刚做后端开发的时候,最早接触的是基础的spring,为了引用二方包提供bean,还需要在xml中增加对应的包<context:component-scan base-package="xxx" /> 或者增加注解@ComponentScan({ "xxx"})。当时觉得挺urgly的,但也没有去研究有没有更好的方式。

直到接触Spring Boot 后,发现其可以自动引入二方包的bean。不过一直没有看这块的实现原理。直到最近面试的时候被问到。所以就看了下实现逻辑。


使用姿势

讲原理前先说下使用姿势。

在project A中定义一个bean。

package com.wangzhi;import org.springframework.stereotype.Service;@Servicepublic class Dog {}

并在该project的resources/META-INF/下创建一个叫spring.factories的文件,该文件内容如下

org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=com.wangzhi.Dog

然后在project B中引用project A的jar包。

projectA代码如下:

package com.wangzhi.springbootdemo;import org.springframework.boot.SpringApplication;import org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration;import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;import org.springframework.context.ConfigurableApplicationContext;import org.springframework.context.annotation.ComponentScan;@EnableAutoConfigurationpublic class SpringBootDemoApplication {    public static void main(String[] args) {        ConfigurableApplicationContext context = SpringApplication.run(SpringBootDemoApplication.class, args);        System.out.println(context.getBean(com.wangzhi.Dog.class));    }}

打印结果:

com.wangzhi.Dog@3148f668原理解析

总体分为两个部分:一是收集所有spring.factoriesEnableAutoConfiguration相关bean的类,二是将得到的类注册到spring容器中。

收集bean定义类

在spring容器启动时,会调用到AutoConfigurationImportSelector#getAutoConfigurationEntry

protected AutoConfigurationEntry getAutoConfigurationEntry(        AutoConfigurationMetadata autoConfigurationMetadata,        AnnotationMetadata annotationMetadata) {    if (!isEnabled(annotationMetadata)) {        return EMPTY_ENTRY;    }    // EnableAutoConfiguration注解的属性:exclude,excludeName等    AnnotationAttributes attributes = getAttributes(annotationMetadata);    // 得到所有的Configurations    List<String> configurations = getCandidateConfigurations(annotationMetadata,            attributes);    // 去重    configurations = removeDuplicates(configurations);    // 删除掉exclude中指定的类    Set<String> exclusions = getExclusions(annotationMetadata, attributes);    checkExcludedClasses(configurations, exclusions);    configurations.removeAll(exclusions);    configurations = filter(configurations, autoConfigurationMetadata);    fireAutoConfigurationImportEvents(configurations, exclusions);    return new AutoConfigurationEntry(configurations, exclusions);}

getCandidateConfigurations会调用到方法loadFactoryNames

public static List<String> loadFactoryNames(Class<?> factoryClass, @Nullable ClassLoader classLoader) {        // factoryClassName为org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfigurationString factoryClassName = factoryClass.getName();        // 该方法返回的是所有spring.factories文件中key为org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration的类路径return loadSpringFactories(classLoader).getOrDefault(factoryClassName, Collections.emptyList());}public static final String FACTORIES_RESOURCE_LOCATION = "META-INF/spring.factories";private static Map<String, List<String>> loadSpringFactories(@Nullable ClassLoader classLoader) {MultiValueMap<String, String> result = cache.get(classLoader);if (result != null) {return result;}try {            // 找到所有的"META-INF/spring.factories"Enumeration<URL> urls = (classLoader != null ?classLoader.getResources(FACTORIES_RESOURCE_LOCATION) :ClassLoader.getSystemResources(FACTORIES_RESOURCE_LOCATION));result = new LinkedMultiValueMap<>();while (urls.hasMoreElements()) {URL url = urls.nextElement();UrlResource resource = new UrlResource(url);                // 读取文件内容,properties类似于HashMap,包含了属性的key和valueProperties properties = PropertiesLoaderUtils.loadProperties(resource);for (Map.Entry<?, ?> entry : properties.entrySet()) {String factoryClassName = ((String) entry.getKey()).trim();                    // 属性文件中可以用','分割多个valuefor (String factoryName : StringUtils.commaDelimitedListToStringArray((String) entry.getValue())) {result.add(factoryClassName, factoryName.trim());}}}cache.put(classLoader, result);return result;}catch (IOException ex) {throw new IllegalArgumentException("Unable to load factories from location [" +FACTORIES_RESOURCE_LOCATION + "]", ex);}}注册到容器

在上面的流程中得到了所有在spring.factories中指定的bean的类路径,在processGroupImports方法中会以处理@import注解一样的逻辑将其导入进容器。

public void processGroupImports() {    for (DeferredImportSelectorGrouping grouping : this.groupings.values()) {        // getImports即上面得到的所有类路径的封装        grouping.getImports().forEach(entry -> {            ConfigurationClass configurationClass = this.configurationClasses.get(                    entry.getMetadata());            try {                // 和处理@Import注解一样                processImports(configurationClass, asSourceClass(configurationClass),                        asSourceClasses(entry.getImportClassName()), false);            }            catch (BeanDefinitionStoreException ex) {                throw ex;            }            catch (Throwable ex) {                throw new BeanDefinitionStoreException(                        "Failed to process import candidates for configuration class [" +                                configurationClass.getMetadata().getClassName() + "]", ex);            }        });    }}private void processImports(ConfigurationClass configClass, SourceClass currentSourceClass,Collection<SourceClass> importCandidates, boolean checkForCircularImports) {...    // 遍历收集到的类路径    for (SourceClass candidate : importCandidates) {       ...        //如果candidate是ImportSelector或ImportBeanDefinitionRegistrar类型其处理逻辑会不一样,这里不关注     // Candidate class not an ImportSelector or ImportBeanDefinitionRegistrar ->// process it as an @Configuration classthis.importStack.registerImport(currentSourceClass.getMetadata(), candidate.getMetadata().getClassName());// 当作 @Configuration 处理        processConfigurationClass(candidate.asConfigClass(configClass));   ...}                ...}

可以看到,在第一步收集的bean类定义,最终会被以Configuration一样的处理方式注册到容器中。

End

@EnableAutoConfiguration注解简化了导入了二方包bean的成本。提供一个二方包给其他应用使用,只需要在二方包里将对外暴露的bean定义在spring.factories中就好了。对于不需要的bean,可以在使用方用@EnableAutoConfigurationexclude属性进行排除。