springboot自动装配原理

1. 前言

SpringBoot是目前软件中最主流的框架，无论是工作还是面试基本都有它的身影，SpringBoot主要解决了传统spring的重量级xml配置Bean，实现了自动装配；所以，我们也常在面试中被问到SpringBoot是如何实现自动装配。

本篇文章会从springboot源码进行自动装配的原理解析，并总结面试如何简洁的描述

2. 源码解析
我们以springboot 2.2.5.RELEASE版本进行解析

2.1 @SpringBootApplication源码解析

先看看springboot启动注解@SpringBootApplication

@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 {@AliasFor(annotation = EnableAutoConfiguration.class)Class<?>[] exclude() default {};@AliasFor(annotation = EnableAutoConfiguration.class)String[] excludeName() default {};@AliasFor(annotation = ComponentScan.class, attribute = "basePackages")String[] scanBasePackages() default {};@AliasFor(annotation = ComponentScan.class, attribute = "basePackageClasses")Class<?>[] scanBasePackageClasses() default {};@AliasFor(annotation = Configuration.class)boolean proxyBeanMethods() default true;}

可以看出@SpringBootApplication是由三个注解组成的，@ComponentScan注解则是spring原生注解，其作用是扫描启动类所在的包以及子包所有Bean组件并注册到IOC容器中，两外两个我们再看看源码

@SpringBootConfiguration源码：

@EnableAutoConfiguration源码：

总结@SpringBootApplication注解由三个注解共同完成自动装配，各个注解作用如下

@SpringBootConfiguration：标记启动类为一个spring配置类
@EnableAutoConfiguration：实现自动装配的核心注解（重头戏）
@ComponentScan：扫描启动类所在的包以及子包下所有标记为Bean的组件并注册到IOC容器中

2.2 @EnableAutoConfiguration源码解析

@EnableAutoConfiguration注解才是实现自动装配的核心注解，上面看了他的源码是通过@Import注解导入AutoConfigurationImportSelector类，我们来看看AutoConfigurationImportSelector源码：

通过源码可知，AutoConfigurationImportSelector是ImportSelector的一个字类，@Import注解的一大用处就是导入一个ImportSelector类，通过selectImports方法返回所有需要被注册为bean的类全名的数组集合，具体可以参考我们的上一篇文章@Import注解的详解

我们再来看看AutoConfigurationImportSelector类的selectImports方法

@Override
public String[] selectImports(AnnotationMetadata annotationMetadata) {// 判断自动装配开关是否打开if (!isEnabled(annotationMetadata)) {return NO_IMPORTS;}AutoConfigurationMetadata autoConfigurationMetadata = AutoConfigurationMetadataLoader.loadMetadata(this.beanClassLoader);AutoConfigurationEntry autoConfigurationEntry = getAutoConfigurationEntry(autoConfigurationMetadata,annotationMetadata);return StringUtils.toStringArray(autoConfigurationEntry.getConfigurations());
}

首先通过 isEnabled 方法判断自动装配开关是否打开，这里就不细讲了，我们从后面两步开始分析

2.2.1. AutoConfigurationMetadataLoader.loadMetadata() 方法源码分析：

loadMetadata() 方法源码:

META-INF/spring-autoconfigure-metadata.properties文件内容属性：

PropertiesLoaderUtils的 loadProperties 方法源码：

最后创建并返回的AutoConfigurationMetadata对象

综合上述可以得出 AutoConfigurationMetadataLoader.loadMetadata() 方法是用来读取spring-boot-autoconfigure依赖下的
spring-autoconfigure-metadata.properties配置文件内容并封装成一个 AutoConfigurationMetadata 对象

2.2.2 getAutoConfigurationEntry 方法源码分析（重点）

// getAutoConfigurationEntry 方法源码
protected AutoConfigurationEntry getAutoConfigurationEntry(AutoConfigurationMetadata autoConfigurationMetadata,AnnotationMetadata annotationMetadata) {// 再次判断自动装配开关是否打开if (!isEnabled(annotationMetadata)) {return EMPTY_ENTRY;}// 获取 @EnableAutoConfiguration注解的 exclude 和 excludeName 属性AnnotationAttributes attributes = getAttributes(annotationMetadata);// 获取该依赖下的 spring.factories配置文件的内容List<String> configurations = getCandidateConfigurations(annotationMetadata, attributes);// 移除重复的数据configurations = removeDuplicates(configurations);// 获取spring.autoconfigure.exclude 配置文件的内容并与exclude 和 excludeName 属性合并到一个集合中Set<String> exclusions = getExclusions(annotationMetadata, attributes);// 检验configurations中需要排除的内容checkExcludedClasses(configurations, exclusions);// 移除configurations中需要排除的内容configurations.removeAll(exclusions);// 再次对configurations中的内容进行过滤configurations = filter(configurations, autoConfigurationMetadata);// 关闭spring监听器中的自动装配事件fireAutoConfigurationImportEvents(configurations, exclusions);return new AutoConfigurationEntry(configurations, exclusions);}

首先依然通过 isEnabled 方法判断自动装配开关是否打开，这里就不细讲了，我们从后面开始分析

getAttributes方法就是获取 @EnableAutoConfiguration注解的 exclude 和 excludeName 属性，由于启动类默认并未设置这两个属性，这里就不再深入分析

getCandidateConfigurations方法源码分析（重点）：

1. SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames方法源码：

2. spring.factories配置文件

3. getCandidateConfigurations方法最终返回的结果

removeDuplicates(configurations)：字面上就可以看出是去除重复的元素

getExclusions源码分析：

此操作就是将exclude和excludeName属性内容绑定到环境变量去中，由于这两个属性默认为空所以略过

checkExcludedClasses(configurations, exclusions)：方法名上可以知道该方法是检查configurations内容中哪些是需要排除的，由于exclusions默认为空，这里实际没做什么有效的操作，所以不再深入分许

configurations.removeAll(exclusions)：方法名上可以看出是移除需要排除的元素

filter(configurations, autoConfigurationMetadata) 方法源码分析（重点）：

fireAutoConfigurationImportEvents(configurations, exclusions)：关闭spring监听器中的自动装配事件

new AutoConfigurationEntry(configurations, exclusions)：最终的返回的结果

综合上述 @EnableAutoConfiguration 注解通过@Import注解导入 ImportSelector 的子类 AutoConfigurationImportSelector 类，该类通过selectImports方法加载读取所有 spring-boot-autoconfigure 依赖下的 spring-autoconfigure-metadata.properties 配置文件和spring.factories 配置文件的内容，并根据 AutoConfigurationImportSelector 类下的 AutoConfigurationImportFilter过滤器的过滤规则和 spring-autoconfigure-metadata.properties 配置文件的内容过滤掉 spring.factories文件中需要被过滤掉的组件元素（当然这之前还有一步根据@EnableAutoConfiguration注解的 exclude 和 excludeName属性过滤 spring.factories 配置文件的内容，由于 @EnableAutoConfiguration注解的这两个属性默认为空，所以这步操作什么都没做），最终返回spring.factories文件中剩余组件的类全名数组，并由IOC容器注册为Bean

3. 总结
以上解析了springboot实现自动装配的源码，实际上我们在工作中基本用不到，只需了解即可，我们可能在面试中经常会被问到自动装配的原理，按照以上的解析，这里我们总结一下，面试可以这样简洁回答：
启动类的@SpringBootApplication注解由@SpringBootConfiguration，@EnableAutoConfiguration，@ComponentScan三个注解组成，三个注解共同完成自动装配；

@SpringBootConfiguration 注解标记启动类为配置类
@ComponentScan 注解实现启动时扫描启动类所在的包以及子包下所有标记为bean的类由IOC容器注册为bean
@EnableAutoConfiguration通过 @Import 注解导入 AutoConfigurationImportSelector类，然后通过AutoConfigurationImportSelector 类的 selectImports 方法去读取需要被自动装配的组件依赖下的spring.factories文件配置的组件的类全名，并按照一定的规则过滤掉不符合要求的组件的类全名，将剩余读取到的各个组件的类全名集合返回给IOC容器并将这些组件注册为bean