SpringBoot 自動裝配的原理詳解分析

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前言

關於 ​​SpringBoot​​​ 的自動裝配功能，相信是每一個 ​​Java​​ 程序員天天都會用到的一個功能，但是它究竟是如何實現的呢？今天阿粉來帶大傢看一下。

自動裝配案例

首先我們通過一個案例來看一下自動裝配的效果，創建一個 ​​SpringBoot​​ 的項目，在 ​​pom​​ 文件中加入下面的依賴。

<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>

<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>

其中 ​​web​​ 的依賴表示我們這是一個 ​​web​​ 項目，​​redis​​ 的依賴就是我們這邊是要驗證的功能依賴。隨後在 ​​application.properties​​ 配置文件中增加 ​​redis​​ 的相關配置如下

spring.redis.host=localhost
spring.redis.port=6379
spring.redis.password=123456

再編寫一個 ​​Controller​​ 和 ​​Service​​ 類，相關代碼如下。

package com.example.demo.controller;

import com.example.demo.service.HelloService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
@RestController
public class HelloController {
@Autowired
private HelloService helloService;
@GetMapping(value = "/hello")
public String hello(@RequestParam("name"){
return helloService.sayHello(name);
}
}

​​service​​ 代碼如下：

package com.example.demo.service;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.stereotype.Service;
@Service
public class HelloService {
@Autowired
RedisTemplate<String, String> redisTemplate;
public String sayHello(String name){
String result = doSomething(name);
redisTemplate.opsForValue().set("name", result);
result = redisTemplate.opsForValue().get("name");
return "hello: " + result;
}
private String doSomething(String name){
return name + " 歡迎關註 Java 極客技術";
}

}

啟動項目，然後我們通過訪問 http://127.0.0.1:8080/hello?name=ziyou，可以看到正常訪問。接下來我們再通過 ​​Redis​​ 的客戶端，去觀察一下數據是否正確的寫入到 ​​Redis​​ 中，效果跟我們想象的一致。

SpringBoot 自動裝配的原理分析_redis

自動裝配分析

看到這裡很多小夥伴就會說，這個寫法我天天都在使用，用起來是真的爽。雖然用起來是很爽，但是大傢有沒有想過一個問題，那就是在我們的 ​​HelloService​​ 中通過 ​​@Autowired​​ 註入瞭一個 ​​RedisTemplate​​ 類，但是我們的代碼中並沒有寫過這個類，也沒有使用類似於​​@RestControlle​​r，​​@Service​​ 這樣的註解將 ​​RedisTemplate​​ 註入到 ​​Spring IoC​​ 容器中，那為什麼我們就可以通過 ​​@Autowired​​  註解從 ​​IoC​​ 容器中獲取到 ​​RedisTemplate​​ 

首先我們看下項目的啟動類：

package com.example.demo;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.context.annotation.ComponentScan;
@SpringBootApplication
@ComponentScan(value = "com.example.demo.*")
public class DemoApplication {
public static void main(String[] args){
SpringApplication.run(DemoApplication.class, args);
}
}

在啟動類上面有一個 ​​@SpringBootApplication​​ 註解，我們點進去可以看到如下內容：

@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 {
// 省略
}

在這個註解中，其中有一個 ​​@EnableAutoConfiguration​​ 註解，正是因為有瞭這樣一個註解，我們才得以實現自動裝配的功能。繼續往下面看。

@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 {};
}

可以看到 ​​@EnableAutoConfiguration​​ 註解中有一個 ​​@Import({AutoConfigurationImportSelector.class})​​，導入瞭一個  ​​AutoConfigurationImportSelector​​ 類，該類間接實現瞭 ​​ImportSelector​​ 接口，實現瞭一個 ​​String[] selectImports(AnnotationMetadata importingClassMetadata);​​ 方法，這個方法的返回值是一個字符串數組，對應的是一系列主要註入到 ​​Spring IoC​​ 容器中的類名。當在 ​​@Import​​ 中導入一個 ​​ImportSelector​​ 的實現類之後，會把該實現類中返回的 ​​Class​​ 名稱都裝載到 ​​IoC​​ 容器中。

一旦被裝載到 ​​IoC​​ 容器中過後，我們在後續就可以通過 ​​@Autowired​​  來進行使用瞭。接下來我們看下 ​​selectImports​​ 方法裡面的實現，當中引用瞭 ​​getCandidateConfigurations​​ 方法 ，其中的  ​​ImportCandidates.load​​ 方法我們可以看到是通過加載 ​​String location = String.format("META-INF/spring/%s.imports", annotation.getName());​​ 對應路徑下的 ​​org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports​​ 文件，其中就包含瞭很多自動裝配的配置類。

protected List<String> getCandidateConfigurations(AnnotationMetadata metadata, AnnotationAttributes attributes){
List<String> configurations = new ArrayList(SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(this.getSpringFactoriesLoaderFactoryClass(), this.getBeanClassLoader()));
ImportCandidates.load(AutoConfiguration.class, this.getBeanClassLoader()).forEach(configurations::add);
Assert.notEmpty(configurations, "No auto configuration classes found in META-INF/spring.factories nor in META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports. If you are using a custom packaging, make sure that file is correct.");
return configurations;
}

SpringBoot 自動裝配的原理分析_自動裝配_02

我們可以看到這個文件中有一個 ​​RedisAutoConfiguration​​ 配置類，在這個配置中就有我們需要的 ​​RedisTemplate​​ 類的 ​​Bean​​，同時也可以看到，在類上面有一個 ​​@ConditionalOnClass({RedisOperations.class})​​ 註解，表示隻要在類路徑上有 ​​RedisOperations.class ​​這個類的時候才會進行實例化。這也就是為什麼隻要我們添加瞭依賴，就可以自動裝配的原因。

SpringBoot 自動裝配的原理分析_spring_03

通過 ​​org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports​​ 這個文件，我們可以看到有很多官方幫我們實現好瞭配置類，這些功能隻要我們在 ​​pom​​ 文件中添加對應的 ​​starter​​ 依賴，然後做一些簡單的配置就可以直接使用。

其中本質上自動裝配的原理很簡單，本質上都需要實現一個配置類，隻不過這個配置類是官方幫我們創建好瞭，再加瞭一些條件類註解，讓對應的實例化隻發生類類路徑存在某些類的時候才會觸發。這個配置類跟我們平常自己通過 ​​JavaConfig​​ 形式編寫的配置類沒有本質的區別。

自動裝配總結

從上面的分析我們就可以看的出來，之所以很多時候我們使用 ​​SpringBoot​​ 是如此的簡單，全都是依賴約定優於配置的思想，很多復雜的邏輯，在框架底層都幫我們做瞭默認的實現。雖然用起來很爽，但是很多時候會讓程序員不懂原理，我們需要做的不僅是會使用，而更要知道底層的邏輯，才能走的更遠。

基於上面的分析，我們還可以知道，如果我們要實現一個自己的 ​​starter​​ 其實也很簡單，隻要安裝上面的約定，編寫我們自己的配置類和配置文件即可。後面的文章阿粉會帶你手寫一個自己的 ​​starter​​ 來具體實現一下。

到此這篇關於SpringBoot 自動裝配的原理詳解分析的文章就介紹到這瞭,更多相關SpringBoot 自動裝配 內容請搜索WalkonNet以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持WalkonNet！

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