江帥帥:Spring Boot 應用&底層源碼級深度探索系列 02 – 自動配置的底層邏輯
- 2019 年 12 月 12 日
- 筆記
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江帥帥,微信公眾號【江帥帥】作者 ,擅長系統架構設計,大數據,運維、機器學習等技術領域;對大中後台技術有豐富經驗(交易平台、基礎服務、智慧客服、基礎架構、智慧運維、資料庫、安全、IT 等方向);曾擔任懷致科技 CTO,並還在東軟集團、中國移動、多迪集團等企業中任職過相關技術負責人。
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1.1 @SpringBootApplication 註解
Spring Boot 的啟動類,也就是入口類,需要使用 @SpringBootApplication
註解來標註。在啟動類中,我們的 main 方法就是 Java 應用程式的入口方法。
@SpringBootApplication 是一個組合註解,具體源碼如下:


其中,比較重要的三個註解是:@SpringBootConfiguration、@EnableAutoConfiguration、@ComponentScan。
1.2 @SpringBootConfiguration 註解
主要是負責 Spring Boot 應用配置相關的註解,它也是組合註解,具體源碼如下:

通過源碼,可以看到它也使用了 @Configuration 註解,它們兩個都是將當前類標註為配置類,能將類中使用 @Bean 註解標記的方法對應的實例注入到 Spring 容器中,那實例名就是方法名。
另外在 @Configuration 註解源碼中,還看到有一個 @Component 註解,做了再次封裝,主要是把普通 POJO 實例化到 Spring 容器中。具體源碼如下:

所以,更推薦大家在 Spring Boot 應用中使用 @SpringBootConfiguration。
1.3 @EnableAutoConfiguration 註解
主要用來啟動自動配置,Spring Boot 就能夠根據依賴資訊自動實現應用的相關配置,總體分為兩個部分:一是收集所有 spring.factories 中EnableAutoConfiguration 相關 bean 的類,二是將得到的類註冊到 Spring 容器中。將符合的配置都載入到 IoC 容器中。具體源碼如下:

組件調用關係圖,具體如下:

這張圖,怎麼去理解呢?其實是這樣的,涉及到了 BeanFactory 的創建。Spring 框架中會調用 ApplicationContext 的 refresh 方法來啟動 Spring 容器,然後就會創建 BeanFactory,接著掃描各種包,讀取使用到了 @Configuration、@Import、@SpringBootApplication 等註解標註的類,然後生成 BeanDefinition 最終註冊到 BeanFactory 中。
然後就交給 BeanFactoryPostProcessor 來執行,BeanFactory 後置處理器會處理 BeanDefinition,比如在 BeanFactoryPostProcessor 介面中,提供了 postProcessBeanFactory 方法來接收 ConfigurableListableBeanFactory 對象來處理。具體源碼如下:

其他類似 @Configuration 等配置性質的註解,就讓 ConfigurationClassPostProcessor 來處理。
上面的 ConfigurationClassPostProcessor 主要是 BeanFactoryPostProcessor 介面的實現類,主要是想從 BeanFactory 中獲取所有 BeanDefinition 列表,遍歷出那些使用了 @Configuration、@Import 等配置性質註解標註的類所對應的 BeanDefintion,然後進行註冊。具體源碼如下:


具體,我們還可以去看看它的 parse 方法是如何處理的,它會去解析註解。

看到最後的 deferredImportSelectorHandler,這個內部類的裡面有一個 deferredImportSelectors 集合,主要是用來添加 AutoConfigurationImportSelector。這個內部私有類,主要維護了一個類型為DeferredImportSelectorHolder 的 deferredImportSelectors 列表。這最後一句程式碼,就是處理完其他BeanDefinitions 後調用 process 方法。
再接著來看 process 方法,它負責自動配置類導入的內部實現,具體源碼如下:

這個方法,需要這麼來理解:
首先,DeferredImportSelector 它會去從 spring-boot-autoconfigure 包路徑下的 META-INF/spring.factories 文件中找到 EnableAutoConfiguration 作為 key,然後獲取對應的自動配置類列表。
第二步,在裡面通過 key 即可找到對應需要自動配置的類。接著會進行遍歷所有類名,載入和導入對應的配置類。
大致的思路是會先創建一個 ConfigurationClass 的對象,它會包含當前這個配置類,然後傳進被調用的 doProcessConfigurationClass 方法中,然後處理該類包含的註解。如果是 @Import 註解,則會放在 processImports 方法中進行處理。
再具體講,就是那些非 ImportSelector 介面實現類和ImportBeanDefinitionRegistrar 介面實現類的配置類,就會調用processConfigurationClass 方法來處理該自動配置類上面的其他註解,並將該自動配置類內部使用了 @Bean 註解的所有方法,條件化生成 bean 並註冊到 Spring 容器,那最終就可以提供特定功能組件的默認實現,也就實現了 SpringBoot 的自動配置功能,在你使用的時候,比如直接通過 @Autowried 註解就可以注入某個功能組件,而不需要顯示配置。
具體源碼如下(這裡不貼全部源碼了,大家可以看看它給出的注釋就明白了):

1.4 獲取 Bean 類資訊
我們可以來研究下這個註解,了解它是如何載入配置的。在源碼中,可以看到 @Import({AutoConfigurationImportSelector.class}) 註解,導入的就是自動配置選擇器。
AutoConfigurationImportSelector 選擇器是 DeferredImportSelector 介面的實現類,會在 BeanFactory 中對所有 BeanDefinition 處理後執行來進行 SpringBoot 自動配置類的載入、導入操作等,並基於 @Conditional 條件化配置來決定是否將該配置類內部定義的 Bean 註冊到 Spring 容器。具體源碼如下:

在 AutoConfigurationImportSelector.class 中,可以看到實現了一個 selectImports 方法,用來導出 Configuration。方法中調用了 getAutoConfigurationEntry 方法,獲取 bean 類資訊。具體源碼如下:

繼續來看 getAutoConfigurationEntry
方法,具體源碼如下:

再接著來看調用的 getCandidateConfigurations
方法,它主要是想獲取所有對應的配置,它裡面調用了 loadFactoryNames
方法,目的是要想載入 spring.factories
文件。它們的源碼具體如下:

loadFactoryNames 方法的具體源碼如下:

接著就在 loadSpringFactories
方法中,找到所有的 spring.factories
配置資訊,然後全部返回。具體源碼如下:

未完待續,等我下一篇嗷 ~~~