SpringBoot自动装配

  • 发布时间:2022-02-21 21:33:03
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一. Spring注解发展过程

SpringBoot的自动装配依赖于注解,所以我们先来看一下注解的发展过程。

 以下主要对核心注解进行说明

  • Spring1.0:刚刚出现注解。
    • @Transaction:简化了事务的操作
  • Spring2.0:一些配置开始被xml代替,但是还不能完全摆脱xml,主要是component-scan标签。
    • @Required:用在set方法上,如果加上该注解,表示在xml中必须设置属性的值,不然就会报错。
    • @Aspect :AOP相关的一个注解,用来标识配置类。
    • @Autowired@Qualifier:依赖注入
    • @Component@Service@Controller@Repository:主要是声明一些bean对象放入IOC中。
    • @RequestMapping: 声明请求对应的处理方法
  • Spring3.0:已经完全可以用注解代替xml文件了
    • @Configuration:配置类,代理xml配置文件
    • @ComponentScan:扫描其他注解,代理xml中的component-scan标签。
    • @Import:只能用在类上,主要是用来加载第三方的类。
      • @import(value = {XXX.class}):加载一个普通的类
      • @Import(MyImportSelector.class):这种主要是根据业务选择性加载一些类。
public class MyImportSelector implements ImportSelector {//继承该接口
    @Override  //重写selectImports方法
    public String[] selectImports(AnnotationMetadata importingClassMetadata) {
        //返回对象对应的类型的全类路径的字符串数组
        return new String[]{XXX1.class.getName(), XXX2.class.getName()};
    }
}
      • @Import(MyImportBeanDefinitionRegistrar.class):跟上面一样,都是根据业务选择性的加载一些类。只是返回的内容不一样,上面是直接返回选择的类的全路径,这个是将加载的类注册到一个BeanDefinitionRegistry中返回。
public class MyImportBeanDefinitionRegistrar implements ImportBeanDefinitionRegistrar {//继承该接口

    @Override   //重写registerBeanDefinitions方法
    public void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata importingClassMetadata, BeanDefinitionRegistry registry) {
         // 将需要注册的对象封装为 RootBeanDefinition 对象 
        RootBeanDefinition xxx1 = new RootBeanDefinition(XXX1.class);
        registry.registerBeanDefinition("xxx1", xxx1);
        //再注册一个
        RootBeanDefinition xxx2 = new RootBeanDefinition(XXX2.class);
        registry.registerBeanDefinition("xxx2", xxx2);
    }
}
  • Spring4.0
    • @Conditional:按照一定的条件进行判断,满足条件就给容器注册Bean实例。
/**
 * 定义一个 Condition 接口的是实现
 */
public class MyCondition implements Condition {
    @Override
    public boolean matches(ConditionContext context, AnnotatedTypeMetadata metadata) {
        //业务逻辑...
        return false; // 默认返回false
    }
}
//使用
@Configuration
public class JavaConfig {
    @Bean
    // 条件注解,添加的类型必须是 实现了 Condition 接口的类型
    // MyCondition的 matches 方法返回true 则注入,返回false 则不注入
    @Conditional(MyCondition.class)
    public StudentService studentService() {
        return new StudentService();
    }
}
  • Spring5.0
    • @Indexed:在Spring Boot应用场景中,大量使用@ComponentScan扫描,导致Spring模式的注解解析时间耗时增大,因此,5.0时代引入@Indexed,为Spring模式注解添加索引
      • 当我们在项目中使用了 @Indexed 之后,编译打包的时候会在项目中自动生成METAINT/spring.components文件。根据该文件进行扫描注入,可以提高效率。
 二. SpringBoot自动装配原理
自动装配还是利用了 SpringFactoriesLoader来加载 META-INF/spring.factoires文件里所有配置的EnableAutoConfgruation,它会经过 excludefilter等操作,最终确定要装配的类

1.一切的开始都源于@SpringBootApplication,它是一个组合注解
除了元注解之外,关注这三个注解:
 
@SpringBootConfiguration
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan
  • @SpringBootConfiguration该注解的作用是用来指定扫描路径的,如果不指定特定的扫描路径的话,扫描的路径是当前修饰的类所在的包及其子包。
  • @SpringBootConfiguration这个注解的本质其实是@Configuration注解。

2.看来这个@EnableAutoConfiguration不简单
@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)

 它的内部主要是使用@import注解导入一个选择器


3.那么我们看看这个AutoConfigurationImportSelector

上文提到继承ImportSelector接口的类,需要重写 selectImports( ),那我们就看看这个方法

@Override
    public String[] selectImports(AnnotationMetadata annotationMetadata) {
        if (!isEnabled(annotationMetadata)) {
            return NO_IMPORTS;
        }
        AutoConfigurationEntry autoConfigurationEntry = getAutoConfigurationEntry(annotationMetadata);
        return StringUtils.toStringArray(autoConfigurationEntry.getConfigurations());
    }

该方法其实也没说啥,现在的重心就放在getAutoConfigurationEntry()


4.getAutoConfigurationEntry()

    protected AutoConfigurationEntry getAutoConfigurationEntry(AnnotationMetadata annotationMetadata) {
        if (!isEnabled(annotationMetadata)) {
            return EMPTY_ENTRY;
        }     
        AnnotationAttributes attributes = getAttributes(annotationMetadata);
      //获取候选配置信息,加载的是当前项目的classpath目录下的所有的 spring.factories 文件中的 key 为  
      //org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration 的信息。
      //点进去通过"SpringFactoriesLoader"进行加载
     List<String> configurations = getCandidateConfigurations(annotationMetadata, attributes);
        // removeDuplicates方法的作用是 移除同名的
        configurations = removeDuplicates(configurations);
        // 获取我们配置的 exclude 信息
        // 比如:@SpringBootApplication(exclude = {RabbitAutoConfiguration.class}) ,显示的指定不要加载那个配置类
        Set<String> exclusions = getExclusions(annotationMetadata, attributes);
        checkExcludedClasses(configurations, exclusions);
        configurations.removeAll(exclusions);
        // filter的作用是 过滤掉咱们不需要使用的配置类。
        configurations = getConfigurationClassFilter().filter(configurations);
        fireAutoConfigurationImportEvents(configurations, exclusions);
        return new AutoConfigurationEntry(configurations, exclusions);
    }

5.前面几个都好理解,现在我们主要看看filter(),是怎么移除不需要的类

 我们可以看到有具体的匹配方法 match。里面有个关键的属性是 autoConfigurationMetadata , 的本质是 加载的 META-INF/spring-autoconfigure-metadata.properties 的文件中的内容。

 其实原理很简单,如果没有对应的实现类,就不进行加载。

到这里自动装配的原理就完事了~
三. 何时进行自动装配
  • 处理@Configuration的核心还是ConfigurationClassPostProcessor,这个类实现了BeanFactoryPostProcessor,
  • 因此当AbstractApplicationContext执行refresh方法里的invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory)方法时会执行自动装配

四. run 方法

@SpringBootApplication
public class SpringBootVipDemoApplication {
    public static void main(String[] args) {
        // 基于配置文件的方式
        ApplicationContext ac1 = new ClassPathXmlApplicationContext("");
        // 基于Java配置类的方式
        ApplicationContext ac2 = new AnnotationConfigApplicationContext(SpringBootVipDemoApplication.class);
        // run 方法的返回对象是 ConfigurableApplicationContext 对象,
        //ConfigurableApplicationContext就是ApplicationContext的一个子接口
        ConfigurableApplicationContext ac3 = SpringApplication.run(SpringBootVipDemoApplication.class, args);
    }
}
 根据返回结果,我们猜测SpringBoot项目的启动其实就是Spring的初始化操作【IOC】。

所以我们发现SpringBoot项目的启动,本质上就是Spring的初始化操作

想亲身感受自动装配,可以参考手写一个SpringBoot starter

 
 
寄语:努力的意义就是随时有能力跳出自己厌恶的圈子

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