springboot源码分析——自动装配实现原理

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前言

我们知道使用springboot构建一个应用非常简单，在引入以来后，只需要编写一个SpringBoot的主启动类就可以运行SpringBoot应用，这里主启动类上必须标注@SpringBootApplication注解，接下来我们会剖析其内部实现原理

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1、SpringBootApplication注解剖析

从下图可以看出来他是一个组合注解，等价于同时标注@Configuration+@EnableAutoConfiguration+@ComponentScan注解。

1. @ComponentScan作用：可以指定包扫描的跟路径,不指定路径默认扫描当前配置类所在包及其子包里的所有组件
2. @SpringBootApplication作用：这个注解是被@Configration注解标注，说明他其实是用来标注配置类的，而且是标注主启动类的。
3. @EnableAutoConfiguration作用：这个注解作用比较复杂，下面单独做分析。

1.1、@EnableAutoConfiguration

在这里分析注解的时候先补充一些前置逻辑，在spring中，装配组件的方式有三种：

1. 使用模块注解@Component以及其延伸注解标注
2. 使用配置类@Configuration与@Bean注解标注
3. 使用模块装配@Enablexxx和@Import注解标注

1.1.1、模块装配

前两种装配方式我们很熟悉，这里模块装配在平常开发中不常用，但是在很多集成的框架源码中非常常用，我们先看下模块装配使用示例。

1. 使用@import导入普通类

2. 使用@import导入配置类

3. 使用@import导入ImportSelector,这里可以通过实现ImportSelector接口，在实现方法中添加要注册进容器中的类的名字。

4. 导入ImportBeanDefinitionRegistrar，这里可以通过实现ImportBeanDefinitionRegistrar接口，在实现方法中自己构建BeanDefinition注册到容器中。

1.1.2、@EnableAutoConfiguration注解解析

1. 这个注解也是一个组合注解，首先顶着一个@AutoConfigurationPackage注解，
   然后使用@Import导入了一个AutoConfigurationImportSelector类，下面我们来剖析一下。

@AutoConfigurationPackage，这个注解在内部又使用了@Import注解导入了Registrar这个类

Registrar这个类向容器中保存了导入的配置类所在的包的根路径，这个配置类也就是我们的主启动类，这个是用来后期扫描组件使用的。

2. @Import({AutoConfigurationImportSelector.class})导入了AutoConfigurationImportSelector类。

• 这里发现他没有直接实现ImportSelector而是实现DeferredImportSelector，这个是因为DeferredImportSelector的执行实际比ImportSelector要持，这种对需要标注@Conditional的导入来说很有用。

在selectImports方法中会调用getAutoConfigurationEntry加载自动配置类,这里重点就是调用getCandidateConfigurations方法获取到一个配置列表，然后把这些配置返回，通过selectImport装配到容器中，那这个返回的必然是其他组件的核心。

getCandidateConfigurations方法内部又调用了SpringFactoriesLoader#leadFactoryNames，传入的Class就是@EnableAutoConfiguration。

SpringFactoriesLoader#loadFactoryNames方法中会使用classLoader取加载指定路径下的资源，这个路径是META-INF/spring.factories。

我们看下spring-boot-autoconfiguration 包下 META-INF/spring.factories,在这个文件中全是自动装配类的全限定类名，装配到IOC容器中，之后自动配置类就会通过ImportSelector的机制被创建出来。

2、SPI机制

SPI全称为 Service Provider Interface，是jdk内置的一种服务提供发现机制。简单来说，它就是一种动态替换发现的机制。SPI规定，所有要预先声明的类都应该放在 META-INF/services 中。配置的文件名是接口/抽象类的全限定名，文件内容是抽象类的子类或接口的实现类的全限定类名，如果有多个，借助换行符，一行一个。

我们在上面可以看到Spring是通过SPI机制来进行服务发现的，但是使用的是SpringFactoriesLoader而没有使用java``的ServiceLeader来进行加载，我们来剖析一下SpringFactoriesLoader，看和java原生的ServiceLeader的区别：

1. 之前看过spring.factories文件，文件中定义的是key-value的关系，这样设计的好处就不再局限于接口-实现类的关系，key可以随意定义，比如是一个注解。
2. 从下图的代码中可以看出，加载完成之后会把result放到cache中，这时候下次再加载的时候就就可以直接从缓存中获取了，无需重复加载。

总结

1. 通过AutoConfigurationImportSelector配置SpringFactoriesLoader可以加载路径“META-INF/spring.factories”文件中配置的许多自动装配类。
2. Spring自己实现了SPI技术，使用key-value更灵活，增加了缓存避免重复加载耗费资源。