springboot自动配置原理以及spring.factories文件的作用详解

springboot自动配置原理以及spring.factories文件的作用详解

目录一、springboot 自动配置原理二、spring.factories文件的作用spring.factories 的妙用什么是 SPI 机制？Spring Boot 中的 SPI 机制Spring Factories 实现原理是什么？Spring Factories 在 Spring Boot 中的应用

一、springboot 自动配置原理

先说说我们自己的应用程序中Bean加入容器的办法：

package com.ynunicom.dc.dingdingcontractapp;

import com.alibaba.druid.spring.boot.autoconfigure.DruidDataSourceAutoConfigure;

import org.springframework.boot.SpringApplication;

import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

/**

* @author jinye.Bai

*/

@SpringBootApplication(

scanBasePackages ={"com.ynunicom.dc.dingdingcontractapp"}

)

public class DingdingContractAppApplication {

public static void main(String[] args) {

SpringApplication.run(DingdingContractAppApplication.class, args);

}

}

我们在应用程序的入口设置了 @SpringBootApplication标签，默认情况下他会扫描所有次级目录。

如果增加了 scanBasePackages属性，就会扫描所有被指定的路径及其次级目录。

那么它在扫描的是什么东西呢？

是这个：@Component

所有被扫描到的 @Component，都会成为一个默认的singleton（单例，即一个容器里只有一个对象实体）加入到容器中。

认识到以上这点，便于我们理解springboot自动配置的机制。

接下来让我们看看在自己的应用程序中实现配置的方法。

如图：

package com.ynunicom.dc.dingdingcontractapp.configuration;

import org.springframework.context.annotation.Bean;

import org.springframework.context.annotation.Configuration;

import org.springframework.web.client.RestTemplate;

/**

* @author: jinye.Bai

* @date: 2020/5/22 15:51

*/

@Configuration

public class RestTemplateConfig {

@Bean

public RestTemplate restTemplate(){

return new RestTemplate();

}

}

这里我们设置了一个配置，往容器中加入了一个RestTemplate。

首先说 @Configuration，这个标签继承了 @Component标签，我们可以在标签内容看到：

//

// Source code recreated from a .class file by IntelliJ IDEA

// (powered by Fernflower decompiler)

//

package org.springframework.context.annotation;

import java.lang.annotation.Documented;

import java.lang.annotation.ElementType;

import java.lang.annotation.Retention;

import java.lang.annotation.RetentionPolicy;

import java.lang.annotation.Target;

import org.springframework.core.annotation.AliasFor;

import org.springframework.stereotype.Component;

@Target({ElementType.TYPE})

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)

@Documented

@Component

public @interface Configuration {

@AliasFor(

annotation = Component.class

)

String value() default "";

}

可以看到其中是有 @Component标签的，所以，@Configuration会被 @SpringBootApplication扫描到，进而把它和它下面的 @Bean加入容器，于是我们 RestTemplate的内容就配置完成了，在后续的使用中，我们就可以直接从容器中拿出RestTemplate使用它。

对于在maven中引用的其他外部包加入容器的过程，需要用到spring.factories。

二、spring.factories文件的作用

在springboot运行时，SpringFactoriesLoader 类会去寻找

public static final String FACTORIES_RESOURCE_LOCATION = "META-INF/spring.factories";

我们以mybatis-plus为例。

首先我们引入：

com.baomidou

mybatis-plus-boot-starter

3.3.2

然后去maven的依赖里看它的自动配置类MybatisPlusAutoConfiguration

@Configuration

@ConditionalOnClass({SqlSessionFactory.class, SqlSessionFactoryBean.class})

@ConditionalOnSingleCandidate(DataSource.class)

@EnableConfigurationProperties({MybatisPlusProperties.class})

@AutoConfigureAfter({DataSourceAutoConfiguration.class, MybatisPlusLanguageDriverAutoConfiguration.class})

public class MybatisPlusAutoConfiguration implements InitializingBean {

可以看到有上文提到的 @Configuration，还有从application.yml载入自动配置的 @EnableConfigurationProperties({MybatisPlusProperties.class})

这个注解的具体内容请查看我另一篇博文，对其进行了解释：

迅速学会@ConfigurationProperties的使用

也就是说，springboot只要能扫描到MybatisPlusAutoConfiguration类的 @Configuration注解，其中的所有配置就能自动加入到容器中，这一过程由上面提到的SpringFactoriesLoader 起作用，它会去寻找 “META-INF/spring.factories” 文件，我们可以在 mybatis-plus的依赖中找到它：

SpringFactoriesLoader为什么要读取它呢？因为它内部是这样的

org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\

com.baomidou.mybatisplus.autoconfigure.MybatisPlusLanguageDriverAutoConfiguration,\

com.baomidou.mybatisplus.autoconfigure.MybatisPlusAutoConfiguration

spring.factories用键值对的方式记录了所有需要加入容器的类，EnableAutoConfigurationImportSelector的selectImports方法返回的类名，来自spring.factories文件内的配置信息，这些配置信息的key等于EnableAutoConfiguration，因为spring boot应用启动时使用了EnableAutoConfiguration注解，所以EnableAutoConfiguration注解通过import注解将EnableAutoConfigurationImportSelector类实例化，并且将其selectImports方法返回的类名实例化后注册到spring容器。

以上内容是springboot获得这些类的方式，如果你想要实现自己的自动配置，就将你的类通过键值对的方式写在你的spring.factories即可，注意，值是你的自动配置类，键必须是org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration

spring.factories 的妙用

现象

在阅读 Spring-Boot 相关源码时，常常见到 spring.factories 文件，里面写了自动配置（AutoConfiguration）相关的类名，因此产生了一个疑问：“明明自动配置的类已经打上了 @Configuration 的注解，为什么还要写 spring.factories 文件？

用过 Spring Boot 的都知道

@ComponentScan 注解的作用是扫描 @SpringBootApplication 所在的 Application 类所在的包（basepackage）下所有的 @component 注解（或拓展了 @component 的注解）标记的 bean，并注册到 spring 容器中。

那么问题来了

在 Spring Boot 项目中，如果你想要被 Spring 容器管理的 bean 不在 Spring Boot 包扫描路径下，怎么办？

解决 Spring Boot 中不能被默认路径扫描的配置类的方式，有 2 种：

（1）在 Spring Boot 主类上使用 @Import 注解

（2）使用 spring.factories 文件

以下是对 使用 spring.factories 文件的简单理解

Spring Boot 的扩展机制之 Spring Factories

Spring Boot 中有一种非常解耦的扩展机制：Spring Factories。这种扩展机制实际上是仿照Java中的SPI扩展机制来实现的。

什么是 SPI 机制？

SPI 的全名为 Service Provider Interface.大多数开发人员可能不熟悉，因为这个是针对厂商或者插件的。在java.util.ServiceLoader的文档里有比较详细的介绍。

简单的总结下 java SPI 机制的思想。我们系统里抽象的各个模块，往往有很多不同的实现方案，比如日志模块的方案，xml解析模块、jdbc模块的方案等。面向的对象的设计里，我们一般推荐模块之间基于接口编程，模块之间不对实现类进行硬编码。一旦代码里涉及具体的实现类，就违反了可拔插的原则，如果需要替换一种实现，就需要修改代码。为了实现在模块装配的时候能不在程序里动态指明，这就需要一种服务发现机制。

java SPI 就是提供这样的一个机制：为某个接口寻找服务实现的机制。有点类似IOC的思想，就是将装配的控制权移到程序之外，在模块化设计中这个机制尤其重要。

Spring Boot 中的 SPI 机制

在 Spring 中也有一种类似与 Java SPI 的加载机制。它在 resources/META-INF/spring.factories 文件中配置接口的实现类名称，然后在程序中读取这些配置文件并实例化。

在 Spring 中也有一种类似与 Java SPI 的加载机制。它在 resources/META-INF/spring.factories 文件中配置接口的实现类名称，然后在程序中读取这些配置文件并实例化。

这种自定义的SPI机制是 Spring Boot Starter 实现的基础。

Spring Factories 实现原理是什么？

spring-core 包里定义了 SpringFactoriesLoader 类，这个类实现了检索 META-INF/spring.factories 文件，并获取指定接口的配置的功能。在这个类中定义了两个对外的方法：

loadFactories 根据接口类获取其实现类的实例，这个方法返回的是对象列表。 loadFactoryNames 根据接口获取其接口类的名称，这个方法返回的是类名的列表。

上面的两个方法的关键都是从指定的 ClassLoader 中获取 spring.factories 文件http://，并解析得到类名列表，具体代码如下

public final class SpringFactoriesLoader {

public static final String FACTORIES_RESOURCE_LOCATION = "META-INF/spring.factories";

private static final Log logger = LogFactory.getLog(SpringFactoriesLoader.class);

private static final Map> cache = new ConcurrentReferenceHashMap();

private SpringFactoriesLoader() {}

public static List loadFactories(Class factoryClass, @Nullable ClassLoader classLoader) {

Assert.notNull(factoryClass, "'factoryClass' must not be null");

ClassLoader classLoaderToUse = classLoader;

if (classLoader == null) {

classLoaderToUse = SpringFactoriesLoader.class.getClassLoader();

}

List factoryNames = loadFactoryNames(factoryClass, classLoaderToUse);

if (logger.isTraceEnabled()) {

logger.trace("Loaded [" + factoryClass.getName() + "] names: " + factoryNames);

}

List result = new ArrayList(factoryNames.size());

Iterator var5 = factoryNames.iterator();

while(var5.hasNext()) {

String factoryName = (String)var5.next();

result.add(instantiateFactory(factoryName, factoryClass, classLoaderToUse));

}

AnnotationAwareOrderComparator.sort(result);

return result;

}

public static List loadFactoryNames(Class> factoryClass, @Nullable ClassLoader classLoader) {

String factoryClassName = factoryClass.getName();

return (List)loadSpringFactories(classLoader).getOrDefault(factoryClassName, Collections.emptyList());

}

private static Map> loadSpringFactories(@Nullable ClassLoader classLoader) {

MultiValueMap result = (MultiValueMap)cache.gethttp://(classLoader);

if (result != null) {

return result;

} else {

try {

Enumeration urls = classLoader != null ? classLoader.getResources("META-INF/spring.factories") : ClassLoader.getSystemResources("META-INF/spring.factories");

LinkedMultiValueMap result = new LinkedMultiValueMap();

while(urls.hasMoreElements()) {

URL url = (URL)urls.nextElement();

UrlResource resource = new UrlResource(url);

Properties properties = PropertiesLoaderUtils.loadProperties(resource);

Iterator var6 = properties.entrySet().iterator();

while(var6.hasNext()) {

Entry, ?> entry = (Entry)var6.next();

String factoryClassName = ((String)entry.getKey()).trim();

String[] var9 = StringUtils.commaDelimitedListToStringArray((String)entry.getValue());

int var10 = var9.length;

for(int var11 = 0; var11 < var10; ++var11) {

String factoryName = var9[var11];

result.add(factoryClassName, factoryName.trim());

}

}

}

cache.put(classLoader, result);

return result;

} catch (IOException var13) {

throw new IllegalArgumentException("Unable to load factories from location [META-INF/spring.factories]", var13);

}

}

}

private static T instantiateFactory(String instanceClassName, Class factoryClass, ClassLoader classLoader) {

try {

Class> instanceClass = ClassUtils.forName(instanceClassName, classLoader);

if (!factoryClass.isAssignableFrom(instanceClass)) {

throw new IllegalArgumentException("Class [" + instanceClassName + "] is not assignable to [" + factoryClass.getName() + "]");

} else {

return ReflectionUtils.accessibleConstructor(instanceClass, new Class[0]).newInstance();

}

} catch (Throwable var4) {

throw new IllegalArgumentException("Unable to instantiate factory class: " + factoryClass.getName(), var4);

}

}

}

从代码中我们可以知道，在这个方法中会遍历整个 spring-boot 项目的 classpath 下 ClassLoader 中所有 jar 包下的 spring.factories文件。也就是说我们可以在自己的 jar 中配置 spring.factories 文件，不会影响到其它地方的配置，也不会被别人的配置覆盖。

Spring Factories 在 Spring Boot 中的应用

在 Spring Boot 的很多包中都能够找到 spring.factories 文件，接下来我们以 spring-boot-autoconfigure 包为例进行AZybeAK介绍

# Initializers

org.springframework.context.ApplicationContextInitializer=\

org.springframework.boot.autoconfigure.SharedMetadataReaderFactoryContextInitializer,\

org.springframework.boot.autoconfigure.logging.ConditionEvaluationReportLoggingListener

# Application Listeners

org.springframework.context.ApplicationListener=\

org.springframework.boot.autoconfigure.BackgroundPreinitializer

# Auto Configuration Import Listeners

org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfigurationImportListener=\

org.springframework.boot.autoconfigure.condition.ConditionEvaluationReportAutoConfigurationImportListener

# Auto Configuration Import Filters

org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfigurationImportFilter=\

org.springframework.boot.autoconfigure.condition.OnBeanCondition,\

org.springframework.boot.autoconfigure.condition.OnClassCondition,\

org.springframework.boot.autoconfigure.condition.OnWebApplicationCondition

# 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

结合前面的内容，可以看出 spring.factories 文件可以将 spring-boot 项目包以外的 bean（即在 pom 文件中添加依赖中的 bean）注册到 spring-boot 项目的 spring 容器。

由于@ComponentScan 注解只能扫描 spring-boot 项目包内的 bean 并注册到 spring 容器中，因此需要 @EnableAutoConfiguration 注解来注册项目包外的bean。

而 spring.factories 文件，则是用来记录项目包外需要注册的bean类名。

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