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Spring Boot 自动装配流程

本文以 mybatis-spring-boot-starter 为例简单分析 Spring Boot 的自动装配流程。

Spring Boot 发现自动配置类

这里说的自动配置类指的是在 META-INF/spring.factories 文件中声明的 XXXAutoConfiguration 类。

首先，咱们从 @SpringBootApplication 注解的定义中，咱们能够发现有一个叫作 @EnableAutoConfiguration 的注解，这也是 SpringBoot 实现自动装配最关键的注解。

//@EnableAutoConfiguration 注解的定义@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 {};
}

@Target @Retention @Documented @Inherited 都是 jdk 提供的注解，有兴趣能够去查查看，这里就不作分析了。这里主要分析 @AutoConfigurationPackage 和 @Import({AutoConfigurationImportSelector.class}) 究竟起到什么做用。

//@AutoConfigurationPackage 注解的定义@Target({ElementType.TYPE})@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)@Documented@Inherited@Import({Registrar.class})
public @interface AutoConfigurationPackage {
}

在 @AutoConfigurationPackage 注解的定义中，咱们又发现一个 @Import 注解。 @Import 注解是由 Spring 提供的，做用是将某个类实例化并加入到 Spring IoC 容器中。因此咱们要想知道 @Import({Registrar.class}) 究竟作了什么就须要了解 Registrar 这个类里包含了哪些方法。

//Registrar 类的定义static class Registrar implements ImportBeanDefinitionRegistrar, DeterminableImports {
    Registrar() {
    }    public void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata metadata, BeanDefinitionRegistry registry) {
        AutoConfigurationPackages.register(registry, (new AutoConfigurationPackages.PackageImport(metadata)).getPackageName());
    }    public Set<Object> determineImports(AnnotationMetadata metadata) {        return Collections.singleton(new AutoConfigurationPackages.PackageImport(metadata));
    }
}

Registrar 类里一共有两个方法，分别是 determineImports 和 registerBeanDefinitions 。

determineImports 方法在个人项目的启动过程当中并无触发断点，官方的文档描述这个方法返回的是一组表明要导入项的对象。

registerBeanDefinitions 方法触发断点后发现

new AutoConfigurationPackages.PackageImport(metadata)).getPackageName() 方法返回的就是 @SpringBootApplication 注解所在的类的包名。

因此 @AutoConfigurationPackage 注解的做用应该是扫描与 @SpringBootApplication 标注的类同一包下的全部组件。

了解了 @AutoConfigurationPackage 注解后，咱们回到 @EnableAutoConfiguration 的定义，还有一个 @Import({AutoConfigurationImportSelector.class}) 须要咱们了解。 AutoConfigurationImportSelector 类定义的内容不少，咱们着重了解其中一个重要的方法

public String[] selectImports(AnnotationMetadata annotationMetadata) {    if (!this.isEnabled(annotationMetadata)) {        return NO_IMPORTS;
    } else {
        AutoConfigurationMetadata autoConfigurationMetadata = AutoConfigurationMetadataLoader.loadMetadata(this.beanClassLoader);
        AutoConfigurationImportSelector.AutoConfigurationEntry autoConfigurationEntry = this.getAutoConfigurationEntry(autoConfigurationMetadata, annotationMetadata);        return StringUtils.toStringArray(autoConfigurationEntry.getConfigurations());
    }
}

这个方法中，除了 loadMetadata 获取注解元数据以外，就是 getAutoConfigurationEntry 获取自动配置条目。

//getAutoConfigurationEntry 的定义protected AutoConfigurationImportSelector.AutoConfigurationEntry getAutoConfigurationEntry(AutoConfigurationMetadata autoConfigurationMetadata, AnnotationMetadata annotationMetadata) {    if (!this.isEnabled(annotationMetadata)) {        return EMPTY_ENTRY;
    } else {
        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 new AutoConfigurationImportSelector.AutoConfigurationEntry(configurations, exclusions);
    }
}

而后咱们再进入到这个叫作 getCandidateConfigurations 的方法中，这个方法名告诉咱们这个方法的做用是获取候选配置。

//getCandidateConfigurations 的定义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;
}

从这个方法中的 Assert.notEmpty() 中咱们能够反推得出，Spring Boot 除了扫描本身 jar 包中 META-INF/spring.factories 以外，还会去找别的 jar 包中是否存在 META-INF/spring.factories 。这也为第三方开发本身的 spring-boot-starter 提供了便利。

@Conditional 系列注解

在研究 mybatis-spring-boot-starter 以前，咱们还须要了解一下 Spring 为提供的强大的 @Conditional 系列注解。

@Conditional扩展注解	做用（判断当前条件是否知足）
@ConditionalOnJava	系统的java版本是否符合要求
@ConditionalOnBean	容器中是否存在指定的Bean
@ConditionalOnMissingBean	容器中不存在指定的类
@ConditionalOnExpression	知足SpEL表达式指定规范
@ConditionalOnClass	在系统中有指定的对应的类
@ConditionalOnMissingClass	在系统中没有指定对应的类
@ConditionalOnSingleCandidate	容器中是否指定一个单实例的Bean，或者找个是一个首选的Bean
@ConditionalOnProperty	系统中指定的对应的属性是否有对应的值
@ConditionalOnResource	类路径下是否存在指定的资源文件
@ConditionalOnWebApplication	当前是Web环境
@ConditionalOnNotWebApplication	当前不是Web环境
@ConditionalOnJndi	JNDI存在指定项

表格中的系统指的是项目自己，而非操做系统。

mybatis-spring-boot-starter

在 mybatis-spring-boot-starter 中，咱们能够看到内容不多，仅有一个 pom.xml 文件用于引入依赖，因此 mybatis-spring-boot-starter 并不直接起做用，而是利用其它依赖完成自动配置。

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-jdbc</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
        <artifactId>mybatis-spring-boot-autoconfigure</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.mybatis</groupId>
        <artifactId>mybatis</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.mybatis</groupId>
        <artifactId>mybatis-spring</artifactId>
    </dependency></dependencies>

咱们能够发现 mybatis-spring-boot-starter 的依赖项中有一个叫作 mybatis-spring-boot-autoconfigure 的依赖项。这颇有可能就是 mybatis 对本身完成自动装配真正起做用的工具。

果真在 mybatis-spring-boot-autoconfigure 的 META-INF 中咱们找到了 spring.factories 文件。

# Auto Configureorg.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\org.mybatis.spring.boot.autoconfigure.MybatisLanguageDriverAutoConfiguration,\org.mybatis.spring.boot.autoconfigure.MybatisAutoConfiguration

MybatisLanguageDriverAutoConfiguration 类是对各类语言的支持，如 Thymeleaf 、 FreeMarker 等。配置 Mybatis 核心组件的是 MybatisAutoConfiguration 类。

//MybatisAutoConfiguration 类定义@Configuration@ConditionalOnClass({SqlSessionFactory.class, SqlSessionFactoryBean.class})@ConditionalOnSingleCandidate(DataSource.class)@EnableConfigurationProperties({MybatisProperties.class})@AutoConfigureAfter({DataSourceAutoConfiguration.class,
                     MybatisLanguageDriverAutoConfiguration.class})
public class MybatisAutoConfiguration implements InitializingBean {    //....}

首先 MybatisAutoConfiguration 类是一个被 @Configuration 标记了的配置类。这不难理解， MybatisAutoConfiguration 类会为 Mybatis 配置一些关键的 Bean 并加入到容器中去。

接着就是两个 @Conditional 系列的注解，表示当项目中存在 SqlSessionFactory.class 与 SqlSessionFactoryBean.class 而且存在 DataSource.class 的单例实例或者首选实例时， MybatisAutoConfiguration 才会被加入到容器中去。

@EnableConfigurationProperties({MybatisProperties.class}) 这个注解的做用是将配置文件（ .propertyies 和 .yml）与 MybatisProperties 类关联起来，也就是说这个注解能让 Spring Boot 从配置文件中读取数据。

@AutoConfigureAfter({DataSourceAutoConfiguration.class, MybatisLanguageDriverAutoConfiguration.class}) 这个注解的做用也很是明显，就是要求 Spring Boot 在装配 MybatisAutoConfiguration 以前先完成 DataSourceAutoConfiguration 和 MybatisLanguageDriverAutoConfiguration 的装配。这样能够保证 Mybatis 在装配时，全部的依赖项都已经到位。

除了 MybatisAutoConfiguration 自己以外，类中也定义了一些按条件生成的 Bean，保证 Mybatis 能在各类条件下成功的自动装配。

总结

1. Spring Boot 在启动时除了扫描与启动类同一包下的组件以外，还会检查各个 jar 包中是否存在 META-INF/spring.factories 文件，为自动装配作准备。

2. 第三方的 spring-boot-starter 会经过将本身的自动装配类写到 META-INF/spring.factories 中让 Spring Boot 加载到容器中，使自动装配类可以生效。

3. 第三方的自动装配类会经过利用 @Conditional 系列注释保证本身能在各类环境中成功自动装配。