Spring Boot實戰(zhàn)教程之自動配置詳解

前言

大家應(yīng)該都有所了解，隨著Ruby、Groovy等動態(tài)語言的流行，相比較之下Java的開發(fā)顯得格外笨重。繁多的配置、低下的開發(fā)效率、復(fù)雜的部署流程以及第三方技術(shù)集成難度大等問題一直被人們所詬病。隨著Spring家族中的新星Spring Boot的誕生，這些問題都在逐漸被解決。

個人覺得Spring Boot中最重要的兩個優(yōu)勢就是可以使用starter簡化依賴配置和Spring的自動配置。下面這篇文章將給大家詳細(xì)介紹Spring Boot自動配置的相關(guān)內(nèi)容，話不多說，來一起看看詳細(xì)的介紹。

使用starter簡化依賴配置

Spring提供了一系列starter來簡化Maven配置。其核心原理也就是Maven和Gradle的依賴傳遞方案。當(dāng)我們在我們的pom文件中增加對某個starter的依賴時，該starter的依賴也會自動的傳遞性被依賴進來。而且，很多starter也依賴了其他的starter。例如web starter就依賴了tomcat starter，并且大多數(shù)starter基本都依賴了spring-boot-starter。

Spring自動配置

Spring Boot會根據(jù)類路徑中的jar包、類，為jar包里的類自動配置，這樣可以極大的減少配置的數(shù)量。簡單點說就是它會根據(jù)定義在classpath下的類，自動的給你生成一些Bean，并加載到Spring的Context中。自動配置充分的利用了spring 4.0的條件化配置特性，能夠自動配置特定的Spring bean，用來啟動某項特性。

條件化配置

假設(shè)你希望一個或多個bean只有在某種特殊的情況下才需要被創(chuàng)建，比如，一個應(yīng)用同時服務(wù)于中美用戶，要在中美部署，有的服務(wù)在美國集群中需要提供，在中國集群中就不需要提供。在Spring 4之前，要實現(xiàn)這種級別的條件化配置是比較復(fù)雜的，但是，Spring 4引入了一個新的@Conditional注解可以有效的解決這類問題。

@Bean
@Conditional(ChinaEnvironmentCondition.class)
public ServiceBean serviceBean(){
 return new ServiceBean();
}

當(dāng)@Conditional(ChinaEnvironmentCondition.class)條件的值為true的時候，該ServiceBean才會被創(chuàng)建，否則該bean就會被忽略。

@Conditional指定了一個條件。他的條件的實現(xiàn)是一個Java類——ChinaEnvironmentCondition，要實現(xiàn)以上功能就要定義ChinaEnvironmentCondition類，并繼承Condition接口并重寫其中的matches方法。

class ChinaEnvironmentCondition implements Condition{
 public final boolean matches(ConditionContext context, AnnotatedTypeMetadata metadata) {

 Environment env = context.getEnvironment();
 return env.containProperty("ENV_CN");
 }
}

在上面的代碼中，matches方法的內(nèi)容比較簡單，他通過給定的ConditionContext對象進而獲取Environment對象，然后使用該對象檢查環(huán)境中是否存在ENV_CN屬性。如果存在該方法則直接返回true，反之返回false。當(dāng)該方法返回true的時候，就符合了@Conditional指定的條件，那么ServiceBean就會被創(chuàng)建。反之，如果環(huán)境中沒有這個屬性，那么這個ServiceBean就不會被創(chuàng)建。

除了可以自定義一些條件之外，Spring 4本身提供了很多已有的條件供直接使用，如：

@ConditionalOnBean
@ConditionalOnClass
@ConditionalOnExpression
@ConditionalOnMissingBean
@ConditionalOnMissingClass
@ConditionalOnNotWebApplication

Spring Boot應(yīng)用的啟動入口

自動配置充分的利用了spring 4.0的條件化配置特性，那么，Spring Boot是如何實現(xiàn)自動配置的？Spring 4中的條件化配置又是怎么運用到Spring Boot中的呢？這要從Spring Boot的啟動類說起。Spring Boot應(yīng)用通常有一個名為*Application的入口類，入口類中有一個main方法，這個方法其實就是一個標(biāo)準(zhǔn)的Java應(yīng)用的入口方法。一般在main方法中使用SpringApplication.run()來啟動整個應(yīng)用。值得注意的是，這個入口類要使用@SpringBootApplication注解聲明。@SpringBootApplication是Spring Boot的核心注解，他是一個組合注解。

@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 {
 // 略
}

@SpringBootApplication是一個組合注解，它主要包含@SpringBootConfiguration、@EnableAutoConfiguration等幾個注解。也就是說可以直接在啟動類中使用這些注解來代替@ SpringBootApplication注解。 關(guān)于Spring Boot中的Spring自動化配置主要是@EnableAutoConfiguration的功勞。該注解可以讓Spring Boot根據(jù)類路徑中的jar包依賴為當(dāng)前項目進行自動配置。

至此，我們知道，Spring Boot的自動化配置主要是通過@EnableAutoConfiguration來實現(xiàn)的，因為我們在程序的啟動入口使用了@SpringBootApplication注解，而該注解中組合了@EnableAutoConfiguration注解。所以，在啟動類上使用@EnableAutoConfiguration注解，就會開啟自動配置。

那么，本著刨根問底的原則，當(dāng)然要知道@EnableAutoConfiguration又是如何實現(xiàn)自動化配置的，因為目前為止，我們還沒有發(fā)現(xiàn)Spring 4中條件化配置的影子。

EnableAutoConfiguration

其實Spring框架本身也提供了幾個名字為@Enable開頭的Annotation定義。比如@EnableScheduling、@EnableCaching、@EnableMBeanExport等，@EnableAutoConfiguration的理念和這些注解其實是一脈相承的。

• @EnableScheduling是通過@Import將Spring調(diào)度框架相關(guān)的bean定義都加載到IoC容器。
• @EnableMBeanExport是通過@Import將JMX相關(guān)的bean定義加載到IoC容器。
• @EnableAutoConfiguration也是借助@Import的幫助，將所有符合自動配置條件的bean定義加載到IoC容器。

下面是EnableAutoConfiguration注解的源碼：

@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@AutoConfigurationPackage
@Import({EnableAutoConfigurationImportSelector.class})
public @interface EnableAutoConfiguration {
 //略
}

觀察@EnableAutoConfiguration可以發(fā)現(xiàn)，這里Import了@EnableAutoConfigurationImportSelector，這就是Spring Boot自動化配置的“始作俑者”。

至此，我們知道，至此，我們知道，由于我們在Spring Boot的啟動類上使用了@SpringBootApplication注解，而該注解組合了@EnableAutoConfiguration注解，@EnableAutoConfiguration是自動化配置的“始作俑者”，而@EnableAutoConfiguration中Import了@EnableAutoConfigurationImportSelector注解，該注解的內(nèi)部實現(xiàn)已經(jīng)很接近我們要找的“真相”了。

EnableAutoConfigurationImportSelector

EnableAutoConfigurationImportSelector的源碼在這里就不貼了，感興趣的可以直接去看一下，其實實現(xiàn)也比較簡單，主要就是使用Spring 4 提供的的SpringFactoriesLoader工具類。通過SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames()讀取了ClassPath下面的META-INF/spring.factories文件。

這里要簡單提一下spring.factories文件，它是一個典型的java properties文件，配置的格式為Key = Value形式。

EnableAutoConfigurationImportSelector通過讀取spring.factories中的key為org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration的值。如spring-boot-autoconfigure-1.5.1.RELEASE.jar中的spring.factories文件包含以下內(nèi)容：

# Auto Configure
org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\
org.springframework.boot.autoconfigure.admin.SpringApplicationAdminJmxAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.aop.AopAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.amqp.RabbitAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.batch.BatchAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.cache.CacheAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.cassandra.CassandraAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.cloud.CloudAutoConfiguration,\
......
org.springframework.boot.autoconfigure.webservices.WebServicesAutoConfiguration

上面的EnableAutoConfiguration配置了多個類，這些都是Spring Boot中的自動配置相關(guān)類；在啟動過程中會解析對應(yīng)類配置信息。每個Configuation都定義了相關(guān)bean的實例化配置。都說明了哪些bean可以被自動配置，什么條件下可以自動配置，并把這些bean實例化出來。

如果我們新定義了一個starter的話，也要在該starter的jar包中提供 spring.factories文件，并且為其配置org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration對應(yīng)的配置類。

Configuation

我們從spring-boot-autoconfigure-1.5.1.RELEASE.jar中的spring.factories文件隨便找一個Configuration，看看他是如何自動加載bean的。

@Configuration
@AutoConfigureAfter({JmxAutoConfiguration.class})
@ConditionalOnProperty(
 prefix = "spring.application.admin",
 value = {"enabled"},
 havingValue = "true",
 matchIfMissing = false
)
public class SpringApplicationAdminJmxAutoConfiguration {
 @Bean
 @ConditionalOnMissingBean
 public SpringApplicationAdminMXBeanRegistrar springApplicationAdminRegistrar() throws MalformedObjectNameException {
  String jmxName = this.environment.getProperty("spring.application.admin.jmx-name", "org.springframework.boot:type=Admin,name=SpringApplication");
  if(this.mbeanExporter != null) {
   this.mbeanExporter.addExcludedBean(jmxName);
  }

  return new SpringApplicationAdminMXBeanRegistrar(jmxName);
 }
}

看到上面的代碼，終于找到了我們要找的東西——Spring 4的條件化配置。上面SpringApplicationAdminJmxAutoConfiguration在決定對哪些bean進行自動化配置的時候，使用了兩個條件注解：ConditionalOnProperty和ConditionalOnMissingBean。只有滿足這種條件的時候，對應(yīng)的bean才會被創(chuàng)建。這樣做的好處是什么？這樣可以保證某些bean在沒滿足特定條件的情況下就可以不必初始化，避免在bean初始化過程中由于條件不足，導(dǎo)致應(yīng)用啟動失敗。

總結(jié)

至此，我們可以總結(jié)一下Spring Boot的自動化配置的實現(xiàn)：

通過Spring 4的條件配置決定哪些bean可以被配置，將這些條件定義成具體的Configuation，然后將這些Configuation配置到spring.factories文件中，作為key: org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration的值，這時候，容器在啟動的時候，由于使用了EnableAutoConfiguration注解，該注解Import的EnableAutoConfigurationImportSelector會去掃描classpath下的所有spring.factories文件，然后進行bean的自動化配置。

所以，如果我們想要自定義一個starter的話，可以通過以上方式將自定義的starter中的bean自動化配置到Spring的上下文中，從而避免大量的配置。

好了，以上就是這篇文章的全部內(nèi)容了，希望本文的內(nèi)容對大家的學(xué)習(xí)或者工作能帶來一定的幫助，如果有疑問大家可以留言交流，謝謝大家對億速云的支持