Spring Boot spring.factories 用法及原理

近期看到业务代码里用到 spring.factories 的配置，觉得场景不合适，且网上少有文章提及 spring.factories 与 starter 机制的前因后果，本文借此机会理一下 spring.factories 的用法及原理。简单地说， Spring Boot 的 spring.factories 配置机制类似于 Java SPI，工程代码中在 META-INF/spring.factories 文件中配置接口的实现类名称，然后 Spring Boot 在启动时扫描该配置文件并实例化配置文件中的Bean。 详细看下面用法：

1. spring.factories 用法

• Spring Boot 启动类 MainApplication

package com.zqh.test.springfactories;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

/**
 * @author fangchen
 * @date 2022-02-19 14:18
 */
@SpringBootApplication
public class MainApplication {

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

• META-INF/ spring.factories 配置类

org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=com.zqh.test.springfactories.TestBean

• TestBean.class 测试Bean

package com.zqh.test.springfactories;

/**
 * @author fangchen
 * @date 2022-02-19 14:16
 */
public class TestBean {

    private Long id;

    public TestBean() {
        System.out.println("test bean init.....");
    }

    public Long getId() {
        return id;
    }

    public void setId(Long id) {
        this.id = id;
    }
}

• pom.xm maven 依赖

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0modelVersion>

    <groupId>com.zqh.testgroupId>
    <artifactId>springBootDemoartifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOTversion>


    <dependencies>
        
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.bootgroupId>
            <artifactId>spring-boot-starterartifactId>
            <version>2.6.3version>
        dependency>

    dependencies>

project>

运行 MainApplication 类，结果如下，从中可以看出 TestBean 类已经在Spring Boot 启动时已经进行实例化。

2022-02-19 19:49:30.274  INFO 20112 --- [           main] c.z.t.springfactories.MainApplication    : Starting MainApplication using Java 1.8.0_221 on DESKTOP-ITB0Q9I with PID 20112 (D:\code\springBootDemo\target\classes started by NINGMEI in D:\code\springBootDemo)
2022-02-19 19:49:30.276  INFO 20112 --- [           main] c.z.t.springfactories.MainApplication    : No active profile set, falling back to default profiles: default
test bean init.....
2022-02-19 19:49:30.614  INFO 20112 --- [           main] c.z.t.springfactories.MainApplication    : Started MainApplication in 0.595 seconds (JVM running for 0.864)

2. spring.factories 实现原理

Spring Boot 启动时先读取 spring.factories 的类列表，然后再一个个实例化，并放到 Spring 上下文中。代码比较简单，不再详述，直接看图。

• 源码类：org.springframework.core.io.support.SpringFactoriesLoader（spring-core包）
  

3. spring.factories 用于解决什么问题？

在日常开发中，通常将 Bean 注入到 Spring 容器有多种方式，比如 @Autowire、@Import 注解等等，又为什么使用 spring.factories 配置机制呢？

个人理解：当应用依赖三方 jar 包时，spring.factories 配置方式可以使三方 jar 包中的 bean 有选择地注入到 Spring 容器中。 下面以 Spring Boot 的 starter 机制来说明怎么使用 spring.factories 配置文件的。

3.1 业务场景思考及 starter 机制引入

先思考一个场景：应用需要依赖 RedisTemplate 进行缓存操作，怎么引入配置呢？ 一般有两种方式：

• 方式一：将依赖的 RedisTemplate 等相关 Bean 手动一个一个分散注入到业务应用中（比如@Autowire、@Configuration等）
• 方式二：将依赖的 RedisTemplate 等相关 Bean 统一引入到一个配置类中，并标记为 @Configuration

第一种方式明显不可取，即耦合了业务，而且后续包升级比较麻烦。第二种统一的做法比较推荐，非常易于管理。假如采用方法二将这个标记为 @Configuration 类命名为 RedisAutoConfiguration，则这个类就封装了引入 redis 必须要注入 Spring 的 Bean，以此类推，后续再引入 mysql 时再将 mysql 必须依赖的类统一封装为 DataSourceAutoConfiguration 就可以了。恰好这正是 Spring Boot starter 机制内部的原理，即 Spring Boot starter将各个组件分别统一封装一个固定配置类中，如 redis 相关依赖类统一封装到 RedisAutoConfiguration 类中，数据库依赖类统一封装到 DataSourceAutoConfiguration 类等，然后将这些统一配置类配置到 spring.factories 文件中，Spring Boot在启动的时候（前提配置EnableAutoConfiguration注解，这也是EnableAutoConfiguration注解的由来）会一一扫描依赖 jar 包中 spring.factories 文件，最后将这些类注入到spring 容器中，业务直接引用即可。

3.2 Spring Boot starter 机制

理解了上面，Spring Boot starter 机制的原理和定义就比较清晰了。再理解一下下面这段话：springboot starter 是一种插件机制，抛弃了之前繁琐的配置，将复杂依赖统一集成进 starter。starter 的出现极大的帮助开发者们从繁琐的框架配置中解放出来，从而更专注于业务代码，并且 springboot 官方提供除了企业级项目不同场景的 starter 依赖模块，可以很便捷的集成进项目，比如 springboot 项目需要依赖 redis，我们只需要加入 spring-boot-starter-data-redis 依赖，并配置一些必须的连接信息即可以使用。

4. 小结

从 Spring Boot starter 机制的原理来理解 spring.factories 配置似乎更好理解一些，至于为了实现 Spring Boot starter 机制才引入 spring.factories 配置，还是先有 spring.factories 配置才有 Spring Boot starter 机制的取巧，那就不得而知了。总之，spring.factories 配置为 Spring Boot 的自动装配提供了方便，在此基础上产生的 Spring Boot starter 机制为很多中间件开发带来了方便。

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