SpringBoot中自动配置的原理（启动类注解）
创始人
2025-05-31 06:08:39

Java知识点总结：想看的可以从这里进入

目录

      • 1.4、自动配置和主启动类
        • 1.4.1、启动类注解
        • 1.5.2、导入选择器
        • 1.5.3、自动配置机制
          • 1、factories 文件
          • 2、实现原理
        • 1.5.4、自动配置的图解

1.4、自动配置和主启动类

什么是自动配置？SSM在使用时需要进行一系列的配置，比如配置 DispatcherServlet、配置视图解析器、配置事务管理器等等、配置各个包的扫描，它的很多组件需要自己配置后才可以使用。而SpringBoot在没有任何配置的情况下，仅仅导入相应的启动器后，即可运行项目，访问Controller、视图跳转等等，这都要归功于其自动配置。

1.4.1、启动类注解

SprinBoot有内置的Servlet，所以它不要配置服务器，直接通过一个启动类来运行项目，而这个启动类就是SpringBoot能实现自动配置的核心所在。

我们在观察启动类时，会发现在启动类上有一个注解@SpringBootApplication，这个就是springboot的核心注解，很多原理都在这个注解里面。

@SpringBootApplication
public class SpringbootApplication {public static void main(String[] args) {//启动SpringBoot的程序SpringApplication.run(SpringbootApplication.class, args);}
}

@SpringBootApplication是SpringBoot的启动类的注解，表示该类是一个启动类。它是一个组合注解，内部包含了多个注解，我们可以直接点击此注解看内部有什么注解：

image-20220919172132802

它内部的注解还是挺多的，但是其中有三个核心的注解：@SpringBootConfiguration、@ComponentScan 、@EnableAutoConfiguration，一个底层是spring的核心的配置类，第二个用来扫描包，最后一个是 SpringBoot 可以自动配置的原因所在。所以说SpringBoot是在spring的基础上延伸的。

  • @SpringBootConfiguration：将类标记为SpringBoot的配置类，是Spring 中 代替XML配置的注解的相关延伸。

    image-20230307145438639
    • @Configuration：spring的核心配置类
      • @Component：spring一个组件

  • @ComponentScan：用于包的扫描，默认是启动类所在的包及其子包，主要是扫描@Component、@Service、@Controler、@Repository、@Configuration等等注解，并将其所在类注册为 bean对象。

  • @EnableAutoConfiguration：是SpringBoot能自动化配置的核心所在，用于开启 Spring Boot 的自动配置功能，进入后其内部也有两个重要的注解：

    image-20220919174109400

    • @AutoConfigurationPackage：用来自动配置包

      image-20220919174044796

      • @Import(AutoConfigurationPackages.Registrar.class)：导入自动配置包的选择器

        • AutoConfigurationPackages类的内部类Registrar：首先获取到注解所标识的类，然后将这个类所在的包以及子包，并将其名字放入到一个String数组当中，再将该String数组中的包的所有组件导入到Spring的 容器当中（自动导入主程序所在包及其子包的所有组件）

          static class Registrar implements ImportBeanDefinitionRegistrar, DeterminableImports {@Overridepublic void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata metadata, BeanDefinitionRegistry registry) {//获取注解元信息，得到所有包名，封装到数组里面，然后批量注册register(registry, new PackageImports(metadata).getPackageNames().toArray(new String[0]));}@Overridepublic Set determineImports(AnnotationMetadata metadata) {return Collections.singleton(new PackageImports(metadata));}}
   
        •  
          @Import(AutoConfigurationImportSelector.class)：自动配置导入选择器（牵扯到自动配置机制，spring-boot-autoconfigure-x.x.x.jar包中 META-INF/spring.factories文件）
           
          • AutoConfigurationImportSelector类：帮助SpringBoot将符合条件的@Configuration配置都加载到IOC容器中 
            • getImportGroup() 方法
            • process() 方法
            • selectImports() 方法
             
           
          •   

          1.5.2、导入选择器
           

          AutoConfigurationImportSelector  自动配置导入选择器，是实现自动配置的核心类，他会自动会给容器中导入非常多的配置类（xxxAutoConfifiguration），它实现自动配置的步骤如下：
           

          •  
            selectImports()方法：核心方法，它将 注解元数据 传递给 getAutoConfigurationEntry（） 方法，获得自动配置的所有条目
             
            @Override
public String[] selectImports(AnnotationMetadata annotationMetadata) {if (!isEnabled(annotationMetadata)) {return NO_IMPORTS;}//通过getAutoConfigurationEntry 方法获取需要加载的全部类名AutoConfigurationEntry autoConfigurationEntry = getAutoConfigurationEntry(annotationMetadata);return StringUtils.toStringArray(autoConfigurationEntry.getConfigurations());
}

             
          •  
            getAutoConfigurationEntry（）方法： 通过调用 getCandidateConfigurations() 方法来获取自动配置类的完全限定名，并在经过排除、过滤等处理后，将其缓存到成员变量中，
             
            //根据导入的@Configuration类的AnnotationMetadata返回AutoConfigurationImportSelector.AutoConfigurationEntry 
protected AutoConfigurationEntry getAutoConfigurationEntry(AnnotationMetadata annotationMetadata) {if (!isEnabled(annotationMetadata)) {return EMPTY_ENTRY;}//获取注解元数据中的属性设置AnnotationAttributes attributes = getAttributes(annotationMetadata);//获取需要自动配置的类List configurations = getCandidateConfigurations(annotationMetadata, attributes);//删除重复的配置类configurations = removeDuplicates(configurations);//获取导入的配置类Set exclusions = getExclusions(annotationMetadata, attributes);//检查是否还存在排除配置类checkExcludedClasses(configurations, exclusions);//删除排除的配置类configurations.removeAll(exclusions);//获取过滤器，过滤配置类configurations = getConfigurationClassFilter().filter(configurations);//触发自动配置导入事件fireAutoConfigurationImportEvents(configurations, exclusions);return new AutoConfigurationEntry(configurations, exclusions);
}

             
          •  
            getCandidateConfigurations（）方法：此方法负责获取所有的自动配置类的名称。
             
            根据 Spring Factories 机制调用 SpringFactoriesLoader 的 loadFactoryNames() 方法，根据 EnableAutoConfiguration.class （自动配置接口）获取其实现类（自动配置类）的类名的集合
             
            protected List getCandidateConfigurations(AnnotationMetadata metadata, AnnotationAttributes attributes) {List configurations = new ArrayList<>(SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(getSpringFactoriesLoaderFactoryClass(), getBeanClassLoader()));ImportCandidates.load(AutoConfiguration.class, getBeanClassLoader()).forEach(configurations::add);//在 META-INFspring.factories 和 META-INFspringorg.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports 中都找不到自动配置类Assert.notEmpty(configurations,"No auto configuration classes found in META-INF/spring.factories nor in META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports. If you "+ "are using a custom packaging, make sure that file is correct.");return configurations;
}

             
            image-20230308111415626
             
           

          1.5.3、自动配置机制
           

          Spring Boot 的自动配置是基于 Spring Factories 机制实现的，它是一种服务发现机制，这种扩展机制与 Java SPI 机制十分相似。Spring Boot 会自动扫描所有 Jar 包类路径下 META-INF/spring.factories 文件，并读取其中的内容，进行实例化，这种机制也是 Spring Boot Starter 的基础。
           

          1、factories 文件
           

          Spring Boot 的很多 Jar包内都有 META-INF/spring.factories 这个文件，比如：
           
image-20230307151035083 

          spring.factories和 .properties文件格式类似通过键值的格式(key=value)，key为接口的全限定名，value为接口实现类的全限定名。
           
image-20230307151105294 

          2、实现原理
           

          在 spring-core的包内有 SpringFactoriesLoader 类，它会扫描 META-INF/spring.factories 文件，并获取指定的接口配置
           
image-20230307160149806 

          •  
            loadFactoryNames方法：AutoConfigurationImportSelector 中的 getCandidateConfigurations（）方法就是调用此方法来获取配置类，它用来从"META-INF/spring.factories" 获取配置类的全限定名。
             
            public static List loadFactoryNames(Class factoryType, @Nullable ClassLoader classLoader) {ClassLoader classLoaderToUse = classLoader;if (classLoader == null) {classLoaderToUse = SpringFactoriesLoader.class.getClassLoader();}String factoryTypeName = factoryType.getName();//调用loadSpringFactories，获得一个Map> 集合，然后从这个集合中拿出 configurationsreturn (List)loadSpringFactories(classLoaderToUse).getOrDefault(factoryTypeName, Collections.emptyList());
}

             
          •  
            loadSpringFactories()：方法能够读取该项目中所有 Jar 包类路径下 META-INF/spring.factories 文件的配置内容，并以 Map 集合的形式返回 到loadFactoryNames 方法
             
            Map，值为一个list集合，一个注解的类名为键——多个Config配置类为值的形式
             
            private static Map> loadSpringFactories(ClassLoader classLoader) {//从缓存那种获取。如果缓存中存在就直接返回，不存在再去相应的路径去加载Map> result = cache.get(classLoader);if (result != null) {return result;}result = new HashMap<>();try {//扫描所有 Jar 包类路径下的 META-INF/spring.factories 文件Enumeration urls = classLoader.getResources(FACTORIES_RESOURCE_LOCATION);while(urls.hasMoreElements()) {URL url = urls.nextElement();UrlResource resource = new UrlResource(url);//将扫描到的 META-INF/spring.factories 文件中内容包装成 properties 对象Properties properties = PropertiesLoaderUtils.loadProperties(resource);for (Map.Entry entry : properties.entrySet()) {//提取 properties 对象中的 key 值String factoryTypeName = ((String) entry.getKey()).trim();//提取 proper 对象中的 value 值（多个类的完全限定名使用逗号连接的字符串）// 使用逗号为分隔符转换为数组，数组内每个元素都是配置类的完全限定名String[] factoryImplementationNames =StringUtils.commaDelimitedListToStringArray((String) entry.getValue());//遍历配置类数组，并将数组转换为 list 集合for (String factoryImplementationName : factoryImplementationNames) {result.computeIfAbsent(factoryTypeName, key -> new ArrayList<>()).add(factoryImplementationName.trim());}}}//将 propertise 对象的 key 与由配置类组成的 List 集合一一对应存入名为 result 的 Map 中result.replaceAll((factoryType, implementations) -> implementations.stream().distinct().collect(Collectors.collectingAndThen(Collectors.toList(), 	                     Collections::unmodifiableList)));//这里将查询出来的都加入到缓存中这样下次就可以从缓存中获取了cache.put(classLoader, result);}catch (IOException ex) {throw new IllegalArgumentException("Unable to load factories from location [" +FACTORIES_RESOURCE_LOCATION + "]", ex);}return result;
}

             
          •  
            loadFactories方法：使用给定的类加载器从"META-INF/spring.factories"加载并实例化给定类型的工厂实现
             
            public static  List loadFactories(Class factoryType, @Nullable ClassLoader classLoader) {Assert.notNull(factoryType, "'factoryType' must not be null");ClassLoader classLoaderToUse = classLoader;if (classLoader == null) {classLoaderToUse = SpringFactoriesLoader.class.getClassLoader();}// 调用loadFactoryNames获取接口的实现类List factoryImplementationNames = loadFactoryNames(factoryType, classLoaderToUse);if (logger.isTraceEnabled()) {logger.trace("Loaded [" + factoryType.getName() + "] names: " + factoryImplementationNames);}List result = new ArrayList<>(factoryImplementationNames.size());for (String factoryImplementationName : factoryImplementationNames) {result.add(instantiateFactory(factoryImplementationName, factoryType, classLoaderToUse));}AnnotationAwareOrderComparator.sort(result);return result;
}

             
           

          1.5.4、自动配置的图解
           
springboot自动配置的图解 

           
          这些注解可以决定配置文件在什么情况下生效：
           image-20210824164512110 

                          
            
            
            
          
                
               
            
          
            
          
                
          
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