• SpringBoot自动配置的原理篇,剖析自动配置原理;实现自定义启动类!附有代码及截图详细讲解


    SpringBoot 自动配置

    Condition

    Condition 是在Spring 4.0 增加的条件判断功能,通过这个可以功能可以实现选择性的创建 Bean 操作

    思考:SpringBoot是如何知道要创建哪个Bean的?比如SpringBoot是如何知道要创建RedisTemplate的?

    演示1:
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
    </dependency>
    1. 没有添加坐标前,发现为空,报错
        ConfigurableApplicationContext context =
        SpringApplication.run(SpringbootCondition01Application.class, args);
        Object redisTemplate = context.getBean("redisTemplate");
        System.out.println(redisTemplate);
    2. 有添加坐标前,发现有对象
        ConfigurableApplicationContext context =
        SpringApplication.run(SpringbootCondition01Application.class, args);
        Object redisTemplate = context.getBean("redisTemplate");
        System.out.println(redisTemplate);
    疑问,他怎么知道的配置哪个类案例1
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    案例1:

    Spring的IOC容器中有一个User的Bean现要求:导入Jedis坐标后,加载该Bean,没导入,则不加载

    代码实现:

    1. POJO实体类:User

      public class User {
      }
      
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    2. 现在对User的加载有条件,不能直接用@Component注入,需要写配置类通过@Bean的方式注入

      @Configuration
      public class UserConfig {
          @Bean
          @Conditional(value = ClassCondition.class)    // 注入条件
          public User user(){
              return  new User();
          }
      }
      
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      @Conditional中的ClassCondition.class的matches方法,返回true执行以下代码,否则反之

    3. 创建ClassCondition类实现Condition接口,重写matches方法

      public class ClassCondition implements Condition {
        @Override
        public boolean matches(ConditionContext context, AnnotatedTypeMetadata metadata) {
          boolean falg = true;
          try {
            Class<?> cls = Class.forName("redis.clients.jedis.Jedis");
          } catch (ClassNotFoundException e) {
            falg=false;
          }
          return falg;
        }
      }
      
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    4. 启动类:

      @SpringBootApplication
      public class SpringbootCondition01Application {
        public static void main(String[] args) {
          //启动SpringBoot的应用,返回Spring的IOC容器
          ConfigurableApplicationContext context = SpringApplication.run(SpringbootCondition01Application.class,args);
          
          //获取Bean,redisTemplate
          //情况1 没有添加坐标前,发现为空
          //情况2 有添加坐标前,发现有对象
          Object user = context.getBean("user");
          System.out.println(user);
        }
      }
      
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    5. 测试,通过pom文件中对Jedis坐标是否注释

      1. Jedi坐标未注释,可以打印出User对象地址

      2. Jedis坐标被注释掉,报错,不打印User对象地址

    案例二:

    在 Spring 的 IOC 容器中有一个 User 的 Bean,现要求:将类的判断定义为动态的。判断哪个字节码文件存在可以动态指定

    实现步骤:

    1. 不使用@Conditional(ClassCondition.class)注解
    2. 自定义注解@ConditionOnClass,因为他和之前@Conditional注解功能一直,所以直接复制
    3. 编写ClassCondition中的matches方法

    代码实现:

    1. POJO实体类User和案例1相同

    2. User的注入条件需要改变,使用@ConditionOnClass

      @Configuration
      public class UserConfig {
          @Bean
      //    @ConditionOnClass(value = "redis.clients.jedis.Jedis")  有jedis坐标注入User
          @ConditionOnClass(value = {"redis.clients.jedis.Jedis","com.alibaba.fastjson.JSON"})  //jedis和json都有才注入 
          public User user(){
              return new User();
          }
      }
      
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    3. 重写matches方法

      public class ClassCondition implements Condition {
          @Override
          public boolean matches(ConditionContext context, AnnotatedTypeMetadata metadata) {
              Map<String, Object> map = metadata.getAnnotationAttributes(ConditionOnClass.class.getName());
              System.out.println("map:"+map);
              String[] value = (String[]) map.get("value");
      
              boolean isok = true;
              try {
                  for(String val : value){
                      Class<?> cls = Class.forName(val);
                  }
              }catch (ClassNotFoundException e){
                  isok = false;
              }
              return isok;
          }
      }
      
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    4. 自定义注解

      @Target({ElementType.TYPE,ElementType.METHOD})//可以修饰在类与方法上
      @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)//注解生效节点runtime
      @Documented//生成文档
      @Conditional(value = ClassCondition.class)
      public @interface ConditionOnClass {
          String[] value(); //设置此注解的属性redis.clients.jedis.Jedis
      }
      
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    5. 启动类

      @SpringBootApplication
      public class SpringbootCondition02Application {
          public static void main(String[] args) {
              ConfigurableApplicationContext context = SpringApplication.run(SpringbootCondition02Application.class, args);
              Object user = context.getBean("user");
              System.out.println(user);
          }
      }
      
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    6. 测试:通过pom文件中的Jedis和JSON坐标测试

      • Jedis和JSON坐标都有:打印User对象地址
      • 只有一个坐标或者都没有:报错,不打印User对象地址

    Condition总结

    自定义条件:

    1. 定义条件类:自定义类实现Condition接口,重写 matches 方法,在 matches 方法中进行逻辑判断,返回boolean值 。matches 方法两个参数:
      • context:上下文对象,可以获取属性值,获取类加载器,获取BeanFactory等。
      • metadata:元数据对象,用于获取注解属性。
    2. 判断条件: 在初始化Bean时,使用 @Conditional(条件类.class)注解

    SpringBoot提供的常用条件注解:

    一下注解在springBoot-autoconfigure的condition包下

    1. ConditionalOnProperty:判断配置文件中是否有对应属性和值才初始化Bean
    2. ConditionalOnClass:判断环境中是否有对应字节码文件才初始化Bean
    3. ConditionalOnMissingBean:判断环境中没有对应Bean才初始化Bean
    4. ConditionalOnBean:判断环境中有对应Bean才初始化Bean

    @Enable注解

    SpringBoot中提供了很多Enable开头的注解,这些注解都是用于动态启用某些功能的。而其底层原理是使用@Import注 解导入一些配置类,实现Bean的动态加载

    思考 SpringBoot 工程是否可以直接获取jar包中定义的Bean?

    @Enable的底层核心:@Import

    @Enable底层依赖于@Import注解导入一些类,使用@Import导入的类会被Spring加载到IOC容器中。而@Import提供4中用法:

    1. 导入Bean
    2. 导入配置类
    3. 导入 ImportSelector 实现类。一般用于加载配置文件中的类
    4. 导入 ImportBeanDefinitionRegistrar 实现类

    导入Bean

    代码实现:

    需要用到多模块编程,项目结构如图:

    在这里插入图片描述

    springboot_enable_02:

    1. springboot项目,pom文件不需要格外到坐标

    2. User

      public class User {
      }
      
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    3. UserConfig

      @Configuration
      public class UserConfig {
          @Bean
          public User user(){
              return new User();
          }
      }
      
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    4. EnableUser自定义注解

      @Target(ElementType.TYPE)
      @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
      @Documented
      @Import(UserConfig.class)
      public @interface EnableUser {
      }
      
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    5. 启动类

      @SpringBootApplication
      public class SpringbootEnable02Application {
          public static void main(String[] args) {
              ConfigurableApplicationContext context = SpringApplication.run(SpringbootEnable02Application.class, args);
              Object user = context.getBean("user");   // enable_02中肯定能取到User
              System.out.println(user);
          }
      }
      
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    springboot_enable_01:

    1. pom文件导入springboot_enable_02的gav:

      <dependency>
        <groupId>org.springframework.bootgroupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-webartifactId>
      dependency>
      
      <dependency>
        <groupId>org.springframework.bootgroupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-testartifactId>
        <scope>testscope>
      dependency>
      
      
      <dependency>
        <groupId>com.donggroupId>
        <artifactId>springboot_enable_02artifactId>
        <version>0.0.1-SNAPSHOTversion>
      dependency>
      
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    2. 测试:

      //@Import(User.class)
      //@Import(UserConfig.class)
      //@EnableUser
      @ComponentScan("com.dong.springboot_enable_02.config")
      @SpringBootApplication
      public class SpringbootEnable01Application {
          public static void main(String[] args) {
              ConfigurableApplicationContext context = SpringApplication.run(SpringbootEnable01Application.class, args);
              Object user = context.getBean(User.class);
              System.out.println(user);
          }
      }
      
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      因为enable_01导如了enable_02的坐标,相当是把02的所有代码拷贝在与01的启动类同级目录下,如果包名和包的层级都相同,就可以直接装配User类,但是包的层级不同就必须加注解

      • @Import(User.class):对应第一个使用场景

        ​ 导入02中的User类

      • @Import(UserConfig.class):对应第二个使用场景

        ​ 加载02中的UserConfig配置类,加载配置类中所有的方法和类

      • @EnableUser:

        ​ 自定义的注解,包装了一个@Import(User.class)

      • @ComponentScan(“com.dong.springboot_enable_02.config”):

        ​ 扫描包,加载类和配置类

    导入配置类

    见上方示例的@Import(UserConfig.class),导入配置类加载配置类中所有的方法和类

    导入ImportSelector 实现类

    导入 ImportBeanDefinitionRegistrar 实现类

    ImportSelector 和 ImportBeanDefinitionRegistrar 一起演示

    代码实现:

    ​ 项目结构
    在这里插入图片描述

    springboot_enable_04

    1. springboot项目,pom文件不需要额外到坐标

    2. POJO

      实体类:User

      public class User {
      }
      
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      Student

      public class Student {
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    3. UserConfig配置类

      @Configuration
      public class UserConfig {
          @Bean
          public User user(){
              return  new User();
          }
      }
      
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    4. MyImportSelector

      public class MyImportSelector implements ImportSelector {
          @Override
          public String[] selectImports(AnnotationMetadata importingClassMetadata) {
              return new String[]{"com.dong.springboot_enable_04.pojo.User","com.dong.springboot_enable_04.pojo.Student"};
          }
      }
      
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    5. MyImportBeanDefinitionRegistrar

      public class MyImportBeanDefinitionRegistrar implements ImportBeanDefinitionRegistrar {
          @Override
          public void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata importingClassMetadata, BeanDefinitionRegistry registry) {
              AbstractBeanDefinition beanDefinition = BeanDefinitionBuilder.rootBeanDefinition(User.class).getBeanDefinition();
              registry.registerBeanDefinition("user1",beanDefinition);
          }
      }
      
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    springboot_enable_03

    1. springboot_enable_03pom文件导入springboot_enable_04坐标

      <dependencies>
        <dependency>
          <groupId>org.springframework.bootgroupId>
          <artifactId>spring-boot-starter-webartifactId>
        dependency>
      
        <dependency>
          <groupId>org.springframework.bootgroupId>
          <artifactId>spring-boot-starter-testartifactId>
          <scope>testscope>
        dependency>
      	
        <dependency>
          <groupId>com.donggroupId>
          <artifactId>springboot_enable_04artifactId>
          <version>0.0.1-SNAPSHOTversion>
        dependency>
      dependencies>
      
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    2. 测试:启动类

      @ComponentScan("com.dong.springboot_enable_04.config")
      @Import(User.class)
      @Import(UserConfig.class)
      @Import(MyImportSelector.class)
      @Import(MyImportBeanDefinitionRegistrar.class)
      @SpringBootApplication
      public class SpringbootEnable03Application {
        public static void main(String[] args) {
          ConfigurableApplicationContext context = SpringApplication.run(SpringbootEnable03Application.class, args);
          User user = context.getBean(User.class);
          System.out.println(user);
      
          Student student = context.getBean(Student.class);
          System.out.println(student);
      
          User user1 = (User) context.getBean("user1");
          System.out.println(user1);
        }
      }
      
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      • @Import(MyImportSelector.class):对应第三个使用场景

        ​ MyImportSelector实现了ImportSelector接口重写了selectImports方法,在字符出数组中的完全相对路径即注入了容器,因为引入了enable_04,所以03中可以获取到User和Student

      • @Import(MyImportBeanDefinitionRegistrar.class):对应第四个使用场景

        ​ MyImportBeanDefinitionRegistrar实现了ImportBeanDefinitionRegistrar接口,registerBeanDefinitions方法,在此方法中就可以对Bean进行注册,如案例演示,04注入了一个User对象,id是user1,所以03中就可以获取到User这个对象,打印出地址

    @EnableAutoConfiguration注解

    • 主启动类

      //@SpringBootApplication 来标注一个主程序类
      //说明这是一个Spring Boot应用
      @SpringBootApplication
      public class SpringbootApplication {
        public static void main(String[] args) {
          //以为是启动了一个方法,没想到启动了一个服务
          SpringApplication.run(SpringbootApplication.class, args);
        }
      }
      
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    • @SpringBootApplication注解内部

      @SpringBootConfiguration
      @EnableAutoConfiguration
      @ComponentScan(
          excludeFilters = {@Filter(
          type = FilterType.CUSTOM,
          classes = {TypeExcludeFilter.class}
      ), @Filter(
          type = FilterType.CUSTOM,
          classes = {AutoConfigurationExcludeFilter.class}
      )}
      )
      public @interface SpringBootApplication {
      // ......
      }
      
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      1. @ComponentScan

        这个注解在Spring中很重要 ,它对应XML配置中的元素。

        作用:自动扫描并加载符合条件的组件或者bean , 将这个bean定义加载到IOC容器中

      2. @SpringBootConfiguration

        作用:SpringBoot的配置类 ,标注在某个类上 , 表示这是一个SpringBoot的配置类;

        //@SpringBootConfiguration注解内部
        //这里的 @Configuration,说明这是一个配置类 ,配置类就是对应Spring的xml 配置文件;
        @Configuration
        public @interface SpringBootConfiguration {}
        //里面的 @Component 这就说明,启动类本身也是Spring中的一个组件而已,负责启动应用
        @Component
        public @interface Configuration {}
        
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    • AutoConfigurationPackage :自动配置包

      //AutoConfigurationPackage的子注解
      //Registrar.class 作用:将主启动类的所在包及包下面所有子包里面的所有组件扫描到Spring容器
      @Import({Registrar.class})
      public @interface AutoConfigurationPackage {
      }
      
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    • @EnableAutoConfiguration开启自动配置功能

      以前我们需要自己配置的东西,而现在SpringBoot可以自动帮我们配置 ;@EnableAutoConfiguration告诉SpringBoot开启自动配置功能,这样自动配置才能生效;

      @Import({AutoConfigurationImportSelector.class}):给容器导入组件 ;

      AutoConfigurationImportSelector :自动配置导入选择器,给容器中导入一些组件

    AutoConfigurationImportSelector.class
    					↓
    		selectImports方法
    					↓
    this.getAutoConfigurationEntry(annotationMetadata)方法
    					↓
    this.getCandidateConfigurations(annotationMetadata, attributes)方法
    					↓
    方法体:
    		List<String> configurations =
    SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(this.getSpringFactoriesLoaderFactoryClass
    (), this.getBeanClassLoader());
    		Assert.notEmpty(configurations, "No auto configuration classes found in META-INF/spring.factories. If you are using a custom packaging, make sure that file is correct.");
    return configurations;
    					↓
    在所有包名叫做autoConfiguration的包下面都有META-INF/spring.factories文件
    
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    总结原理:

    • @EnableAutoConfiguration 注解内部使用 @Import(AutoConfigurationImportSelector.class)

      来加载配置类。

    • 配置文件位置:META-INF/spring.factories,该配置文件中定义了大量的配置类,当 SpringBoot

      应用启动时,会自动加载这些配置类,初始化Bean

    • 并不是所有的Bean都会被初始化,在配置类中使用Condition来加载满足条件的Bean

    SpringBoot自动配置原理扒源代码图解

    在这里插入图片描述

    自定义启动类的实现

    案例需求:

    自定义redis-starter,要求当导入redis坐标时,SpringBoot自动创建Jedis的Bean

    参考:

    可以参考mybatis启动类的应用

    在这里插入图片描述

    实现步骤:

    1. 创建redis-spring-boot-autoconfigure模块
    2. 创建redis-spring-boot-starter模块,依赖redis-spring-boot-autoconfigure的模块
    3. 在redis-spring-boot-autoconfigure模块中初始化Jedis的Bean,并定义META-INF/spring.factories文件
    4. 在测试模块中引入自定义的redis-starter依赖,测试获取Jedis的Bean,操作redis

    代码实现演示:

    ​ 目录结构

    • redis-spring-boot-autoconfigure模块

      1. pom文件

        <dependencies>
          <dependency>
            <groupId>redis.clientsgroupId>
            <artifactId>jedisartifactId>
          dependency>
          <dependency>
            <groupId>org.springframework.bootgroupId>
            <artifactId>spring-boot-starterartifactId>
          dependency>
          
        deendencies>
        
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      2. RedisAutoConfiguration配置类

        @Configuration
        @EnableConfigurationProperties(RedisProperties.class)
        public class RedisAutoConfiguration {
            @Bean
            public Jedis jedis(RedisProperties redisProperties){
                return new Jedis(redisProperties.getHost(),redisProperties.getPort());
            }
        }
        
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      3. 动态获取主机号和端口号的类

        @ConfigurationProperties(prefix = "spring.redis")  
        //如果配置文件中有就读取配置文件中的spring.redis下面get、set方法就会对host和port达到动态效果,如果配置文件中没有spring.redis就默认localhost和6379
        public class RedisProperties {
            private String host="localhost";
            private int port=6379;
            public String getHost() {
                return host;
            }
            public void setHost(String host) {
                this.host = host;
            }
            public int getPort() {
                return port;
            }
            public void setPort(int port) {
                this.port = port;
            }
        }
        
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      4. 在resources目录下创建META-INF文件夹,下创建spring.factories文件,写入键值

        org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\
          com.dong.redisspringbootautoconfigure.config.RedisAutoConfiguration
        
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    • redis-spring-boot-start模块

      此模块只需要在pom文件中导入上个模块的gav,test文件夹和java下的目录都可以删除

      <dependencies>
          <dependency>
              <groupId>org.springframework.bootgroupId>
              <artifactId>spring-boot-starterartifactId>
          dependency>
      
          
          <dependency>
              <groupId>com.donggroupId>
              <artifactId>redis-spring-boot-autoconfigureartifactId>
              <version>0.0.1-SNAPSHOTversion>
          dependency>
      dependencies>
      
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    • 测试模块springboot_enable_05

      1. pom文件导入redis-spring-boot-start模块gav

        <dependencies>
          <dependency>
            <groupId>org.springframework.bootgroupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-webartifactId>
          dependency>
          <dependency>
            <groupId>org.springframework.bootgroupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-testartifactId>
            <scope>testscope>
          dependency>
          
          <dependency>
            <groupId>com.donggroupId>
            <artifactId>redis-spring-boot-startartifactId>
            <version>0.0.1-SNAPSHOTversion>
          dependency>
        dependencies>
        
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      2. yaml配置文件修改端口

        spring:
          redis:
            port: 6060
        
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      3. 测试:

        @SpringBootApplication
        public class SpringbootEnable05Application {
            public static void main(String[] args) {
                ConfigurableApplicationContext context = SpringApplication.run(SpringbootEnable05Application.class, args);
                Jedis bean = context.getBean(Jedis.class);
                System.out.println(bean);
            }
        }
        
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        输出内容:BinaryJedis{Connection{DefaultJedisSocketFactory{localhost:6060}}}

        说明走了我们自定义的启动器

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  • 原文地址:https://blog.csdn.net/HakerDONG/article/details/134323112