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SpringBoot自動(dòng)配置源碼深入刨析講解

 更新時(shí)間:2022年09月08日 15:56:28   作者:天黑請(qǐng)閉眼丶風(fēng)  
這篇文章主要介紹了SpringBoot自動(dòng)配置原理分析,SpringBoot是我們經(jīng)常使用的框架,那么你能不能針對(duì)SpringBoot實(shí)現(xiàn)自動(dòng)配置做一個(gè)詳細(xì)的介紹。如果可以的話,能不能畫(huà)一下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)配置的流程圖。牽扯到哪些關(guān)鍵類(lèi),以及哪些關(guān)鍵點(diǎn)

自動(dòng)配置底層源碼分析

本次springboot源碼來(lái)自2.6.6版本。

@EnableAutoConfiguration源碼解析

在springboot中,當(dāng)我們引入某個(gè)依賴(lài),就可以直接使用依賴(lài)?yán)锩娴念?lèi)進(jìn)行自動(dòng)注入,不需要像ssm框架那樣在xml文件中配置各種bean,然后進(jìn)行關(guān)聯(lián)。像這樣我們稱(chēng)之為自動(dòng)配置。那么自動(dòng)配置到底配了什么?

SpringBoot中的自動(dòng)配置,更多的是配置各種Bean,同時(shí)對(duì)于端口號(hào)這些配置,一些特定屬性SpringBoot也是會(huì)提供一種默認(rèn)值的,也相當(dāng)于一種自動(dòng)配置。

那SpringBoot是如何自動(dòng)的幫助我們來(lái)配置這些Bean的呢?并且如果某些Bean程序員自己也配置了,那SpringBoot是如何進(jìn)行選擇的呢?

在springboot啟動(dòng)類(lèi)中有@SpringBootApplication注解,該注解包含了@EnableAutoConfiguration

而@EnableAutoConfiguration的作用就是導(dǎo)入AutoConfigurationImportSelector.class這個(gè)類(lèi)。在spring中的配置類(lèi)源碼分析中,分析過(guò)@Import導(dǎo)入的類(lèi)會(huì)當(dāng)成配置類(lèi)來(lái)解析,并且如果這個(gè)配置類(lèi)是實(shí)現(xiàn)了DeferredImportSelector接口,就會(huì)調(diào)用selectImports方法。這部分屬于spring源碼的知識(shí)不在贅述。

有上述類(lèi)關(guān)系圖中可以看出,會(huì)調(diào)用AutoConfigurationImportSelector的selectImports方法

@Override
	public String[] selectImports(AnnotationMetadata annotationMetadata) {
		// 會(huì)在所有@Configuration都解析完了之后才執(zhí)行
		if (!isEnabled(annotationMetadata)) {
			return NO_IMPORTS;
		}
		// 獲取自動(dòng)配置類(lèi)(spring.factories中所導(dǎo)入的)
		AutoConfigurationEntry autoConfigurationEntry = getAutoConfigurationEntry(annotationMetadata);
		return StringUtils.toStringArray(autoConfigurationEntry.getConfigurations());
	}

而selectImports的核心代碼在于getAutoConfigurationEntry(annotationMetadata)。接下來(lái)一步步分析這個(gè)方法

protected AutoConfigurationEntry getAutoConfigurationEntry(AnnotationMetadata annotationMetadata) {
		if (!isEnabled(annotationMetadata)) {
			return EMPTY_ENTRY;
		}
		// 獲取@EnableAutoConfiguration的屬性
		AnnotationAttributes attributes = getAttributes(annotationMetadata);
		// 獲取spring.factories中所有的AutoConfiguration
		List<String> configurations = getCandidateConfigurations(annotationMetadata, attributes);
		// 去重(也就是按類(lèi)名去重)
		configurations = removeDuplicates(configurations);
		// 獲取需要排除的AutoConfiguration,可以通過(guò)@EnableAutoConfiguration注解的exclude屬性,或者spring.autoconfigure.exclude來(lái)配置
		Set<String> exclusions = getExclusions(annotationMetadata, attributes);
		// 排除
		checkExcludedClasses(configurations, exclusions);
		configurations.removeAll(exclusions);
		// 獲取spring.factories中的AutoConfigurationImportFilter對(duì)AutoConfiguration進(jìn)行過(guò)濾
		// 默認(rèn)會(huì)拿到OnBeanCondition、OnClassCondition、OnWebApplicationCondition
		// 這三個(gè)會(huì)去判斷上面的AutoConfiguration是否符合它們自身所要求的條件,不符合的會(huì)過(guò)濾掉,表示不會(huì)進(jìn)行解析了
		// 會(huì)利用spring-autoconfigure-metadata.properties中的配置來(lái)進(jìn)行過(guò)濾
		// spring-autoconfigure-metadata.properties文件中的內(nèi)容是利用Java中的AbstractProcessor技術(shù)在編譯時(shí)生成出來(lái)的
		configurations = getConfigurationClassFilter().filter(configurations);
		// configurations表示合格的,exclusions表示被排除的,把它們記錄在ConditionEvaluationReportAutoConfigurationImportListener中
		fireAutoConfigurationImportEvents(configurations, exclusions);

		// 最后返回的AutoConfiguration都是符合條件的
		return new AutoConfigurationEntry(configurations, exclusions);
	}

首先執(zhí)行 AnnotationAttributes attributes = getAttributes(annotationMetadata);拿到@EnableAutoConfiguration的屬性封裝成AnnotationAttributes 。List<String> configurations = getCandidateConfigurations(annotationMetadata, attributes)加載自動(dòng)配置類(lèi)。看看源碼是怎么獲取的

protected List<String> getCandidateConfigurations(AnnotationMetadata metadata, AnnotationAttributes attributes) {
		//核心方法 傳入EnableAutoConfiguration類(lèi)和類(lèi)加載器
		List<String> configurations = SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(getSpringFactoriesLoaderFactoryClass(),
				getBeanClassLoader());
		Assert.notEmpty(configurations, "No auto configuration classes found in META-INF/spring.factories. If you "
				+ "are using a custom packaging, make sure that file is correct.");
		return configurations;
	}
//返回EnableAutoConfiguration
protected Class<?> getSpringFactoriesLoaderFactoryClass() {
		return EnableAutoConfiguration.class;
	}
public static List<String> loadFactoryNames(Class<?> factoryType, @Nullable ClassLoader classLoader) {
		ClassLoader classLoaderToUse = classLoader;
		if (classLoaderToUse == null) {
			//獲取類(lèi)加載器
			classLoaderToUse = SpringFactoriesLoader.class.getClassLoader();
		}
		//這個(gè)name就是EnableAutoConfiguration
		String factoryTypeName = factoryType.getName();
		//這部分代碼具體的去加載自動(dòng)配置類(lèi)
		return loadSpringFactories(classLoaderToUse).getOrDefault(factoryTypeName, Collections.emptyList());
	}

loadSpringFactories(classLoaderToUse).getOrDefault(factoryTypeName, Collections.emptyList());這部分代碼如下圖,

通過(guò)類(lèi)加載去加載資源,其中紅色部分的靜態(tài)變量就是 public static final String FACTORIES_RESOURCE_LOCATION = "META-INF/spring.factories";。也就是說(shuō)類(lèi)加載器去META-INF/spring.factories里面的資源

.getOrDefault(factoryTypeName, Collections.emptyList());這部分就是根據(jù)factoryTypeName也就是EnableAutoConfiguration。獲取EnableAutoConfiguration的值封裝成List<String>

到此就獲取到了所有自動(dòng)配置類(lèi)。那么List<String> configurations = getCandidateConfigurations(annotationMetadata, attributes);這個(gè)方法就結(jié)束了。接著執(zhí)行configurations = removeDuplicates(configurations);這部分主要用去重

protected final <T> List<T> removeDuplicates(List<T> list) {
		return new ArrayList<>(new LinkedHashSet<>(list));
	}

接著執(zhí)行Set<String> exclusions = getExclusions(annotationMetadata, attributes);這個(gè)方法主要是把需要排除的配置類(lèi)的類(lèi)名放入到集合當(dāng)中。

protected Set<String> getExclusions(AnnotationMetadata metadata, AnnotationAttributes attributes) {
		Set<String> excluded = new LinkedHashSet<>();
		//獲取EnableAutoConfiguration注解的exclude屬性的值 添加到排除集合當(dāng)中
		excluded.addAll(asList(attributes, "exclude"));
		//獲取EnableAutoConfiguration注解的excludeName屬性的值 添加到排除集合當(dāng)中
		excluded.addAll(Arrays.asList(attributes.getStringArray("excludeName")));
		//從配置文件中獲取spring.autoconfigure.exclude 的值 添加到排除集合中
		excluded.addAll(getExcludeAutoConfigurationsProperty());
		return excluded;
	}

往下執(zhí)行checkExcludedClasses(configurations, exclusions);configurations.removeAll(exclusions); 從之前獲取到的自動(dòng)配置類(lèi)的類(lèi)名中排除掉那些需要被排除了類(lèi)名。

接著執(zhí)行configurations = getConfigurationClassFilter().filter(configurations);。將排除后的自動(dòng)配置類(lèi)的名稱(chēng)作為入?yún)ⅲ@部分代碼是提前判斷一些條件進(jìn)行過(guò)濾掉不需要加載的自動(dòng)配置類(lèi)

private ConfigurationClassFilter getConfigurationClassFilter() {
		if (this.configurationClassFilter == null) {
			//獲取自動(dòng)配置類(lèi)的過(guò)濾器
			List<AutoConfigurationImportFilter> filters = getAutoConfigurationImportFilters();
			for (AutoConfigurationImportFilter filter : filters) {
				invokeAwareMethods(filter);
			}
			//將所有過(guò)濾器封裝成 ConfigurationClassFilter
			this.configurationClassFilter = new ConfigurationClassFilter(this.beanClassLoader, filters);
		}
		return this.configurationClassFilter;
	}
protected List<AutoConfigurationImportFilter> getAutoConfigurationImportFilters() {
		//底層從 META-INF/spring.factories中加載 AutoConfigurationImportFilter的值
		return SpringFactoriesLoader.loadFactories(AutoConfigurationImportFilter.class, this.beanClassLoader);
	}

上面獲取到的過(guò)濾器就是這部分

獲取到所有過(guò)濾器后通過(guò)filter(configurations);進(jìn)行過(guò)濾

List<String> filter(List<String> configurations) {
			long startTime = System.nanoTime();
			//把自動(dòng)配置類(lèi)的名稱(chēng)封裝成數(shù)組
			String[] candidates = StringUtils.toStringArray(configurations);
			boolean skipped = false;
			// 逐個(gè)利用AutoConfigurationImportFilter來(lái)判斷所有的自動(dòng)配置類(lèi)的條件是否匹配,匹配結(jié)果存在match數(shù)組中
			// 先利用OnBeanCondition進(jìn)行過(guò)濾
			// 再利用OnClassCondition進(jìn)行過(guò)濾
			// 再利用OnWebApplicationCondition進(jìn)行過(guò)濾
			for (AutoConfigurationImportFilter filter : this.filters) {
				//把過(guò)濾的結(jié)果 放入到boolean的數(shù)組中
				boolean[] match = filter.match(candidates, this.autoConfigurationMetadata);
				for (int i = 0; i < match.length; i++) {
					if (!match[i]) {
						//如果匹配失敗 排除掉該自動(dòng)配置類(lèi)
						candidates[i] = null;
						skipped = true;
					}
				}
			}
			// 全部都匹配
			if (!skipped) {
				return configurations;
			}
			// 把匹配的記錄在result集合中,最后返回
			List<String> result = new ArrayList<>(candidates.length);
			for (String candidate : candidates) {
				if (candidate != null) {
					result.add(candidate);
				}
			}
			if (logger.isTraceEnabled()) {
				int numberFiltered = configurations.size() - result.size();
				logger.trace("Filtered " + numberFiltered + " auto configuration class in "
						+ TimeUnit.NANOSECONDS.toMillis(System.nanoTime() - startTime) + " ms");
			}
			return result;
		}
	}

過(guò)濾完成后執(zhí)行fireAutoConfigurationImportEvents(configurations, exclusions); 這部分不重要 ,可以看成就是記錄一個(gè)日志,哪些成功的哪些被排除的。

最后執(zhí)行return new AutoConfigurationEntry(configurations, exclusions); 這部分代碼把 可以加載的自動(dòng)配置類(lèi) 放入到一個(gè)集合,把排除的放入到另一個(gè)集合

AutoConfigurationEntry(Collection<String> configurations, Collection<String> exclusions) {
			this.configurations = new ArrayList<>(configurations);
			this.exclusions = new HashSet<>(exclusions);
		}
		public List<String> getConfigurations() {
			return this.configurations;
		}
		public Set<String> getExclusions() {
			return this.exclusions;
		}

到此所有需要加載的自動(dòng)配置類(lèi)都找到了。然后再回到一開(kāi)始的selectImports方法這個(gè)方法最后返回StringUtils.toStringArray(autoConfigurationEntry.getConfigurations())。返回所有符合自動(dòng)配置類(lèi)的全類(lèi)名。根據(jù)@Import功能會(huì)繼續(xù)將selectImports返回的類(lèi)名,當(dāng)成配置類(lèi)去加載。那么每個(gè)自動(dòng)配置類(lèi)就會(huì)加載到springboot當(dāng)中。

到此springboot自動(dòng)配置功能就結(jié)束了。至于加載自動(dòng)配置類(lèi)加載過(guò)程中,根據(jù)條件注解去匹配是否能夠加載,下一篇在分析。

總結(jié)

springboot啟動(dòng)類(lèi)中存在@SpringBootApplication,而@SpringBootApplication中包含@EnableAutoConfiguration。@EnableAutoConfiguration中通過(guò)@Import引入AutoConfigurationImportSelector。

spring啟動(dòng)的時(shí)候調(diào)用AutoConfigurationImportSelector的selectImports。該方法獲取到所有可以加載的自動(dòng)配置類(lèi)(此時(shí)還未加載)

獲取過(guò)程如下:

  1. 獲取@EnableAutoConfiguration的屬性的值封裝成AnnotationAttributes
  2. 獲取spring.factories中key為EnableAutoConfiguration的值作為自動(dòng)配置類(lèi)的名稱(chēng)
  3. 將獲取到的所有的自動(dòng)配置類(lèi)的名稱(chēng)進(jìn)行去重
  4. 獲取程序員配置的需要排除的自動(dòng)配置類(lèi),從上一步找到的所有自動(dòng)配置類(lèi)中排除掉
  5. 獲取spring.factories中key為AutoConfigurationImportFilter的值作為過(guò)濾器封裝成ConfigurationClassFilter
  6. 通過(guò)ConfigurationClassFilter初次過(guò)濾不滿足條件的自動(dòng)配置類(lèi)
  7. 把排除的自動(dòng)配置類(lèi)和最終可加載的自動(dòng)配置類(lèi)進(jìn)行日志記錄
  8. 把排除的自動(dòng)配置類(lèi)和最終可加載的自動(dòng)配置類(lèi)分別放入到集合當(dāng)中,封裝成AutoConfigurationEntry返回

最后selectImports從AutoConfigurationEntry拿出可加載的自動(dòng)配置類(lèi)的名稱(chēng)返回。這樣springboot就會(huì)去加載那些配置類(lèi)

到此這篇關(guān)于SpringBoot自動(dòng)配置源碼深入刨析講解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)SpringBoot自動(dòng)配置內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!

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