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springboot面试题 SpringBoot | 2.1 SpringBoot自动装配原理

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目录

  • 前言
  • 1. 引入配置文件与配置绑定
      • @ImportResource
      • @ConfigurationProperties
      • 1.1@ConfigurationProperties + @EnableConfigurationProperties
      • 1.2@ConfigurationProperties + @Component
  • 2. 自动配置原理【总述】
      • @SpringBootApplication
      • 主程序注解结构列图【精髓】
  • 3. 引导加载自动配置类【三注解源码分析】
        • @SpringBootConfiguration
        • @ComponentScan
        • @EnableAutoConfiguration
          • @AutoConfigurationPackage
          • @Import(AutoConfigurationImportSelector.class)【重要】
  • 4. 按需开启自动配置项【核心】
  • 5.修改默认配置【定制化配置】
      • @ConditionalOnMissingBean
  • *6. 改变扫描路径
      • @SpringBootApplication(scanBasePackages="com.dlhjw")
      • @ComponentScan("com.dlhjw")
      • @SpringBootApplication(exclude={XX.class,YY.class})
  • 7. 自动配置总结
  • 最后

前言前面第一章的内容基本上都是基于注解的Spring内容，想要学好SpringBoot这些Spring基础必不可少 。从这章开始就是SpringBoot了，首先学习一下SpringBoot最重要的自动装配原理 。
一句话概括SpringBoot的自动配置原理就是：启动时加载所有，最终按照条件进行装配 。
本小节重点注解结构列图如下：
@SpringBootApplication：主程序注解；
  • @SpringBootConfiguration：表名核心配置类；
    • @Configuration：表名配置类；
  • @ComponentScan：开启包扫描；
  • @EnableAutoConfiguration：启用自动配置；
    • @AutoConfigurationPackage：自动配置包，指定了自动配置包的默认规则；
      • @Import(AutoConfigurationPackages.Registrar.class)：容器中导入Registrar组件；
    • @Import(AutoConfigurationImportSelector.class)：【重要】按照条件配装规则@Conditional，按需配置；
注：在说明注解时，第一点加粗为注解中文含义，第二点为一般加在哪身上，缩进或代码块为示例，如：
@注解
  • 中文含义
  • 加在哪
  • 其他……
    • 语句示例
    //代码示例
1. 引入配置文件与配置绑定在理解自动装配原理之前，还需要知道配置绑定相关注解 。
引入配置文件常用@ImportResource注解:
@ImportResource
  • 配置引入；
  • 用于类上；
  • 用于引入配置文件，常用于老项目（需要保留大量xml文件的项目）；
    • @ImportResource("classpath:beans.xml") 引入beans.xml配置文件 。

配置绑定的核心注解为@ConfigurationProperties，指读取properties文件中的内容，封装进JavaBean中，以供随时使用 。
@ConfigurationProperties
  • 属性配置；
  • 用于POJO类上；
配置绑定有两种形式：
1.1@ConfigurationProperties + @EnableConfigurationProperties
  • EnableConfigurationProperties：启用配置属性；
  • 在POJO类上写@ConfigurationProperties，在配置类上写@EnableConfigurationProperties；
  • @EnableConfigurationProperties的两个核心功能：将按照制定规则与配置文件绑定、将组件导入容器中；
    • 例：将Car组件自动注册进容器中：
    //配置类@EnableConfigurationProperties(Car.class)public class MyConfig {}//POJO类@ConfigurationProperties(prefix = "mycar")public class Car {private String brand;private Integer price;}#配置文件mycar:brand: 小鹏price: 100000
1.2@ConfigurationProperties + @Component
  • Component：组件注入；
  • 在POJO类上同时标注这两个注解；
  • @Component表示将POJO类作为组件注册进容器中，只有在容器中的组件，才会拥有SpringBoot提供的强大功能；
    • 例：将Car组件自动注册进容器中：
    @Component@ConfigurationProperties(prefix = "mycar") //prefix表示前缀public class Car {private String brand;private Integer price;}#配置文件mycar:brand: 小鹏price: 100000

2. 自动配置原理【总述】SpringBoot自动配置的核心注解是@SpringBootApplication，这是个十分【重要】的注解 。
@SpringBootApplication
  • SpringBoot应用；
  • 用在主启动类上；
  • 表名该应用是个SpringBoot应用，并且指定主启动类入口；
  • 是SpringBoot的核心注解，也是个合成注解，由3个注解组合而成（@SpringBootConfiguration、@EnableAutoConfiguration、@ComponentScan）；
    • SpringBoot源码：
    @SpringBootConfiguration@EnableAutoConfiguration@ComponentScan(excludeFilters = { @Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = TypeExcludeFilter.class),@Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = AutoConfigurationExcludeFilter.class) })public @interface SpringBootApplication{……}
主程序注解结构列图【精髓】建议在下面学习底层注解时对照结构图 。
@SpringBootApplication：主程序注解；
  • @SpringBootConfiguration：表名核心配置类；
    • @Configuration：表名配置类；
  • @ComponentScan：开启包扫描；
  • @EnableAutoConfiguration：启用自动配置；
    • @AutoConfigurationPackage：自动配置包，指定了自动配置包的默认规则；
      • @Import(AutoConfigurationPackages.Registrar.class)：容器中导入Registrar组件；
    • @Import(AutoConfigurationImportSelector.class)：【重要】按照条件配装规则@Conditional，按需配置；
下面将对@SpringBootConfiguration、@EnableAutoConfiguration、@ComponentScan三个注解逐一分析 。

3. 引导加载自动配置类【三注解源码分析】这三个注解中，@EnableAutoConfiguration为核心 。
@SpringBootConfiguration
  • 配置注解；
  • 标注类上；
  • 底层是一个@Configuration，代表当前类是一个配置类 。在这里指核心配置类 。

@ComponentScan
  • 开启包扫描；
  • 标注类上；
  • 可以指定扫描路径，扫描到的包里的注解才能生效 。在这里自定义了两个扫描器 。
    • 例：@ComponentScan(basePackages = {"com.dlhjw"})

@EnableAutoConfiguration
  • 启用自动配置；
  • 标注在配置类上；
  • 需要在配置类里写，表示开启属性配置功能，将指定的组件自动注册到容器中；
  • 重要注解，实现注解@SpringBootApplication的核心功能，其本身也是一个合成注解 。
    • 注解源码，由@AutoConfigurationPackage与@Import合成：
    @AutoConfigurationPackage@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)public @interface EnableAutoConfiguration {……}
第一个注解：
@AutoConfigurationPackage
  • 自动配置包；
  • 用在类上；
  • 指定了自动配置包的默认规则：将主程序类MainApplication所在包下的所有组件用Registrar方法批量注册进容器里 。
    • 注解源码：
    @Import(AutoConfigurationPackages.Registrar.class)//给容器中导入一个组件public @interface AutoConfigurationPackage {……}
源码级分析：
解释SpringBoot默认的扫描路径为主程序类MainApplication所在包及以下：
Registrar方法源码如下：
static class Registrar implements ImportBeanDefinitionRegistrar, DeterminableImports {Registrar() {}//Registrar方法传递两个参数，第一个是注解的源信息AnnotationMetadata，这个注解标在主程序类MainApplication上（合成注解层层传递）public void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata metadata, BeanDefinitionRegistry registry) {//Registrar方法利用注解源信息获取到主程序MainApplication所在包名com.dlhjw.boot，封装成数组，注册进容器里 。AutoConfigurationPackages.register(registry, (String[])(new AutoConfigurationPackages.PackageImports(metadata)).getPackageNames().toArray(new String[0]));}public Set<Object> determineImports(AnnotationMetadata metadata) {return Collections.singleton(new AutoConfigurationPackages.PackageImports(metadata));}}
  • 即：@AutoConfigurationPackage注解的含义是：将指定的一个包下的所有组件导入进容器 。

第二个注解
@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)【重要】
  • 引入自动配置类；
  • 用在类上；
  • 在SpringBoot初始启动时导入127个自动配置类，按照条件配装规则@Conditional，按需配置；

源码级分析：
总体上：利用Selector机制给容器批量导入自动配置类；（底层 -> 实现）
  1. 首先从META-INF/spring.factories位置加载一个文件 。即默认扫描当前系统里面所有META-INF/spring.factories位置的文件 。其中最重要的是spring-boot-autoconfigure-2.3.4.RELEASE.jar包里的META-INF/spring.factories（SpringBoot兼容全场景的127个自动配置类就在这里，即xxxxAutoConfiguration）；
  2. 接着使用Spring的工厂加载类loadSpringFactories得到所有的组件；
  3. 然后调用getCandidateConfigurations()获取到所有需要导入到容器中的配置类（默认导入导容器中的127个全类名组件）
  4. 接着利用getAutoConfigurationEntry(annotationMetadata)方法获取自动配置集合
  5. 【核心】最后对getAutoConfigurationEntry(annotationMetadata)获取到的配置进行封装，封装成selectImports(AnnotationMetadata am)方法，返回String数组，数组里说明了需要导入的自动配置类（组件） 。

4. 按需开启自动配置项【核心】虽然127个场景的所有自动配置启动的时候默认全部加载 。xxxxAutoConfiguration
但我们不一定全部都会用到，需要按照条件装配规则@Conditional，按需配置 。
例：给容器中加入文件上传解析器；
@Bean@ConditionalOnBean(MultipartResolver.class)//容器中有这个类型组件@ConditionalOnMissingBean(name = DispatcherServlet.MULTIPART_RESOLVER_BEAN_NAME) //容器中没有这个名字 multipartResolver 的组件public MultipartResolver multipartResolver(MultipartResolver resolver) {//给@Bean标注的方法传入了对象参数，这个参数的值会从容器中找 。//SpringMVC multipartResolver 。防止有些用户配置的文件上传解析器不符合规范return resolver;}
5.修改默认配置【定制化配置】约定大于配置思想： SpringBoot默认会在底层配好所有的组件 。但是如果用户自己配置了以用户的优先
@ConditionalOnMissingBean
  • 条件装配；
  • 用在方法上；
  • SpringBoot源码里经常会有@ConditionalOnMissingBean注解，表示当容器中没有该组件时，才会注册SpringBoot默认的 。//源码里@Bean@ConditionalOnMissingBeanpublic CharacterEncodingFilter characterEncodingFilter() {}

用户配置方式（定制化配置）：
定制化配置基于属性绑定注解@EnableConfigurationProperties与修改默认配置方法
  1. 【springboot面试题 SpringBoot | 2.1 SpringBoot自动装配原理】在config包下的配置文件类上标注引入配置文件注解@ImportResource
    @ImportResource("classpath:beans.xml")public class MyConfig(){//（*）}
  2. 在config包下的配置文件类里（*）处配置用户方式
    @Beanpublic CharacterEncodingFilter myFilter() {……}
  3. 在 application.properties 配置文件里配置(推荐)
    • 查看哪些属性可以配置（常用应用程序属性）
    • 中文：https://www.cnblogs.com/xumBlog/p/10424351.html
    • 英文：https://docs.spring.io/spring-boot/docs/current/reference/html/appendix-application-properties.html#common-application-properties
    • 源码分析：通过@EnableConfigurationProperties注解，找到对应的xxxProperties类 。

*6. 改变扫描路径SpringBoot默认扫描主程序所在包及其下面的所有子包里面的组件，但可以改变扫描路径 。
改变扫描路径：
@SpringBootApplication(scanBasePackages="com.dlhjw")
  • 扫描com.dlhjw包下的注解；
@ComponentScan("com.dlhjw")
  • 扫描com.dlhjw包下的注解；
排除自动扫描：
@SpringBootApplication(exclude={XX.class,YY.class})
  • 例：@SpringBootApplication(exclude=DataSourceAutoConfiguration.class)取消数据库配置 。

7. 自动配置总结一句话概括SpringBoot的自动配置原理就是：启动时加载所有，最终按照条件进行装配 。
即：
  • SpringBoot先加载所有的自动配置类xxxxxAutoConfiguration；
  • 每个自动配置类按照条件进行生效，默认都会绑定配置文件指定的值 。从xxxxProperties里面取，xxxProperties和配置文件进行了绑定；
  • 生效的配置类就会给容器中装配很多组件，只要容器中有这些组件，相当于这些功能就有了；
  • 由此可得：定制化配置基于属性绑定注解@EnableConfigurationProperties与修改默认配置方法
    • 用户直接自己@Bean替换底层的组件（基于SpringBoot的@ConditionalOnMissingBean）；
    • 用户去看这个组件是获取的配置文件什么值就去修改（基于SpringBoot的属性绑定注解@EnableConfigurationProperties）；
  • 即：xxxxxAutoConfiguration ---> 组件---> xxxxProperties里面拿值---> application.properties

主程序注解结构列图
这里再列一下结构图，因为本小节的精髓都在这了 。
@SpringBootApplication：主程序注解；
  • @SpringBootConfiguration：表名核心配置类；
    • @Configuration：表名配置类；
  • @ComponentScan：开启包扫描；
  • @EnableAutoConfiguration：启用自动配置；
    • @AutoConfigurationPackage：自动配置包，指定了自动配置包的默认规则；
      • @Import(AutoConfigurationPackages.Registrar.class)：容器中导入Registrar组件；
    • @Import(AutoConfigurationImportSelector.class)：【重要】按照条件配装规则@Conditional，按需配置；
其他说明：
  • 若在配置类里只有一个有参构造器，说明有参构造器里的所有属性都会从属性里确定；（4.2.x 设置静态页面）

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