Spring Boot Starter 自動裝配原理全解析

更新時間：2025年04月22日 09:53:38 作者：葵續(xù)淺笑

Spring Boot Starter 的核心設計理念是約定優(yōu)于配置,其核心實現(xiàn)基于自動配置（Auto-Configuration）和條件化注冊（Conditional Registration）,這篇文章主要介紹了Spring Boot Starter 自動裝配原理全解析,需要的朋友可以參考下

約定大于配置

通過預定義合理的默認行為和規(guī)范，減少開發(fā)者需要手動配置的步驟。比較顯著的變化就是減少XML配置。還有一些實際體現(xiàn)如下所示：

項目結(jié)構(gòu)約定
- 默認目錄結(jié)構(gòu)：如 src/main/java 存放代碼，src/main/resources 存放配置文件。
- 配置文件命名：application.properties 或 application.yml 自動被加載，無需顯式指定路徑。
自動配置（Auto-Configuration）
- 條件化 Bean 注冊：根據(jù)類路徑依賴（如存在 DataSource 類）自動配置數(shù)據(jù)庫連接池。
- 默認參數(shù)值：如嵌入式 Tomcat 默認端口為 8080，無需手動指定。
Starter 依賴
- 依賴聚合：引入 spring-boot-starter-web 即自動包含 Web 開發(fā)所需的所有依賴（如 Tomcat、Jackson、Spring MVC）。
- 開箱即用：無需手動管理版本兼容性。
RESTful 路由映射
- 注解驅(qū)動：通過 @GetMapping("/path") 即可定義接口，無需在 XML 中配置路由規(guī)則。

自動配置機制

觸發(fā)階段：@EnableAutoConfiguration

應用啟動時，@SpringBootApplication 組合了 @EnableAutoConfiguration，觸發(fā)自動配置流程。
AutoConfigurationImportSelector 被調(diào)用，負責加載所有候選的自動配置類。

public String[] selectImports(AnnotationMetadata metadata) {
  // 1. 加載所有候選自動配置類
  List<String> configurations = getCandidateConfigurations();
  // 2. 去重、過濾、排序
  configurations = removeDuplicates(configurations);
  configurations = filter(configurations, autoConfigurationMetadata);
  return configurations.toArray(new String[0]);
}

加載與篩選：spring.factories

加載所有候選配置類

從所有 META-INF/spring.factories 文件中讀取 EnableAutoConfiguration 對應的配置類。在 Spring Boot 3.x 中，自動配置類的加載方式從 spring.factories 過渡到 AutoConfiguration.imports，并引入了 ImportCandidates 類來處理這一變化。

去重與過濾

移除重復的配置類，并通過條件注解（如 @ConditionalOnClass ,@ConditionalOnMissingBean ) 有選擇的保留當前環(huán)境的配置類。

@ConditionalOnClass：類路徑存在指定類時生效
@ConditionalOnMissingBean：容器中不存在指定 Bean 時生效
@ConditionalOnProperty：配置屬性匹配時生效

排序

根據(jù) @AutoConfigureOrder 或 @AutoConfigureAfter 調(diào)整配置類的加載順序。

Bean 注冊

篩選后的自動配置類被解析為標準的 @Configuration 類。
每個配置類中的 @Bean 方法根據(jù)條件注解動態(tài)注冊 Bean 到 Spring 容器。

編寫自定義Spring Boot Starter

項目結(jié)構(gòu)規(guī)劃

建議分為兩個模塊：

自動配置模塊：包含核心邏輯和自動配置類（如 hello-spring-boot-autoconfigure）。
Starter模塊：空項目，僅作為依賴聚合（如 hello-spring-boot-starter）。

hello-spring-boot-starter-parent（父POM）
├── hello-spring-boot-autoconfigure（自動配置模塊）
└── hello-spring-boot-starter（Starter模塊）

hello-spring-boot-starter/
├── hello-spring-boot-autoconfigure/
│   ├── src/
│   │   ├── main/
│   │   │   ├── java/com/example/autoconfigure/
│   │   │   │   ├── HelloAutoConfiguration.java
│   │   │   │   ├── HelloProperties.java
│   │   │   │   └── HelloService.java
│   │   │   └── resources/
│   │   │       └── META-INF/
│   │   │           └── spring.factories
│   │   └── test/
│   └── pom.xml
├── hello-spring-boot-starter/
│   └── pom.xml
└── pom.xml

創(chuàng)建自動配置模塊（hello-spring-boot-autoconfigure）

添加Maven依賴

<!-- pom.xml -->
<dependencies>
    <!-- Spring Boot 自動配置基礎依賴 -->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-autoconfigure</artifactId>
        <version>3.1.5</version>
    </dependency>
    <!-- 可選：配置屬性處理 -->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-configuration-processor</artifactId>
        <version>3.1.5</version>
        <optional>true</optional>
    </dependency>
</dependencies>

定義核心服務類

public class HelloService {
    private String message = "Hello, World!";  // 默認消息
    public String sayHello() {
        return message;
    }
    // Getter和Setter用于通過配置修改message
    public String getMessage() { return message; }
    public void setMessage(String message) { this.message = message; }
}

定義配置屬性類（可選）

@ConfigurationProperties(prefix = "hello")
public class HelloProperties {
    private String message = "Hello, World!";
    // Getter和Setter
    public String getMessage() { return message; }
    public void setMessage(String message) { this.message = message; }
}

編寫自動配置類

@Configuration
@EnableConfigurationProperties(HelloProperties.class)  // 啟用配置屬性
@ConditionalOnClass(HelloService.class)  // 當HelloService在類路徑時生效
public class HelloAutoConfiguration {
    @Bean
    @ConditionalOnMissingBean  // 當用戶未自定義HelloService時生效
    public HelloService helloService(HelloProperties properties) {
        HelloService service = new HelloService();
        service.setMessage(properties.getMessage());
        return service;
    }
}

注冊自動配置

在 resources/META-INF/ 下創(chuàng)建 spring.factories 文件：

org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\
com.example.autoconfigure.HelloAutoConfiguration

創(chuàng)建Starter模塊（hello-spring-boot-starter）

添加Maven依賴

<!-- pom.xml -->
<dependencies>
    <!-- 引入自動配置模塊 -->
    <dependency>
        <groupId>com.example</groupId>
        <artifactId>hello-spring-boot-autoconfigure</artifactId>
        <version>1.0.0</version>
    </dependency>
</dependencies>

使用自定義Starter

在應用中引入Starter依賴

<!-- 用戶項目的pom.xml -->
<dependency>
    <groupId>com.example</groupId>
    <artifactId>hello-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>1.0.0</version>
</dependency>

在代碼中注入Bean

@RestController
public class HelloController {
    @Autowired
    private HelloService helloService;
    @GetMapping("/hello")
    public String hello() {
        return helloService.sayHello();
    }
}