SpringBoot 自動裝配的原理分析
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。隨后在 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") String 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 + " 歡迎關注 Java 極客技術";
}
}
啟動項目，然后我們通過訪問 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。
自動裝配分析
看到這里很多小伙伴就會說，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，但是大家有沒有想過一個問題，那就是在我們的 HelloService? 中通過 @Autowired? 注入了一個 RedisTemplate? 類，但是我們的代碼中并沒有寫過這個類，也沒有使用類似于@RestControlle?r，@Service? 這樣的注解將 RedisTemplate? 注入到 Spring IoC? 容器中，那為什么我們就可以通過 @Autowired? 注解從 IoC? 容器中獲取到 RedisTemplate 這個類呢？這里就是常說的自動裝配的功能了。
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 注解，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
}
在這個注解中，其中有一個 @EnableAutoConfiguration 注解，正是因為有了這樣一個注解，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? 注解中有一個 @Import({AutoConfigurationImportSelector.class})?，導入了一個 AutoConfigurationImportSelector? 類，該類間接實現了 ImportSelector? 接口，實現了一個 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注入到 Spring IoC? 容器中的類名。當在 @Import? 中導入一個 ImportSelector? 的實現類之后，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? 容器中過后，我們在后續就可以通過 @Autowired? 來進行使用了。接下來我們看下 selectImports? 方法里面的實現，當中引用了 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，其中就包含了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;
}
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})? 注解，表示只要在類路徑上有 RedisOperations.class 這個類的時候才會進行實例化。這也就是為什么只要我們添加了依賴，就可以自動裝配的原因。
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了配置類，這些功能只要我們在 pom? 文件中添加對應的 starter 依賴，然后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，只不過這個配置類是官方幫我們創建好了，再加了一些條件類注解，讓對應的實例化只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，全都是依賴約定優于配置的思想，很多復雜的邏輯，在框架底層都幫我們做了默認的實現。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。
基于上面的分析，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，只要安裝上面的約定，編寫我們自己的配置類和配置文件即可。后面的文章阿粉會帶你手寫一個自己的 starter 來具體實現一下。
