SpringBoot启动流程分析（五）：SpringBoot自动装配原理实现

2020-12-13 03:36

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SpringBoot源码阅读辅助篇：

　　Spring IoC容器与应用上下文的设计与实现

SpringBoot启动流程源码分析：

SpringBoot启动流程分析（一）：SpringApplication类初始化过程
SpringBoot启动流程分析（二）：SpringApplication的run方法
SpringBoot启动流程分析（三）：SpringApplication的run方法之prepareContext()方法
SpringBoot启动流程分析（四）：IoC容器的初始化过程
SpringBoot启动流程分析（五）：SpringBoot自动装配原理实现
SpringBoot启动流程分析（六）：IoC容器依赖注入

笔者注释版Spring Framework与SpringBoot源码git传送门：请不要吝啬小星星

spring-framework-5.0.8.RELEASE
SpringBoot-2.0.4.RELEASE

自定义Starter：

　　SpringBoot应用篇（一）：自定义starter

一、前言

　　上一篇文章，通过分析refresh()方法中的invokeBeanFactoryPostProcessors()方法，分析了IoC容器的初始化过程，这一节从代码上如下所示，接上一节ConfigurationClassParser类中的parse()方法，接着分析SpringBoot的自动装配原理。

 1 // ConfigurationClassParser类
 2 public void parse(Set configCandidates) {
 3     this.deferredImportSelectors = new LinkedList();
 4     for (BeanDefinitionHolder holder : configCandidates) {
 5         BeanDefinition bd = holder.getBeanDefinition();
 6         try {
 7             // 如果是SpringBoot项目进来的，bd其实就是前面主类封装成的 AnnotatedGenericBeanDefinition（AnnotatedBeanDefinition接口的实现类）
 8             if (bd instanceof AnnotatedBeanDefinition) {
 9                 parse(((AnnotatedBeanDefinition) bd).getMetadata(), holder.getBeanName());
10             } else if (bd instanceof AbstractBeanDefinition && ((AbstractBeanDefinition) bd).hasBeanClass()) {
11                 parse(((AbstractBeanDefinition) bd).getBeanClass(), holder.getBeanName());
12             } else {
13                 parse(bd.getBeanClassName(), holder.getBeanName());
14             }
15         } catch (BeanDefinitionStoreException ex) {
16             throw ex;
17         } catch (Throwable ex) {
18             throw new BeanDefinitionStoreException(
19                     "Failed to parse configuration class [" + bd.getBeanClassName() + "]", ex);
20         }
21     }
22     // 加载默认的配置---》（对springboot项目来说这里就是自动装配的入口了）
23     processDeferredImportSelectors();
24 }

二、SpringBoot自动装配原理。

2.1、@SpringBootApplication注解

　　对这个注解详细大家一定非常熟悉了。再来好好看看这个注解。

 1 @Target(ElementType.TYPE)
 2 @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
 3 @Documented
 4 @Inherited
 5 @SpringBootConfiguration
 6 @EnableAutoConfiguration
 7 @ComponentScan(excludeFilters = {
 8         @Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = TypeExcludeFilter.class),
 9         @Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = AutoConfigurationExcludeFilter.class) })
10 public @interface SpringBootApplication {
11     ...
12 }

　　接着看@EnableAutoConfiguration

1 @Target(ElementType.TYPE)
2 @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
3 @Documented
4 @Inherited
5 @AutoConfigurationPackage
6 @Import(AutoConfigurationImportSelector.class)
7 public @interface EnableAutoConfiguration {
8     ...
9 }

　　OK，看到@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)导入了一个重要的类AutoConfigurationImportSelector。

2.2、AutoConfigurationImportSelector

 1 // AutoConfigurationImportSelector类
 2 //自动装配
 3 @Override
 4 public String[] selectImports(AnnotationMetadata annotationMetadata) {
 5     if (!isEnabled(annotationMetadata)) {
 6         return NO_IMPORTS;
 7     }
 8     AutoConfigurationMetadata autoConfigurationMetadata = AutoConfigurationMetadataLoader
 9             .loadMetadata(this.beanClassLoader);
10     AnnotationAttributes attributes = getAttributes(annotationMetadata);
11     //获取所有的自动配置类（META-INF/spring.factories中配置的key为org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration的类）
12     List configurations = getCandidateConfigurations(annotationMetadata,
13             attributes);
14     configurations = removeDuplicates(configurations);
15     //需要排除的自动装配类（springboot的主类上 @SpringBootApplication(exclude = {com.demo.starter.config.DemoConfig.class})指定的排除的自动装配类）
16     Set exclusions = getExclusions(annotationMetadata, attributes);
17     checkExcludedClasses(configurations, exclusions);
18     //将需要排除的类从 configurations remove掉
19     configurations.removeAll(exclusions);
20     configurations = filter(configurations, autoConfigurationMetadata);
21     fireAutoConfigurationImportEvents(configurations, exclusions);
22     return StringUtils.toStringArray(configurations);
23 }

　　至于怎么从章节一中提到的ConfigurationClassParser类中的parse()===>processDeferredImportSelectors()==>AutoConfigurationImportSelector#selectImports()，篇幅有限不做过多介绍。

　　 List configurations = getCandidateConfigurations(annotationMetadata, attributes);

　　我们来看一下getCandidateConfigurations()方法是怎么拿到这些自动配置类的。

// AutoConfigurationImportSelector类
1 protected List getCandidateConfigurations(AnnotationMetadata metadata,
2                                                   AnnotationAttributes attributes) {
3     List configurations = SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(
4             getSpringFactoriesLoaderFactoryClass(), getBeanClassLoader());
5     Assert.notEmpty(configurations,
6             "No auto configuration classes found in META-INF/spring.factories. If you "
7                     + "are using a custom packaging, make sure that file is correct.");
8     return configurations;
9 }

　　是不是又看到一个十分熟悉的方法loadFactoryNames()，没错，其实我们在分析SpringBoot启动流程的第一篇文章的时候，就已经分析了，SpringBoot是如何从META-INF/spring.factories中加载指定key的value的。ok，我们在这里再次回顾一遍。

　　看看loadFactoryNames()方法

// SpringFactoriesLoader类
1 public static List loadFactoryNames(Class> factoryClass, @Nullable ClassLoader classLoader) {
2     String factoryClassName = factoryClass.getName();
3     return loadSpringFactories(classLoader).getOrDefault(factoryClassName, Collections.emptyList());
4 }

　　debug，看看要从META-INF/spring.factories中加载的类的key，如下图所示：org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration

技术图片

　　回到selectImports()方法，debug，跳过List configurations = getCandidateConfigurations(annotationMetadata,attributes);看一下configurations

技术图片

　　竟然有110个，那这些类都在哪里呢？看spring-boot-autoconfigure（当然在SpringBoot的工程中，也不止这一个依赖包中存在该配置文件）工程下的META-INF/spring.factories，我们能看到org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration定义了一大堆。

技术图片

　　其中还有一个com.demo.starter.config.DemoConfig是我自定义的starter。如下所示，我在测试工程中添加了自定义starter的依赖，所以SpringBoot就能扫描到。

1 2     com.demo3     demo-spring-boot-starter
4     0.0.1-RELEASE5

技术图片

　　继续看Set exclusions = getExclusions(annotationMetadata, attributes);方法，该方法是排除主类上@SpringBootApplication注解上排除的自动装配的类。比如我们在该注解上排除我们自定义starter的自动装配的类，@SpringBootApplication(exclude = {com.demo.starter.config.DemoConfig.class})（当然也可以用excludeName进行排除），那么在后面的configurations.removeAll(exclusions);方法中将会删除我们的com.demo.starter.config.DemoConfig.class。

　　configurations = filter(configurations, autoConfigurationMetadata);该行代码将会过滤掉不需要装配的类。过滤的逻辑有很多，比如我们常用的@ConditionXXX注解。如下所示：

 1 @ConditionalOnBean:容器中有指定的Bean 
 2 @ConditionalOnClass：当类路径下有指定的类
 3 @ConditionalOnExpression:基于SpEL表达式作为判断条件  
 4 @ConditionalOnJava:基于JVM版本作为判断条件  
 5 @ConditionalOnJndi:在JNDI存在的条件下查找指定的位置  
 6 @ConditionalOnMissingBean:当容器中没有指定Bean的情况下  
 7 @ConditionalOnMissingClass:当类路径下没有指定的类
 8 @ConditionalOnNotWebApplication:当前项目不是Web项目
 9 @ConditionalOnProperty:配置文件中指定的属性是否有指定的值  
10 @ConditionalOnResource:类路径下是否有指定的资源  
11 @ConditionalOnSingleCandidate:当指定Bean在容器中只有一个，或者虽然有多个但是指定首选Bean
12 @ConditionalOnWebApplication:当前项目是Web项目的条件下

　　至于如何将这些类解析成BeanDefinition并注册进beanDefinition中的，和上一节讲的过程是一样的，不再赘述了。

　　debug，跳过refresh()方法中的invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);方法。如下图所示，最终在beanFactory的BeanDefinitionMap中找到了自定义starter中的自动装配的类。

技术图片

　　综合本文和上一篇博文我们详细的梳理了IoC容器的初始化过程，到此IoC容器的初始化过程就结束了。

　　原创不易，转载请注明出处。

　　如有错误的地方还请留言指正。

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一、前言

二、SpringBoot自动装配原理。

2.1、@SpringBootApplication注解

2.2、AutoConfigurationImportSelector

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