每次問到 Spring Boot, 面試官非常喜歡問這個(gè)問題:“講述一下 SpringBoot 自動(dòng)裝配原理?”。
我覺得我們可以從以下幾個(gè)方面回答:
什么是 SpringBoot 自動(dòng)裝配?
SpringBoot 是如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝配的?如何實(shí)現(xiàn)按需加載?
如何實(shí)現(xiàn)一個(gè) Starter?
前言
使用過 Spring 的小伙伴,一定有被 XML 配置統(tǒng)治的恐懼。即使 Spring 后面引入了基于注解的配置,我們?cè)陂_啟某些 Spring 特性或者引入第三方依賴的時(shí)候,還是需要用 XML 或 Java 進(jìn)行顯式配置。
舉個(gè)例子。沒有 Spring Boot 的時(shí)候,我們寫一個(gè) RestFul Web 服務(wù),還首先需要進(jìn)行如下配置。
spring-servlet.xml
但是,Spring Boot 項(xiàng)目,我們只需要添加相關(guān)依賴,無需配置,通過啟動(dòng)下面的main 方法即可。
并且,我們通過 Spring Boot 的全局配置文件 application.properties或application.yml即可對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)置比如更換端口號(hào),配置 JPA 屬性等等。
為什么 Spring Boot 使用起來這么酸爽呢??這得益于其自動(dòng)裝配。自動(dòng)裝配可以說是 Spring Boot 的核心,那究竟什么是自動(dòng)裝配呢?
什么是 SpringBoot 自動(dòng)裝配?
我們現(xiàn)在提到自動(dòng)裝配的時(shí)候,一般會(huì)和 Spring Boot 聯(lián)系在一起。但是,實(shí)際上 Spring Framework 早就實(shí)現(xiàn)了這個(gè)功能。Spring Boot 只是在其基礎(chǔ)上,通過 SPI 的方式,做了進(jìn)一步優(yōu)化。
SpringBoot 定義了一套接口規(guī)范,這套規(guī)范規(guī)定:SpringBoot 在啟動(dòng)時(shí)會(huì)掃描外部引用 jar 包中的META-INF/spring.factories文件,將文件中配置的類型信息加載到 Spring 容器(此處涉及到 JVM 類加載機(jī)制與 Spring 的容器知識(shí)),并執(zhí)行類中定義的各種操作。對(duì)于外部 jar 來說,只需要按照 SpringBoot 定義的標(biāo)準(zhǔn),就能將自己的功能裝置進(jìn) SpringBoot。
沒有 Spring Boot 的情況下,如果我們需要引入第三方依賴,需要手動(dòng)配置,非常麻煩。但是,Spring Boot 中,我們直接引入一個(gè) starter 即可。比如你想要在項(xiàng)目中使用 redis 的話,直接在項(xiàng)目中引入對(duì)應(yīng)的 starter 即可。
引入 starter 之后,我們通過少量注解和一些簡(jiǎn)單的配置就能使用第三方組件提供的功能了。
在我看來,自動(dòng)裝配可以簡(jiǎn)單理解為:通過注解或者一些簡(jiǎn)單的配置就能在 Spring Boot 的幫助下實(shí)現(xiàn)某塊功能。
SpringBoot 是如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝配的?
我們先看一下 SpringBoot 的核心注解 SpringBootApplication 。
大概可以把 @SpringBootApplication看作是 @Configuration、@EnableAutoConfiguration、@ComponentScan 注解的集合。根據(jù) SpringBoot 官網(wǎng),這三個(gè)注解的作用分別是:
@EnableAutoConfiguration:?jiǎn)⒂?SpringBoot 的自動(dòng)配置機(jī)制
@Configuration:允許在上下文中注冊(cè)額外的 bean 或?qū)肫渌渲妙?/p>
@ComponentScan:掃描被@Component (@Service,@Controller)注解的 bean,注解默認(rèn)會(huì)掃描啟動(dòng)類所在的包下所有的類 ,可以自定義不掃描某些 bean。如下圖所示,容器中將排除TypeExcludeFilter和AutoConfigurationExcludeFilter。
@EnableAutoConfiguration 是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝配的重要注解,我們以這個(gè)注解入手。
@EnableAutoConfiguration:實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝配的核心注解
EnableAutoConfiguration 只是一個(gè)簡(jiǎn)單地注解,自動(dòng)裝配核心功能的實(shí)現(xiàn)實(shí)際是通過 AutoConfigurationImportSelector類。
我們現(xiàn)在重點(diǎn)分析下AutoConfigurationImportSelector 類到底做了什么?
AutoConfigurationImportSelector:加載自動(dòng)裝配類
AutoConfigurationImportSelector類的繼承體系如下:
可以看出,AutoConfigurationImportSelector 類實(shí)現(xiàn)了 ImportSelector接口,也就實(shí)現(xiàn)了這個(gè)接口中的 selectImports方法,該方法主要用于獲取所有符合條件的類的全限定類名,這些類需要被加載到 IoC 容器中。
這里我們需要重點(diǎn)關(guān)注一下getAutoConfigurationEntry()方法,這個(gè)方法主要負(fù)責(zé)加載自動(dòng)配置類的。
該方法調(diào)用鏈如下:
現(xiàn)在我們結(jié)合getAutoConfigurationEntry()的源碼來詳細(xì)分析一下:
第 1 步:
判斷自動(dòng)裝配開關(guān)是否打開。默認(rèn)spring.boot.enableautoconfiguration=true,可在 application.properties 或 application.yml 中設(shè)置
第 2 步?:
用于獲取EnableAutoConfiguration注解中的 exclude 和 excludeName。
第 3 步
獲取需要自動(dòng)裝配的所有配置類,讀取META-INF/spring.factories
從下圖可以看到這個(gè)文件的配置內(nèi)容都被我們讀取到了。XXXAutoConfiguration的作用就是按需加載組件。
不光是這個(gè)依賴下的META-INF/spring.factories被讀取到,所有 Spring Boot Starter 下的META-INF/spring.factories都會(huì)被讀取到。
所以,你可以清楚滴看到, druid 數(shù)據(jù)庫(kù)連接池的 Spring Boot Starter 就創(chuàng)建了META-INF/spring.factories文件。
如果,我們自己要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè) Spring Boot Starter,這一步是必不可少的。
第 4 步?:
到這里可能面試官會(huì)問你:“spring.factories中這么多配置,每次啟動(dòng)都要全部加載么?”。
很明顯,這是不現(xiàn)實(shí)的。我們 debug 到后面你會(huì)發(fā)現(xiàn),configurations 的值變小了。
因?yàn)椋@一步有經(jīng)歷了一遍篩選,@ConditionalOnXXX 中的所有條件都滿足,該類才會(huì)生效。
有興趣的童鞋可以詳細(xì)了解下 Spring Boot 提供的條件注解
@ConditionalOnBean:當(dāng)容器里有指定 Bean 的條件下
@ConditionalOnMissingBean:當(dāng)容器里沒有指定 Bean 的情況下
@ConditionalOnSingleCandidate:當(dāng)指定 Bean 在容器中只有一個(gè),或者雖然有多個(gè)但是指定首選 Bean
@ConditionalOnClass:當(dāng)類路徑下有指定類的條件下
@ConditionalOnMissingClass:當(dāng)類路徑下沒有指定類的條件下
@ConditionalOnProperty:指定的屬性是否有指定的值
@ConditionalOnResource:類路徑是否有指定的值
@ConditionalOnExpression:基于 SpEL 表達(dá)式作為判斷條件
@ConditionalOnJava:基于 Java 版本作為判斷條件
@ConditionalOnJndi:在 JNDI 存在的條件下差在指定的位置
@ConditionalOnNotWebApplication:當(dāng)前項(xiàng)目不是 Web 項(xiàng)目的條件下
@ConditionalOnWebApplication:當(dāng)前項(xiàng)目是 Web 項(xiàng) 目的條件下
如何實(shí)現(xiàn)一個(gè) Starter
光說不練假把式,現(xiàn)在就來擼一個(gè) starter,實(shí)現(xiàn)自定義線程池
第一步,創(chuàng)建threadpool-spring-boot-starter工程
第二步,引入 Spring Boot 相關(guān)依賴
第三步,創(chuàng)建ThreadPoolAutoConfiguration
第四步,在threadpool-spring-boot-starter工程的 resources 包下創(chuàng)建META-INF/spring.factories文件
最后新建工程引入threadpool-spring-boot-starter
測(cè)試通過!!!
總結(jié)
Spring Boot 通過@EnableAutoConfiguration開啟自動(dòng)裝配,通過 SpringFactoriesLoader 最終加載META-INF/spring.factories中的自動(dòng)配置類實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝配,自動(dòng)配置類其實(shí)就是通過@Conditional按需加載的配置類,想要其生效必須引入spring-boot-starter-xxx包實(shí)現(xiàn)起步依賴