Springboot Configuration 和 AutoConfiguraton

遇到一个问题,报上来一个app加入一个lib,启动就突然失败了。报了一个Autowire错误 NullPointerException。但是奇怪的是,大部分其他的App 加入这个library 之后都风平浪静,一切正常。那么这个app有何特殊之处?

首先要解决这个NullPointerException 为何会出现. 这个出错的是个AutoConfiguration 类

 package io.http.env.client;
@Configuration
@AutoConfigureAfter(name = { "com.metadata.MetadataInitializer"})
public class HttpEnvInitializer {

    @Autowired
    public HttpEnvInitializer(SpellFasterServiceClient client){
      client.call()
         ....
    }
}

spring.factories 的配置类似

org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\
io.montage.env.client.HttpEnvInitializer

这个SpellCasterServiceClient 的bean 应该出现在这个AutoConfig 里

package io.montage.env.client;
@AutoConfigureBefore(name = { "com.metadata.MetadataInitializer" })
public class MFClientInitializer {
  @Bean
  public SpellFasterServiceClient  getSpellFasterServiceClient() {
    
       return SpellFasterServiceClientBuilder.target().build();
}

spring.factories 的配置类似

org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\
io.montage.env.client.SpellFasterServiceClient

这就是不科学了,构造SpellFasterServiceClient 的顺序在com.metadata.MetadataInitializer 之前,注入句柄的是在com.metadata.MetadataInitializer之后,这看起完全没有问题。
从程序看来,这个运行顺序完全没有问题

MFClientInitializer ->MetadataInitializer->HttpEnvInitializer

但是实际呢,通过debug 可以看到顺序是这样的

HttpEnvInitializer->MFClientInitializer ->MetadataInitializer

这就奇怪了,为啥AutoConfig 的before 和after 这些annotation 不起作用了?

需要看看什么导致了顺序变化,发现有人在Application 类新加了一个@ComponentScan("io.montage.env"),这下恍然大悟。原来和library 添加无关。


@SpringBootApplication
@EnableAsync
@ComponentScan("io.montage.env")
@Import({WebSpringConfig.class})
public class MonitorManagerApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(MonitorManagerApplication.class, args);
    }
}

这个@ComponentScan("io.montage.env") 纯属画蛇添足。这也解释了为什么只有这个App有问题,而其他的没问题。

下面就要谈谈Configuration和AutoConfiguration的区别

Configuration和AutoConfiguration

他们都是定义Bean 的一种方式。

相同点:

  • 他们都用@Configuration 做annotation. 他们同样都可以加 @Bean、@Import、@ImportResource.
  • 他们都可以用 @Condition 来控制加载条件.

不同点:

目的:
  • @Configuration 是给Application 的用户,直接代码进行配置的。
  • AutoConfiguration 是给 Springboot 插件俗称starter用的。
加载的方式:
  • @Configuration 加载是由@ComponentScan指定的package,如果没有指定,default 是ApplicationClass 的package 开始。
  • AutoConfiguration 是通过 classpath*:META-INF/spring.factories 来被发现。 通过 key org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration. AutoConfiguration 是由 import selector 的方式加载的, 而不是 scan path.
  • 顺序:正常情况下, @Configuration 先加载 AutoConfiguration后加载。
    请看class ConfigurationClassParser#doProcessConfigurationClass
class ConfigurationClassParser {
    protected final SourceClass doProcessConfigurationClass(
            ConfigurationClass configClass, SourceClass sourceClass, Predicate<String> filter)
            throws IOException {

        if (configClass.getMetadata().isAnnotated(Component.class.getName())) {
            // Recursively process any member (nested) classes first
            processMemberClasses(configClass, sourceClass, filter);
        }

        // Process any @PropertySource annotations
        for (AnnotationAttributes propertySource : AnnotationConfigUtils.attributesForRepeatable(
                sourceClass.getMetadata(), PropertySources.class,
                org.springframework.context.annotation.PropertySource.class)) {
            if (this.environment instanceof ConfigurableEnvironment) {
                processPropertySource(propertySource);
            }
            else {
                logger.info("Ignoring @PropertySource annotation on [" + sourceClass.getMetadata().getClassName() +
                        "]. Reason: Environment must implement ConfigurableEnvironment");
            }
        }

        // Process any @ComponentScan annotations
        Set<AnnotationAttributes> componentScans = AnnotationConfigUtils.attributesForRepeatable(
                sourceClass.getMetadata(), ComponentScans.class, ComponentScan.class);
        if (!componentScans.isEmpty() &&
                !this.conditionEvaluator.shouldSkip(sourceClass.getMetadata(), ConfigurationPhase.REGISTER_BEAN)) {
            for (AnnotationAttributes componentScan : componentScans) {
                // The config class is annotated with @ComponentScan -> perform the scan immediately
                Set<BeanDefinitionHolder> scannedBeanDefinitions =
                        this.componentScanParser.parse(componentScan, sourceClass.getMetadata().getClassName());
                // Check the set of scanned definitions for any further config classes and parse recursively if needed
                for (BeanDefinitionHolder holder : scannedBeanDefinitions) {
                    BeanDefinition bdCand = holder.getBeanDefinition().getOriginatingBeanDefinition();
                    if (bdCand == null) {
                        bdCand = holder.getBeanDefinition();
                    }
                    if (ConfigurationClassUtils.checkConfigurationClassCandidate(bdCand, this.metadataReaderFactory)) {
                        parse(bdCand.getBeanClassName(), holder.getBeanName());
                    }
                }
            }
        }

        // Process any @Import annotations
        processImports(configClass, sourceClass, getImports(sourceClass), filter, true);

        // Process any @ImportResource annotations
        AnnotationAttributes importResource =
                AnnotationConfigUtils.attributesFor(sourceClass.getMetadata(), ImportResource.class);
        if (importResource != null) {
            String[] resources = importResource.getStringArray("locations");
            Class<? extends BeanDefinitionReader> readerClass = importResource.getClass("reader");
            for (String resource : resources) {
                String resolvedResource = this.environment.resolveRequiredPlaceholders(resource);
                configClass.addImportedResource(resolvedResource, readerClass);
            }
        }

        // Process individual @Bean methods
        Set<MethodMetadata> beanMethods = retrieveBeanMethodMetadata(sourceClass);
        for (MethodMetadata methodMetadata : beanMethods) {
            configClass.addBeanMethod(new BeanMethod(methodMetadata, configClass));
        }

        // Process default methods on interfaces
        processInterfaces(configClass, sourceClass);

        // Process superclass, if any
        if (sourceClass.getMetadata().hasSuperClass()) {
            String superclass = sourceClass.getMetadata().getSuperClassName();
            if (superclass != null && !superclass.startsWith("java") &&
                    !this.knownSuperclasses.containsKey(superclass)) {
                this.knownSuperclasses.put(superclass, configClass);
                // Superclass found, return its annotation metadata and recurse
                return sourceClass.getSuperClass();
            }
        }

        // No superclass -> processing is complete
        return null;
    }
}

, 先运行下面代码来加载@Configuration

        Set<AnnotationAttributes> componentScans = AnnotationConfigUtils.attributesForRepeatable(
                sourceClass.getMetadata(), ComponentScans.class, ComponentScan.class);

然后在运行

processImports(configClass, sourceClass, getImports(sourceClass), filter, true); 

而EnableAutoConfiguration 定义了AutoConfigurationImportSelector,来load 所有的AutoConfig

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@AutoConfigurationPackage
@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)
public @interface EnableAutoConfiguration {
}

有正常就有不正常的情况,看看什么情况下不正常。

异常情况:

AutoConfiguration 可以使用@AutoConfigureOrder 或者 @AutoConfigureBefore、@AutoConfigureAfter

但是下面情况 AutoConfiguration 会破坏顺序,以@Configuraiton 被加载:

  • AutoConfiguration的class 也在 scan path(@ComponentScan) ,所以他就被认为既是Configuration,又是AutoConfiguration。所以会被加载两次。 当以Configuration身份时先被加载。 因此 @AutoConfigureBefore and @AutoConfigureAfter 就不起作用了。
  • AutoConfiguration定义了 BeanPostProcessor。请看BeanPostProcessorAutoConfiguration的逻辑.
  • AutoConfiguration 使用了 ImportBeanDefinitionRegistrar。
  • AutoConfiguration 使用 ImportSelector。

请参考AutoConfigurationImportSelector AutoConfigurationImportSelector了解更多细节.

在前面的问题中, 就是由于io.montage.env 在scan path里,因此 @AutoConfigureBefore and @AutoConfigureAfter 不起作用了。


@SpringBootApplication
@EnableAsync
@ComponentScan("io.montage.env")
@Import({WebSpringConfig.class})
public class MonitorManagerApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(MonitorManagerApplication.class, args);
    }
}

如何判断初始化顺序不正常:

当然加载顺序没有按照预定设想顺序,是比较难以排查的。介绍大家一个简单的方法。
appContext.getBeanDefinitionNames 中找到相关的bean name,以上图为例,如果是spring.factories 中定义的名字 例如io.montage.env.client.HttpEnvInitializer, 那么就是从AutoConfiguration 拿来的,如果是httpEnvInitializer, 这种就是从scan path 里扫描出来的。这样很容易就可以看到到底是怎么被load进来的。

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