBoot到底是怎么做到自动配置的?

从代码里看项目SpringBoot的项目启动类只有一个注解@SpringBootApplication和一个run方法。

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

直接看@SpringBootApplication的代码:

@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 {
    @AliasFor(
        annotation = EnableAutoConfiguration.class
    )
    Class<?>[] exclude() default {};
    @AliasFor(
        annotation = EnableAutoConfiguration.class
    )
    String[] excludeName() default {};
    @AliasFor(
        annotation = ComponentScan.class,
        attribute = "basePackages"
    )
    String[] scanBasePackages() default {};
    @AliasFor(
        annotation = ComponentScan.class,
        attribute = "basePackageClasses"
    )
    Class<?>[] scanBasePackageClasses() default {};
}

@SpringBootApplication:包含了@SpringBootConfiguration(打开是@Configuration),@EnableAutoConfiguration,@ComponentScan注解。

@Configuration

JavaConfig形式的Spring Ioc容器的配置类使用的那个@Configuration,SpringBoot社区推荐使用基于JavaConfig的配置形式,所以,这里的启动类标注了@Configuration之后,本身其实也是一个IoC容器的配置类。
对比一下传统XML方式和config配置方式的区别:

XML声明和定义配置方式

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
  xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
  xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context" xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"
  xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
            http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd
            http://www.springframework.org/schema/aop
            http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-3.0.xsd
            http://www.springframework.org/schema/context
            http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-3.0.xsd
            http://www.springframework.org/schema/tx
            http://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx-3.0.xsd
  ">
  <bean id="app" class="com..." />

用一个过滤器举例,JavaConfig的配置方式是这样

@Configuration
public class DruidConfiguration {
    @Bean
    public FilterRegistrationBean statFilter(){
        //创建过滤器
        FilterRegistrationBean filterRegistrationBean = new FilterRegistrationBean(new WebStatFilter());
        //设置过滤器过滤路径
        filterRegistrationBean.addUrlPatterns("/*");
        //忽略过滤的形式
        filterRegistrationBean.addInitParameter("exclusions","*.js,*.gif,*.jpg,*.png,*.css,*.ico,/druid/*");
        return filterRegistrationBean;
    }
}

任何一个标注了@Configuration的Java类定义都是一个JavaConfig配置类。任何一个标注了@Bean的方法,其返回值将作为一个bean定义注册到Spring的IoC容器,方法名将默认成该bean定义的id。

@ComponentScan

@ComponentScan对应XML配置中的元素,@ComponentScan的功能其实就是自动扫描并加载符合条件的组件(比如@Component和@Repository等)或者bean定义,最终将这些bean定义加载到IoC容器中。我们可以通过basePackages等属性来细粒度的定制@ComponentScan自动扫描的范围,如果不指定,则默认Spring框架实现会从声明@ComponentScan所在类的package进行扫描。
注:所以SpringBoot的启动类最好是放在rootpackage下,因为默认不指定basePackages。

@EnableAutoConfiguration

(核心内容)看英文意思就是自动配置,概括一下就是,借助@Import的帮助,将所有符合自动配置条件的bean定义加载到IoC容器。

@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 {};
}

里面最关键的是@Import(EnableAutoConfigurationImportSelector.class),借助EnableAutoConfigurationImportSelector,@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创建并使用的IoC容器。该配置模块的主要使用到了SpringFactoriesLoader。

SpringFactoriesLoader详解

SpringFactoriesLoader为Spring工厂加载器,该对象提供了loadFactoryNames方法,入参为factoryClass和classLoader即需要传入工厂类名称和对应的类加载器,方法会根据指定的classLoader,加载该类加器搜索路径下的指定文件,即spring.factories文件,传入的工厂类为接口,而文件中对应的类则是接口的实现类,或最终作为实现类。

public abstract class SpringFactoriesLoader {
    //...
    public static <T> List<T> loadFactories(Class<T> factoryClass, ClassLoader classLoader) {
        ...
    }
    public static List<String> loadFactoryNames(Class<?> factoryClass, ClassLoader classLoader) {
        ....
    }
}

所以文件中一般为如下图这种一对多的类名集合,获取到这些实现类的类名后,loadFactoryNames方法返回类名集合,方法调用方得到这些集合后,再通过反射获取这些类的类对象、构造方法,最终生成实例。image.png

AutoConfigurationImportSelector

继续上面讲的AutoConfigurationImportSelector.class。该类主要关注selectImports方法

public String[] selectImports(AnnotationMetadata annotationMetadata) {
        if (!this.isEnabled(annotationMetadata)) {
            return NO_IMPORTS;
        } else {
            AutoConfigurationMetadata autoConfigurationMetadata = AutoConfigurationMetadataLoader.loadMetadata(this.beanClassLoader);
            AnnotationAttributes attributes = this.getAttributes(annotationMetadata);
            List<String> configurations = this.getCandidateConfigurations(annotationMetadata, attributes);
            configurations = this.removeDuplicates(configurations);
            Set<String> exclusions = this.getExclusions(annotationMetadata, attributes);
            this.checkExcludedClasses(configurations, exclusions);
            configurations.removeAll(exclusions);
            configurations = this.filter(configurations, autoConfigurationMetadata);
            this.fireAutoConfigurationImportEvents(configurations, exclusions);
            return StringUtils.toStringArray(configurations);
        }
    }

该方法在springboot启动流程——bean实例化前被执行,返回要实例化的类信息列表。如果获取到类信息,spring可以通过类加载器将类加载到jvm中,现在我们已经通过spring-boot的starter依赖方式依赖了我们需要的组件,那么这些组件的类信息在select方法中就可以被获取到。

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;
    }

方法中的getCandidateConfigurations方法,其返回一个自动配置类的类名列表,方法调用了loadFactoryNames方法,查看该方法

public static List<String> loadFactoryNames(Class<?> factoryClass, @Nullable ClassLoader classLoader) {
        String factoryClassName = factoryClass.getName();
        return (List)loadSpringFactories(classLoader).getOrDefault(factoryClassName, Collections.emptyList());
    }

自动配置器会跟根据传入的factoryClass.getName()到项目系统路径下所有的spring.factories文件中找到相应的key,从而加载里面的类。我们就选取这个mybatis-spring-boot-autoconfigure下的spring.factories文件。

# Auto Configure
org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\
org.mybatis.spring.boot.autoconfigure.MybatisAutoConfiguration

进入org.mybatis.spring.boot.autoconfigure.MybatisAutoConfiguration中,又是一堆注解

@org.springframework.context.annotation.Configuration
@ConditionalOnClass({SqlSessionFactory.class, SqlSessionFactoryBean.class})
@ConditionalOnBean({DataSource.class})
@EnableConfigurationProperties({MybatisProperties.class})
@AutoConfigureAfter({DataSourceAutoConfiguration.class})
public class MybatisAutoConfiguration
{
  private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(MybatisAutoConfiguration.class);
  private final MybatisProperties properties;
  private final Interceptor[] interceptors;
  private final ResourceLoader resourceLoader;
  private final DatabaseIdProvider databaseIdProvider;
  private final List<ConfigurationCustomizer> configurationCustomizers;

.@Spring的Configuration是一个通过注解标注的springBean。. @ConditionalOnClass({ SqlSessionFactory.class, SqlSessionFactoryBean.class})这个注解的意思是:当存在SqlSessionFactory.class, SqlSessionFactoryBean.class这两个类时才解析MybatisAutoConfiguration配置类,否则不解析这一个配置类。我们需要mybatis为我们返回会话对象,就必须有会话工厂相关类。@CondtionalOnBean(DataSource.class):只有处理已经被声明为bean的dataSource.。@ConditionalOnMissingBean(MapperFactoryBean.class)这个注解的意思是如果容器中不存在name指定的bean则创建bean注入,否则不执行以上配置可以保证sqlSessionFactory、sqlSessionTemplate、dataSource等mybatis所需的组件均可被自动配置。@Configuration注解已经提供了Spring的上下文环境,所以以上组件的配置方式与Spring启动时通过mybatis.xml文件进行配置起到一个效果。只要一个基于SpringBoot项目的类路径下存在SqlSessionFactory.class, SqlSessionFactoryBean.class,并且容器中已经注册了dataSourceBean,就可以触发自动化配置,意思说我们只要在maven的项目中加入了mybatis所需要的若干依赖,就可以触发自动配置,但引入mybatis原生依赖的话,每集成一个功能都要去修改其自动化配置类,那就得不到开箱即用的效果了。所以Spring-boot为我们提供了统一的starter可以直接配置好相关的类,触发自动配置所需的依赖(mybatis)如下:

<dependency>
    <groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
    <artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
</dependency>

因为maven依赖的传递性,我们只要依赖starter就可以依赖到所有需要自动配置的类,实现开箱即用的功能。也体现出Springboot简化了Spring框架带来的大量XML配置以及复杂的依赖管理,让开发人员可以更加关注业务逻辑的开发。

目录
相关文章
|
2月前
|
Java Spring
Spring Boot配置的优先级?
在Spring Boot项目中,配置可通过配置文件和外部配置实现。支持的配置文件包括application.properties、application.yml和application.yaml,优先级依次降低。外部配置常用方式有Java系统属性(如-Dserver.port=9001)和命令行参数(如--server.port=10010),其中命令行参数优先级高于系统属性。整体优先级顺序为:命令行参数 &gt; Java系统属性 &gt; application.properties &gt; application.yml &gt; application.yaml。
437 0
|
5月前
|
安全 Java API
深入解析 Spring Security 配置中的 CSRF 启用与 requestMatchers 报错问题
本文深入解析了Spring Security配置中CSRF启用与`requestMatchers`报错的常见问题。针对CSRF,指出默认已启用,无需调用`enable()`,只需移除`disable()`即可恢复。对于`requestMatchers`多路径匹配报错,分析了Spring Security 6.x中方法签名的变化,并提供了三种解决方案:分次调用、自定义匹配器及降级使用`antMatchers()`。最后提醒开发者关注版本兼容性,确保升级平稳过渡。
615 2
|
1月前
|
安全 算法 Java
在Spring Boot中应用Jasypt以加密配置信息。
通过以上步骤,可以在Spring Boot应用中有效地利用Jasypt对配置信息进行加密,这样即使配置文件被泄露,其中的敏感信息也不会直接暴露给攻击者。这是一种在不牺牲操作复杂度的情况下提升应用安全性的简便方法。
498 10
|
6月前
|
缓存 Java API
微服务——SpringBoot使用归纳——Spring Boot集成 Swagger2 展现在线接口文档——Swagger2 的配置
本文介绍了在Spring Boot中配置Swagger2的方法。通过创建一个配置类,添加`@Configuration`和`@EnableSwagger2`注解,使用Docket对象定义API文档的详细信息,包括标题、描述、版本和包路径等。配置完成后,访问`localhost:8080/swagger-ui.html`即可查看接口文档。文中还提示了可能因浏览器缓存导致的问题及解决方法。
640 0
微服务——SpringBoot使用归纳——Spring Boot集成 Swagger2 展现在线接口文档——Swagger2 的配置
|
7月前
|
XML Java 测试技术
Spring IOC—基于注解配置和管理Bean 万字详解(通俗易懂)
Spring 第三节 IOC——基于注解配置和管理Bean 万字详解!
470 26
|
6月前
|
Java 关系型数据库 数据库
微服务——SpringBoot使用归纳——Spring Boot事务配置管理——Spring Boot 事务配置
本文介绍了 Spring Boot 中的事务配置与使用方法。首先需要导入 MySQL 依赖,Spring Boot 会自动注入 `DataSourceTransactionManager`,无需额外配置即可通过 `@Transactional` 注解实现事务管理。接着通过创建一个用户插入功能的示例,展示了如何在 Service 层手动抛出异常以测试事务回滚机制。测试结果表明,数据库中未新增记录,证明事务已成功回滚。此过程简单高效,适合日常开发需求。
814 0
|
6月前
|
Java 测试技术 微服务
微服务——SpringBoot使用归纳——Spring Boot中的项目属性配置——少量配置信息的情形
本课主要讲解Spring Boot项目中的属性配置方法。在实际开发中,测试与生产环境的配置往往不同,因此不应将配置信息硬编码在代码中,而应使用配置文件管理,如`application.yml`。例如,在微服务架构下,可通过配置文件设置调用其他服务的地址(如订单服务端口8002),并利用`@Value`注解在代码中读取这些配置值。这种方式使项目更灵活,便于后续修改和维护。
86 0
|
6月前
|
SQL Java 数据库连接
微服务——SpringBoot使用归纳——Spring Boot使用slf4j进行日志记录—— application.yml 中对日志的配置
在 Spring Boot 项目中,`application.yml` 文件用于配置日志。通过 `logging.config` 指定日志配置文件(如 `logback.xml`),实现日志详细设置。`logging.level` 可定义包的日志输出级别,例如将 `com.itcodai.course03.dao` 包设为 `trace` 级别,便于开发时查看 SQL 操作。日志级别从高到低为 ERROR、WARN、INFO、DEBUG,生产环境建议调整为较高级别以减少日志量。本课程采用 yml 格式,因其层次清晰,但需注意格式要求。
546 0
|
2月前
|
人工智能 安全 Java
Spring Boot yml 配置敏感信息加密
本文介绍了如何在 Spring Boot 项目中使用 Jasypt 实现配置文件加密,包含添加依赖、配置密钥、生成加密值、在配置中使用加密值及验证步骤,并提供了注意事项,确保敏感信息的安全管理。
660 1
|
2月前
|
SQL XML Java
配置Spring框架以连接SQL Server数据库
最后,需要集成Spring配置到应用中,这通常在 `main`方法或者Spring Boot的应用配置类中通过加载XML配置或使用注解来实现。
212 0

热门文章

最新文章