SpringBoot（2.4.0）自动配置原理(源码)

一、从@SpringBootApplication讲起

源码

@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 {.....
}

出现3个重要注解：

@SpringBootConfiguration

@EnableAutoConfiguration

@ComponentScan

二、@SpringBootConfiguration(标注当前类是配置类)

为什么@SpringBootApplication注解里没有包含@Configuration,实际上是在@SpringBootConfiguration里面。

源码：

@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Configuration
public @interface SpringBootConfiguration {@AliasFor(annotation = Configuration.class)boolean proxyBeanMethods() default true;
}

@SpringBootConfiguration继承自@Configuration，二者功能也一致，标注当前类是配置类，
并会将当前类内声明的一个或多个以@Bean注解标记的方法的实例纳入到spring容器中，并且实例名就是方法名。实际上如果我们使用如下的Springboot启动类，整个SpringBoot应用依然可以与之前的启动类功能对等。

@Configuration
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan
public class Application {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(Application.class, args);}
}

三、@EnableAutoConfiguration（根据类路径下的jar包依赖为当前项目进行自动配置）

若看过Spring框架的源码，是否记得spring框架提供的各种名字为@Enable开头的Annotation定义？
比如@EnableScheduling,@EnableCaching,@EnableMBeanExport等@EnableAutoConfiguration的理念和"做事方式"其实一脉相承，借助@Import的支持，收集和注册特定场景相关的bean定义:

@EnableScheduling是通过@Import将Spring调度框架相关的bean定义都加载到Ioc容器中。

@EnableMBeanExport是通过@Import将JMX相关的bean定义加载到Ioc容器

@EnableAutoConfiguration也是借助@Import的帮助，将所有符合自动配置条件的bean定义加载到Ioc容器，仅此而已

@EnableAutoConfiguration源码

@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 {};
}

@AutoConfigurationPackage,@Import({AutoConfigurationImportSelector.class})又得好好研究

@AutoConfigurationPackage（自动配置包？指定默认包规则）

它指定了默认的包规则
源码：


@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@Import({Registrar.class})
//利用Registrar给容器中导入一系列组件
//将指定的一个包下的所有组件导入进来，也即是MainApplication 所在包下。
public @interface AutoConfigurationPackage {String[] basePackages() default {};Class<?>[] basePackageClasses() default {};
}

那就要看看Registrar这个类了：
里面这段代码，就是批量注册：

 static class Registrar implements ImportBeanDefinitionRegistrar, DeterminableImports {Registrar() {}public void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata metadata, BeanDefinitionRegistry registry) {//这里就是利用元注解，获取到元注解所作用在的类（其实就是main方法，如下图）的包名//然后，将其包名下的所有使用了@Configuration注解的类一并加载进来AutoConfigurationPackages.register(registry, (String[])(new AutoConfigurationPackages.PackageImports(metadata)).getPackageNames().toArray(new String[0]));}public Set<Object> determineImports(AnnotationMetadata metadata) {return Collections.singleton(new AutoConfigurationPackages.PackageImports(metadata));}}

@Import({AutoConfigurationImportSelector.class})

AutoConfigurationImportSelector.class有一个 selectImports方法

  //该方法就是规定要导入哪些包public String[] selectImports(AnnotationMetadata annotationMetadata) {if (!this.isEnabled(annotationMetadata)) {return NO_IMPORTS;} else {AutoConfigurationImportSelector.AutoConfigurationEntry autoConfigurationEntry = this.getAutoConfigurationEntry(annotationMetadata);return StringUtils.toStringArray(autoConfigurationEntry.getConfigurations());}}

可以看到，核心就是getAutoConfigurationEntry方法，进去看一下：

我们又发现，configurations的获得是依赖getCandidateConfigurations方法的，进去看看，就可以看到自动配置的幕后英雄:SpringFactoriesLoader

自动配置的幕后英雄:SpringFactoriesLoader

SpringFactoriesLoader的主要功能就是从指定的配置文件META/spring.factories加载配置，spring.factories是一个典型的java properties文件，配置格式为Key-Value形式，只不过Key和Value都是Java类型的完整类名。
进入loadFactoryNames()方法，就发现loadFactoryNames()读取了ClassPath下面的 META-INF/spring.factories 文件。

@EnableAutoConfiguration的场景中，它更多是提供一种配置查找的功能支持，即根据@EnableAutoConfiguration的完整类名org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration作为查找的key,获取对应的一组@Configuration类

总结：

1、利用getAutoConfigurationEntry(annotationMetadata);给容器中批量导入一些组件

2、调用List configurations = getCandidateConfigurations(annotationMetadata, attributes)获取到所有需要导入到容器中的配置类

3、利用工厂加载 Map<String, List> loadSpringFactories(@Nullable ClassLoader classLoader)；得到所有的组件

4、从META-INF/spring.factories位置来加载一个文件。默认扫描我们当前系统里面所有META-INF/spring.factories位置的文件
spring-boot-autoconfigure-2.4.0.RELEASE.jar包里面也有META-INF/spring.factories

在spring-boot-autoconfigure-2.4.0.RELEASE.jar包里的META-INF/spring.factories文件，写死了spring-boot一启动就要给容器中加载的所有配置类，但是你我肯定都知道，不会一下子加载那么多，那么就是另一个内容了：按需加载
开启按需加载
SpringBoot自动配置是需要满足相应的条件才会自动配置,因此SpringBoot的自动配置大量应用了条件注解ConditionalOnXXX。如下图：

上面这些注解会被使用在各个组件上面，然后会根据环境决定是否导入各个组件，实现按需导入，源码分析

四、@ComponentScan （自动扫描并加载符合条件的组件或者bean定义）

@ComponentScan的功能其实就是自动扫描并加载符合条件的组件或bean定义，最终将这些bean定义加载到容器中。我们可以通过basePackages等属性指定@ComponentScan自动扫描的范围，如果不指定，则默认Spring框架实现从声明@ComponentScan所在类的package进行扫描，默认情况下是不指定的，所以SpringBoot的启动类最好放在root package下。

五、SpringBootApplication注解中4个方法

@SpringBootApplication不仅包括上面的三个重要注解，还包含有4个方法:

Class<?>[] exclude() default {}; 根据Class来排除特定的类加入Spring容器，传入参数是class类型

String[] excludeName() default {}; 根据Class name排除特定的类加入spring容器，传入参数是class的全类名字符串数组

String[] scanBasePackages() default {};指定扫描包，参数是包名的字符串数组

Class<?>[] scanBasePackageClasses() default {};指定扫描包，参数是Class类型数组

六、修改组件默认配置

SpringBoot默认会在底层配好所有的组件。但是如果用户自己配置了以用户的优先

平时我们都是直接再写一个bean注入到容器的

其实直接修改配置文件就好了。
原理如下：源码以HttpEncodingAutoConfiguration为例：

@Configuration(proxyBeanMethods = false
)
@EnableConfigurationProperties({ServerProperties.class})
@ConditionalOnWebApplication(type = Type.SERVLET
)
@ConditionalOnClass({CharacterEncodingFilter.class})
@ConditionalOnProperty(prefix = "server.servlet.encoding",value = {"enabled"},matchIfMissing = true
)
public class HttpEncodingAutoConfiguration {private final Encoding properties;public HttpEncodingAutoConfiguration(ServerProperties properties) {this.properties = properties.getServlet().getEncoding();}@Bean@ConditionalOnMissingBeanpublic CharacterEncodingFilter characterEncodingFilter() {CharacterEncodingFilter filter = new OrderedCharacterEncodingFilter();filter.setEncoding(this.properties.getCharset().name());filter.setForceRequestEncoding(this.properties.shouldForce(org.springframework.boot.web.servlet.server.Encoding.Type.REQUEST));filter.setForceResponseEncoding(this.properties.shouldForce(org.springframework.boot.web.servlet.server.Encoding.Type.RESPONSE));return filter;}}

从@EnableConfigurationProperties({ServerProperties.class})可知，该类已经与配置文件绑定了，所以，如果你改变filter.setEncoding(this.properties.getCharset().name());只需要溯源改变server.servlet.encoding.charset的值就可以了

总结：

• SpringBoot先加载所有的自动配置类 xxxxxAutoConfiguration
• 每个自动配置类按照条件进行生效，默认都会绑定配置文件指定的值。xxxxProperties里面拿。 xxxProperties和配置文件进行了绑定
• 生效的配置类就会给容器中装配很多组件
• 只要容器中有这些组件，相当于这些功能就有了
• 定制化配置
• 用户直接自己@Bean替换底层的组件
• 用户去看这个组件是获取的配置文件什么值就去修改。
xxxxxAutoConfiguration —> 加载组件 —> xxxxProperties里面拿值 ----> application.properties

参考文章