Spring Boot 一个很大的特点就是极大的简化了原来在 Spring 中复杂的 XML 文件配置过程，让我们对 Spring 应用对搭建和开发变得极其简单。既然可以简化配置，那就意味着很多配置都是需要默认的，这也使其提出了约定大于配置和自动装配的思想。一些通用的配置会默认设置好，整个组件需要的时候直接载入，不需要的时候可以整个卸载。
通过 Spring Boot 我们可以很方便的引入新的组件，只需要在依赖文件中加入对应的 xxx-starter 即可，然后把一些必要的配置比如 url 信息做个简单的设置，或者增加一个 @EnableXXX，就可以开始使用了。
这里以 Feign 为例：
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
</dependency>
@SpringBootApplication
@EnableFeignClients
public class SampleApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(SampleApplication.class, args);
}
}
只需要这样，就可以将 Feign 引入项目中了，接下来根据自己的需要定义对应的 Feign client 即可，是不是非常简单。
Spring Boot 到底是如何做到的呢？
自动装配原理
自动装配的入口
自动装配的基础，是 Spring 从 4.x 版本开始支持 JavaConfig，让开发者可以免去繁琐的 xml 配置形式，而是使用熟悉的 Java 代码加注解，通过 @Configuration、@Bean 等注解可以直接向 Spring 容器注入 Bean 信息。
那么就有种设想，如果我把一些必须的 Bean 以 Java 代码方式准备好呢，只需要引入对应的配置类，相应的 Bean 就会被加载到 Spring 容器中。所以，有了这个基础 Spring Boot 就有了实现自动装配的可能。
还是以 Feign 为例，FeignAutoConfiguration 这个类就是一个 Feign 的自动装配类，我们来探究一下他是如何生效的。
@Configuration
@ConditionalOnClass(Feign.class)
@EnableConfigurationProperties({ FeignClientProperties.class,
FeignHttpClientProperties.class })
public class FeignAutoConfiguration {
@Autowired(required = false)
// 注入了一堆FeignClientSpecification
private List<FeignClientSpecification> configurations = new ArrayList<>();
@Bean
public HasFeatures feignFeature() {
return HasFeatures.namedFeature("Feign", Feign.class);
}
@Bean
public FeignContext feignContext() {
FeignContext context = new FeignContext();
context.setConfigurations(this.configurations);
return context;
}
}
在每个 Spring Boot 的启动类上，都会有这样一个复合注解 @SpringBootApplication，而它的内部是这样的。
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
// 关键注解
@SpringBootConfiguration
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan(excludeFilters = { @Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = TypeExcludeFilter.class),
@Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = AutoConfigurationExcludeFilter.class) })
public @interface SpringBootApplication {
}
……省略其他注解
@AutoConfigurationPackage
@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)
public @interface EnableAutoConfiguration {
}
上面四个都是一些通用注解，关键在于下面的 @EnableAutoConfiguration注解，从名字就可以看出来，它可以开启自动配置。在之前一篇文章我们已经讲过，通过 @Import 注解我们可以导入一些自定义的 BeanDefination 信息，或者导入一些配置类。在 EnableAutoConfiguration 内部，它使用 @Import 标注了AutoConfigurationImportSelector。
可以看出，它实现了 ImportSelector 接口，之前我们已经在讲结果 @Import 注解是如何生效的。
下面，先对后面涉及的一些类和文件做一个简单介绍。
ImportSelector
看名字就可以知道，这是用于导入的选择器。String[] selectImports() 方法会返回需要导入的配置类的全路径名。在 Spring 容器启动的过程中会调用 invokeBeanFactoryPostProcessors，然后会执行一个重要的后置处理器 ConfigurationClassPostProcessor ，完成配置类的解析，这里会处理 ImportSelector 返回的这些类，将其加载到容器中。
public interface ImportSelector {
String[] selectImports(AnnotationMetadata importingClassMetadata);
}
DeferredImportSelector
DeferredImportSelector 继承了ImportSelector，它的作用是用于延迟导入。在所有的需要处理的配置类解析过程中，继承此接口的解析排在最后，并且在有多个 DeferredImportSelector 实现类的情况下，可以继承 Ordered 实现排序的效果。
public interface DeferredImportSelector extends ImportSelector {
@Nullable
default Class<? extends Group> getImportGroup() {
return null;
}
interface Group {
}
}
继续之前的内容，AutoConfigurationImportSelector 实现了 DeferredImportSelector 接口，所
在执行 ConfigurationClassParser.processImports()方法的时候，最终会调用到下面这段逻辑。一般继承 ImportSelector 会执行其 selectImport 方法。但是这里不同的是，它还继承了 DeferredImportSelector 接口，对 ImportSelector 只是间接继承。在 processImports() 方法中有这样的额外判断，如果是 DeferredImportSelector 的子类，将会执行 deferredImportSelectorHandler.handle()，最终会回调 AutoConfigurationImportSelector 的 process 方法。具体的调用过程请见下图。
Spring Boot 2.x的版本与 1.x有所不同，1.x 是回调 selectImports 方法。
private void processImports(ConfigurationClass configClass, SourceClass currentSourceClass,
Collection<SourceClass> importCandidates, boolean checkForCircularImports) {
……
if (candidate.isAssignable(ImportSelector.class)) {
……
// 执行这段逻辑
if (selector instanceof DeferredImportSelector) {
this.deferredImportSelectorHandler.handle(configClass, (DeferredImportSelector) selector);
}
else {
……
processImports(configClass, currentSourceClass, importSourceClasses, false);
}
……
}
读取配置
在 process() 方法中主要做了一件事，读取并解析 spring.factories 配置文件中的信息，将这些配置文件对应的全路径类名都放入 AutoConfigurationEntry 集合中。具体逻辑如下：
getAutoConfigurationMetadata() 方法读取并解析了 spring-autoconfigure-metadata.properties 文件，用于控制自动装配条件。关于这个路径信息，追踪方法可以找到，比较简单。
protected static final String PATH = "META-INF/" + "spring-autoconfigure-metadata.properties";
getAutoConfigurationEntry() 方法会获取需要自动装配的类和需要排除的类，读取的文件是 META-INF/spring.factories。
关于这个文件路径是怎么指定的，可以在下面方法中看到。一直深入追踪，在 loadSpringFactories 方法中，会加载 META-INF/spring.factories 路径下的配置内容，并且这个路径是硬编码写死的。在全部读取完毕之后，会放在一个 Map 中，key 为类名，value 为对应的自定义配置类。getSpringFactoriesLoaderFactoryClass() 方法会固定返回 EnableAutoConfiguration.class，所以这里只会返回 EnableAutoConfiguration 对应的配置内容，配置文件内容如下图。
public void process(AnnotationMetadata annotationMetadata, DeferredImportSelector deferredImportSelector) {
……
// getAutoConfigurationMetadata() 方法读取并解析了 spring-autoconfigure-metadata.properties 文件，用于控制自动装配条件
// AutoConfigurationEntry 方法会获取需要自动装配的类和需要排除的类
AutoConfigurationEntry autoConfigurationEntry = ((AutoConfigurationImportSelector) deferredImportSelector)
.getAutoConfigurationEntry(getAutoConfigurationMetadata(), annotationMetadata);
// 添加到 AutoConfigurationEntry集合中等待加载
this.autoConfigurationEntries.add(autoConfigurationEntry);
for (String importClassName : autoConfigurationEntry.getConfigurations()) {
this.entries.putIfAbsent(importClassName, annotationMetadata);
}
}
// 返回自动配置的类名，加载Spring.factories中的配置信息
protected List<String> getCandidateConfigurations(AnnotationMetadata metadata, AnnotationAttributes attributes) {
// loadFactoryNames 会读取对应的配置文件，位置在META-INF/spring.factories中
// getSpringFactoriesLoaderFactoryClass 返回 EnableAutoConfiguration.class
List<String> configurations = SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(getSpringFactoriesLoaderFactoryClass(),
getBeanClassLoader());
……
return configurations;
}
具体执行方法的调用链路如下：
加载配置
到这里我们就明白，spring.properties 文件中的配置类是如何加载的，但是问题来了，他什么时候注册到 Spring 容器中呢？
回到之前执行过程中的 processGroupImports() 方法，这里会调用 getImports 拿到配置类信息，然后再次调用类信息，然后递归调用 processImports，这个方法之前的文章已经解释过了，如果是配置类会解析并注册 Spring 的 Bean 信息，具体请自行查看之前文章。
public void processGroupImports() {
for (DeferredImportSelectorGrouping grouping : this.groupings.values()) {
// getImports 得到解析后的类名
grouping.getImports().forEach(entry -> {
ConfigurationClass configurationClass = this.configurationClasses.get(entry.getMetadata());
try {
// 再次调用 processImports 递归处理，对配置类解析，注册为 Bean
processImports(configurationClass, asSourceClass(configurationClass),
asSourceClasses(entry.getImportClassName()), false);
}
catch (BeanDefinitionStoreException ex) {
……
}
});
}
}
另外，再额外说一下 getImports 方法。之前 process 方法并没有返回值，而是把配置信息都保存在了 autoConfigurationEntries 中，所以在执行完 process 之后会紧接着执行 selectImports()。它的功能主要是排除需要排除的类信息，并且在这里按照 spring-autoconfigure-metadata.properties 中指定的顺序排序，然后再返回类信息。
public Iterable<Group.Entry> getImports() {
for (DeferredImportSelectorHolder deferredImport : this.deferredImports) {
// 调用 process 逻辑
this.group.process(deferredImport.getConfigurationClass().getMetadata(),
deferredImport.getImportSelector());
}
return this.group.selectImports();
}
public Iterable<Entry> selectImports() {
if (this.autoConfigurationEntries.isEmpty()) {
return Collections.emptyList();
}
// 获取所有需要排除的类集合
Set<String> allExclusions = this.autoConfigurationEntries.stream()
.map(AutoConfigurationEntry::getExclusions).flatMap(Collection::stream).collect(Collectors.toSet());
// 获取所有需要装配的类集合
Set<String> processedConfigurations = this.autoConfigurationEntries.stream()
.map(AutoConfigurationEntry::getConfigurations).flatMap(Collection::stream)
.collect(Collectors.toCollection(LinkedHashSet::new));
// 移除所有排除类
processedConfigurations.removeAll(allExclusions);
// 将需要加载的类排序返回，排序规则按照 spring-autoconfigure-metadata.properties 中指定的顺序
return sortAutoConfigurations(processedConfigurations, getAutoConfigurationMetadata()).stream()
.map((importClassName) -> new Entry(this.entries.get(importClassName), importClassName))
.collect(Collectors.toList());
}
总结
最后，我们再次总结一下整个自动装配的过程。
- 引入 META-INF/spring.factories 配置文件，在 EnableAutoConfiguration 对应的 value 中配置需要引入的配置类。
- 启动类增加 @EnableAutoConfiguration 注解，@SpringBootApplication 已经自带。
- @EnableAutoConfiguration 注解中通过 @Import 标注了 AutoConfigurationImportSelector 类。
- AutoConfigurationImportSelector 继承了 DeferredImportSelector 接口，在 Spring 生命周期处理 BeanFactoryPostProcessors 的时候会对配置信息进行后置处理，这是会调用到 AutoConfigurationImportSelector.process 方法。
- process 方法中会读取 META-INF/spring.factories 配置文件中的内容为 Key-Value 形式，读取完后值返回 key = EnableAutoConfiguration 对应的配置类信息，保存到 autoConfigurationEntries 中。
- AutoConfigurationGroup.selectImports 方法返回排序、筛选后的配置类信息，然后依次遍历，递归调用 processImports，
根据这些配置类的全路径名读取并注册在 Spring 容器中。
