spring.factories 的妙用

现象

在阅读 Spring-Boot 相关源码时，常常见到 spring.factories 文件，里面写了自动配置（AutoConfiguration）相关的类名，因此产生了一个疑问：“明明自动配置的类已经打上了 @Configuration 的注解，为什么还要写 spring.factories 文件？

用过 Spring Boot 的都知道

@ComponentScan 注解的作用是扫描 @SpringBootApplication 所在的 Application 类所在的包（basepackage）下所有的 @Component 注解（或拓展了 @Component 的注解）标记的 bean，并注册到 spring 容器中。

那么问题来了

在 Spring Boot 项目中，如果你想要被 Spring 容器管理的 bean 不在 Spring Boot 包扫描路径下，怎么办？

解决 Spring Boot 中不能被默认路径扫描的配置类的方式，有 2 种：

（1）在 Spring Boot 主类上使用 @Import 注解
（2）使用 spring.factories 文件

以下是对使用 spring.factories 文件的简单理解

Spring Boot 的扩展机制之 Spring Factories

Spring Boot 中有一种非常解耦的扩展机制：Spring Factories。这种扩展机制实际上是仿照Java中的SPI扩展机制来实现的。

什么是 SPI 机制？

SPI 的全名为 Service Provider Interface.大多数开发人员可能不熟悉，因为这个是针对厂商或者插件的。在java.util.ServiceLoader的文档里有比较详细的介绍。

简单的总结下 java SPI 机制的思想。我们系统里抽象的各个模块，往往有很多不同的实现方案，比如日志模块的方案，xml解析模块、jdbc模块的方案等。面向的对象的设计里，我们一般推荐模块之间基于接口编程，模块之间不对实现类进行硬编码。一旦代码里涉及具体的实现类，就违反了可拔插的原则，如果需要替换一种实现，就需要修改代码。为了实现在模块装配的时候能不在程序里动态指明，这就需要一种服务发现机制。

java SPI 就是提供这样的一个机制：为某个接口寻找服务实现的机制。有点类似IOC的思想，就是将装配的控制权移到程序之外，在模块化设计中这个机制尤其重要。

Spring Boot 中的 SPI 机制

在 Spring 中也有一种类似与 Java SPI 的加载机制。它在 resources/META-INF/spring.factories 文件中配置接口的实现类名称，然后在程序中读取这些配置文件并实例化。

这种自定义的SPI机制是 Spring Boot Starter 实现的基础。

Spring Factories 实现原理是什么?

spring-core 包里定义了 SpringFactoriesLoader 类，这个类实现了检索 META-INF/spring.factories 文件，并获取指定接口的配置的功能。在这个类中定义了两个对外的方法：

loadFactories 根据接口类获取其实现类的实例，这个方法返回的是对象列表。
loadFactoryNames 根据接口获取其接口类的名称，这个方法返回的是类名的列表。

上面的两个方法的关键都是从指定的 ClassLoader 中获取 spring.factories 文件，并解析得到类名列表，具体代码如下

public final class SpringFactoriesLoader {public static final String FACTORIES_RESOURCE_LOCATION = "META-INF/spring.factories";private static final Log logger = LogFactory.getLog(SpringFactoriesLoader.class);private static final Map<ClassLoader, MultiValueMap<String, String>> cache = new ConcurrentReferenceHashMap();private SpringFactoriesLoader() {}public static <T> List<T> loadFactories(Class<T> factoryClass, @Nullable ClassLoader classLoader) {Assert.notNull(factoryClass, "'factoryClass' must not be null");ClassLoader classLoaderToUse = classLoader;if (classLoader == null) {classLoaderToUse = SpringFactoriesLoader.class.getClassLoader();}List<String> factoryNames = loadFactoryNames(factoryClass, classLoaderToUse);if (logger.isTraceEnabled()) {logger.trace("Loaded [" + factoryClass.getName() + "] names: " + factoryNames);}List<T> result = new ArrayList(factoryNames.size());Iterator var5 = factoryNames.iterator();while(var5.hasNext()) {String factoryName = (String)var5.next();result.add(instantiateFactory(factoryName, factoryClass, classLoaderToUse));}AnnotationAwareOrderComparator.sort(result);return result;}public static List<String> loadFactoryNames(Class<?> factoryClass, @Nullable ClassLoader classLoader) {String factoryClassName = factoryClass.getName();return (List)loadSpringFactories(classLoader).getOrDefault(factoryClassName, Collections.emptyList());}private static Map<String, List<String>> loadSpringFactories(@Nullable ClassLoader classLoader) {MultiValueMap<String, String> result = (MultiValueMap)cache.get(classLoader);if (result != null) {return result;} else {try {Enumeration<URL> urls = classLoader != null ? classLoader.getResources("META-INF/spring.factories") : ClassLoader.getSystemResources("META-INF/spring.factories");LinkedMultiValueMap result = new LinkedMultiValueMap();while(urls.hasMoreElements()) {URL url = (URL)urls.nextElement();UrlResource resource = new UrlResource(url);Properties properties = PropertiesLoaderUtils.loadProperties(resource);Iterator var6 = properties.entrySet().iterator();while(var6.hasNext()) {Entry<?, ?> entry = (Entry)var6.next();String factoryClassName = ((String)entry.getKey()).trim();String[] var9 = StringUtils.commaDelimitedListToStringArray((String)entry.getValue());int var10 = var9.length;for(int var11 = 0; var11 < var10; ++var11) {String factoryName = var9[var11];result.add(factoryClassName, factoryName.trim());}}}cache.put(classLoader, result);return result;} catch (IOException var13) {throw new IllegalArgumentException("Unable to load factories from location [META-INF/spring.factories]", var13);}}}private static <T> T instantiateFactory(String instanceClassName, Class<T> factoryClass, ClassLoader classLoader) {try {Class<?> instanceClass = ClassUtils.forName(instanceClassName, classLoader);if (!factoryClass.isAssignableFrom(instanceClass)) {throw new IllegalArgumentException("Class [" + instanceClassName + "] is not assignable to [" + factoryClass.getName() + "]");} else {return ReflectionUtils.accessibleConstructor(instanceClass, new Class[0]).newInstance();}} catch (Throwable var4) {throw new IllegalArgumentException("Unable to instantiate factory class: " + factoryClass.getName(), var4);}}
}

从代码中我们可以知道，在这个方法中会遍历整个 spring-boot 项目的 classpath 下 ClassLoader 中所有 jar 包下的 spring.factories文件。也就是说我们可以在自己的 jar 中配置 spring.factories 文件，不会影响到其它地方的配置，也不会被别人的配置覆盖。

Spring Factories 在 Spring Boot 中的应用

在 Spring Boot 的很多包中都能够找到 spring.factories 文件，接下来我们以 spring-boot-autoconfigure 包为例进行介绍

# Initializers
org.springframework.context.ApplicationContextInitializer=\
org.springframework.boot.autoconfigure.SharedMetadataReaderFactoryContextInitializer,\
org.springframework.boot.autoconfigure.logging.ConditionEvaluationReportLoggingListener# Application Listeners
org.springframework.context.ApplicationListener=\
org.springframework.boot.autoconfigure.BackgroundPreinitializer# Auto Configuration Import Listeners
org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfigurationImportListener=\
org.springframework.boot.autoconfigure.condition.ConditionEvaluationReportAutoConfigurationImportListener# Auto Configuration Import Filters
org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfigurationImportFilter=\
org.springframework.boot.autoconfigure.condition.OnBeanCondition,\
org.springframework.boot.autoconfigure.condition.OnClassCondition,\
org.springframework.boot.autoconfigure.condition.OnWebApplicationCondition# Auto Configure
org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\
org.springframework.boot.autoconfigure.admin.SpringApplicationAdminJmxAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.aop.AopAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.amqp.RabbitAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.batch.BatchAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.cache.CacheAutoConfiguration

结合前面的内容，可以看出 spring.factories 文件可以将 spring-boot 项目包以外的 bean（即在 pom 文件中添加依赖中的 bean）注册到 spring-boot 项目的 spring 容器。由于@ComponentScan 注解只能扫描 spring-boot 项目包内的 bean 并注册到 spring 容器中，因此需要 @EnableAutoConfiguration 注解来注册项目包外的bean。而 spring.factories 文件，则是用来记录项目包外需要注册的bean类名。

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