一.何為自動(dòng)裝配

自動(dòng)裝配是 SpringBoot 的核心功能，主要是讓開發(fā)者盡可能少的關(guān)注一些基礎(chǔ)化的 Bean 的配置，實(shí)際上完成的工作是如何自動(dòng)將 Bean 裝載到 Ioc 容器中。UKE28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

在 SpringBoot 中如果想要引入一個(gè)新的模塊，例如項(xiàng)目中想使用 Redis 緩存，只需要做以下幾步即可。UKE28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

1、在 pom.xml 文件中引入 spring-boot-starter-data-redis 相關(guān)的 jar 包UKE28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

<dependency>  <groupId>org.springframework.boot</groupId>  <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId></dependency>

2、在 application.properties 文件中加入 Redis 相關(guān)的配置UKE28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

spring.redis.host=127.0.0.1spring.redis.port=6379

3、在代碼中引用 Redis 緩存的操作類UKE28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

@Autowiredprivate RedisTemplate<String,String>redisTemplate;

為什么 RedisTemplate 可以被直接注入，它是什么時(shí)候加入到 Ioc 容器中的，這都是自動(dòng)裝配的功勞，我們一起來看一下。UKE28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

二.自動(dòng)裝配過程

1、@EnableAutoConfiguration分析

SpringBoot 項(xiàng)目啟動(dòng)類上有 @SpringBootApplication 這樣一個(gè)注解，它繼承了 @EnableAutoConfiguration，主要作用是幫助 Springboot 應(yīng)用把所有符合條件的配置類都加載到當(dāng)前 SpringBoot 創(chuàng)建并使用的 Ioc 容器中。UKE28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

這個(gè)注解主要由兩部分組成UKE28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

• @AutoConfigurationPackage，指定 SpringBoot 掃描的包范圍，這個(gè)范圍下使用 @Service 、 @Component 等注解的 Bean 加入 Ioc 容器，默認(rèn)值是啟動(dòng)類所在的包路徑，默認(rèn)指定啟動(dòng)類路徑下的類加載到 Ioc 容器。
• **@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)**，將導(dǎo)入第三方提供的 Bean 配置類加載加載到 Ioc 容器。

@AutoConfigurationPackage@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)public @interface EnableAutoConfiguration {  ...}

1.1 @AutoConfigurationPackage

@AutoConfigurationPackage 指定 SpringBoot 掃描的包范圍,主要邏輯在 AutoConfigurationPackages#register 方法中。UKE28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

該方法有兩個(gè)參數(shù) registry 和 packageNames，在斷點(diǎn)中發(fā)現(xiàn) registry 實(shí)際上就是 DefaultListableBeanFactory 實(shí)例，packageNames 的值默認(rèn)是啟動(dòng)類包所在的路徑，在這里將 @AutoConfigurationPackage 指定的包路徑添加到 DefaultListableBeanFactory，在后續(xù)Ioc容器掃描時(shí)將其加載進(jìn)去。UKE28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

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1.2 AutoConfigurationImportSelector.class

AutoConfigurationImportSelector 主要是實(shí)現(xiàn) importSelector 方法來實(shí)現(xiàn)基于動(dòng)態(tài) Bean 的加載功能，我們定位到 importSelector 方法看一下里面的邏輯。UKE28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

@Overridepublic String[] selectImports(AnnotationMetadata annotationMetadata) {  if (!isEnabled(annotationMetadata)) {    return NO_IMPORTS;  }  //1、從配置文件spring-autoconfigure-metadata.properties中加載自動(dòng)裝配候選規(guī)則  AutoConfigurationMetadata autoConfigurationMetadata = AutoConfigurationMetadataLoader    .loadMetadata(this.beanClassLoader);  //2、獲取@SpringBootApplication上配置的屬性值 AnnotationAttributes attributes = getAttributes(annotationMetadata);  //3、使用SpringFactoriesLoader 加載classpath路徑下META-INF/spring.factories中  //通過key=org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration獲取候選類 List<String> configurations = getCandidateConfigurations(annotationMetadata,attributes);  //4、去除重復(fù)值  configurations = removeDuplicates(configurations);  //5、獲取exclude屬性值，將exclude中的值排除掉  Set<String> exclusions = getExclusions(annotationMetadata, attributes);  checkExcludedClasses(configurations, exclusions);  configurations.removeAll(exclusions);  //6、檢查候選配置類上的注解@ConditionalOnClass，如果要求的類不存在，則這個(gè)候選類會(huì)被過濾不被加載  configurations = filter(configurations, autoConfigurationMetadata);  fireAutoConfigurationImportEvents(configurations, exclusions);  return StringUtils.toStringArray(configurations);}

第一步和第三步邏輯中涉及到兩個(gè)非常重要的文件 spring-autoconfigure-metadata.properties、spring.factoriesUKE28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

• spring.factories 主要記錄了待自動(dòng)裝配的候選類，從下圖斷點(diǎn)中可以看到有 109 個(gè)。

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• spring-autoconfigure-metadata.properties 中配置了系列 ConditionalOnClass 類和配置類之間的依賴，通過這個(gè)文件中配置的規(guī)則，來判斷 spring.factories 哪些類真的需要加載。為什么會(huì)這樣做，是因?yàn)楹芏嗟?@Configuration 其實(shí)是依托于其他的框架來加載的，如果當(dāng)前的 classpath 環(huán)境下沒有相關(guān)聯(lián)的依賴，則意味著這些類沒必要進(jìn)行加載，斷點(diǎn)的最后發(fā)現(xiàn)真正需要加載的只有 31 個(gè)。

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• 加載 spring.factories 文件，借助了 Spring 框架提供的一個(gè)工具類 SpringFactoriesLoader，它的實(shí)現(xiàn)和 java 中的 SPI 機(jī)制原理是一樣的，它相對(duì)于 SPI 的改進(jìn)點(diǎn)在于不會(huì)一次性加載所有的類，而是根據(jù) key 進(jìn)行加載。

SPI ，全稱為 Service Provider Interface，是一種服務(wù)發(fā)現(xiàn)機(jī)制。它通過在 ClassPath 路徑下的 META-INF/services 文件夾查找文件，自動(dòng)加載文件里所定義的類。這一機(jī)制為很多框架擴(kuò)展提供了可能，比如在 Dubbo、JDBC 中都使用到了 SPI 機(jī)制。UKE28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

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2、@Import分析

在 @EnableAutoConfiguration 分析中，兩種加載 Bean 到 Ioc 容器的方式，他們都是通過 @import 引入，這里我們來分析一下 @import 是在哪里進(jìn)行加載的。UKE28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

2.1 @import3種使用方式

• 引入普通類,直接在 @Import 中引入即可。

@Import(PersonConfig.class)@Configurationpublic class PersonConfiguration { }

• 引入 ImportSelector 實(shí)現(xiàn)類（AutoConfigurationImportSelector 就是實(shí)現(xiàn)了這個(gè)接口），這個(gè)接口需要實(shí)現(xiàn)的方法是 selectImports()，它返回的是一個(gè)字符串?dāng)?shù)組，代表的是類名集合，這些類將會(huì)被加載到Ioc容器中。

@Import(TestImportSelector.class)@Configurationpublic class ImportTestConfig {}

public class TestImportSelector implements ImportSelector {  @Override  public String[] selectImports(AnnotationMetadata importingClassMetadata) {    return new String[]{"com.example.service.TestService"};  }}

• 引用 ImportBeanDefinitionRegistrar 實(shí)現(xiàn)類(AutoConfigurationPackages.Registrar 就是實(shí)現(xiàn)類這個(gè)接口)，這個(gè)接口需要實(shí)現(xiàn)的方法是 registerBeanDefinitions()，它有兩個(gè)入?yún)ⅲ谝粋€(gè)參數(shù) AnnotationMetadata代表當(dāng)前類的注解信息；第二個(gè)參數(shù) registry 代表的是 DefaultListableBeanFactory 實(shí)例，因?yàn)閰?shù) DefaultListableBeanFactory 代表的是 Ioc 容器，如果想注入 Bean，可以直接對(duì)該類進(jìn)行操作。

@Import(TestImportBeanDefinitorSelector.class)@Configurationpublic class ImportBeanDefinitionTestConfig {}

public class TestImportBeanDefinitorSelector implements ImportBeanDefinitionRegistrar {  @Override  public void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata importingClassMetadata,                                      BeanDefinitionRegistry registry) {    AbstractBeanDefinition beanDefinition = BeanDefinitionBuilder     .rootBeanDefinition(Person.class)     .getBeanDefinition();    registry.registerBeanDefinition("person", beanDefinition);  }}

2.2 @Import實(shí)現(xiàn)原理

• @Import 主要由 ConfigurationClassPostProcessor 后置處理器加載實(shí)現(xiàn)，ConfigurationClassPostProcessor 則實(shí)現(xiàn)了 BeanDefinitionRegistryPostProcessor 接口，在 invokeBeanFactoryPostProcessors() 方法中進(jìn)行處理，該方法實(shí)例化并調(diào)用所有的 BeanFactory 后置處理器。

@Overridepublic void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {  //....省略n行代碼  //1.beanFactory后置處理邏輯，在這個(gè)方法里加載ConfigurationClassPostProcessor  invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);  //2.注冊(cè)bean后置處理邏輯  registerBeanPostProcessors(beanFactory);  //...省略n行代碼  //3.實(shí)例化非懶加載的bean，并加入到Ioc容器中  finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);  //....省略n行代碼}

• ConfigurationClassPostProcessor 實(shí)現(xiàn)了方法 postProcessBeanDefinitionRegistry()，在這個(gè)方法中跟蹤代碼到 ConfigurationClassParser.parse()，所有配置類的解析邏輯都在 parse() 方法中進(jìn)行處理。
• 在 ConfigurationClassParser.parseparse() 繼續(xù)往下跟蹤會(huì)到 doProcessConfigurationClass() 方法，在該方法中會(huì)有一些常用配置注解的解析，例如 @Component、@ComponentScan、@Bean、@Configuration、@Import 等。

@Nullableprotected final SourceClass doProcessConfigurationClass(ConfigurationClass configClass, SourceClass sourceClass)   throws IOException {  //...省略n行代碼  //加載@Import注解，遞歸解析，獲取導(dǎo)入的配置類  processImports(configClass, sourceClass, getImports(sourceClass), true);  //...省略n行代碼}

• processImports() 中主要實(shí)現(xiàn)類了 @Import 接口的 3 種不同的加載方式

private void processImports(ConfigurationClass configClass,                             SourceClass currentSourceClass,                            Collection<SourceClass> importCandidates,                             boolean checkForCircularImports) {  //...省略n行代碼  if (candidate.isAssignable(ImportSelector.class)) {   //1.實(shí)現(xiàn)了ImportSelector接口的類在@Import中引用邏輯   Class<?> candidateClass = candidate.loadClass();   ImportSelector selector = BeanUtils.instantiateClass(      candidateClass,ImportSelector.class);   ParserStrategyUtils.invokeAwareMethods(     selector, this.environment, this.resourceLoader, this.registry);   if (this.deferredImportSelectors != null &&       selector instanceof DeferredImportSelector) {     this.deferredImportSelectors.add(      new DeferredImportSelectorHolder(configClass, (DeferredImportSelector) selector));   } else {     String[] importClassNames = selector.selectImports(currentSourceClass.getMetadata());    Collection<SourceClass> importSourceClasses = asSourceClasses(importClassNames);    processImports(configClass, currentSourceClass, importSourceClasses, false);   }  } else if (candidate.isAssignable(ImportBeanDefinitionRegistrar.class)) {   //2.實(shí)現(xiàn)了ImportBeanDefinitionRegistrar接口的類在@Import中引用邏輯   Class<?> candidateClass = candidate.loadClass();   ImportBeanDefinitionRegistrar registrar =BeanUtils.instantiateClass(      candidateClass, ImportBeanDefinitionRegistrar.class);  ParserStrategyUtils.invokeAwareMethods(    registrar, this.environment, this.resourceLoader, this.registry);  configClass.addImportBeanDefinitionRegistrar(      registrar, currentSourceClass.getMetadata()); } else {    //3.普通類直接在@Import中引用邏輯   this.importStack.registerImport(      currentSourceClass.getMetadata(), candidate.getMetadata().getClassName());  processConfigurationClass(candidate.asConfigClass(configClass)); }  //...省略n行代碼}

總結(jié)一下就是如下的方法鏈調(diào)用UKE28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

refresh()=>invokeBeanFactoryPostProcessors()=>postProcessBeanDefinitionRegistry()=>parse()=>doProcessConfigurationClass()=>processImports()

3、啟動(dòng)類何時(shí)加入到 Ioc 容器

前面我們分析了自動(dòng)裝配的主要邏輯，那么 SpringBoot 啟動(dòng)類又是如何加入到Ioc容器中的呢？UKE28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

3.1 prepareContext() 中的 load() 方法

• 從 SpringBoot 啟動(dòng)類的 run() 方法開始，跟蹤代碼到 SpringApplication.run() 方法，這里是 SpringBoot 啟動(dòng)的核心邏輯。
• 在 SpringApplication.run() 方法中有一個(gè) prepareContext() 方法，進(jìn)入這個(gè)方法里面，會(huì)發(fā)現(xiàn)有一個(gè) load() 方法，這里就是加載啟動(dòng)類的地方，它會(huì)將啟動(dòng)類注入到 Ioc 容器中。

private void prepareContext(ConfigurableApplicationContext context,   ConfigurableEnvironment environment, SpringApplicationRunListeners listeners,   ApplicationArguments applicationArguments, Banner printedBanner) {  //...省略n行代碼  //加載啟動(dòng)類，將啟動(dòng)類注入到Ioc容器中  load(context, sources.toArray(new Object[0]));  //...省略n行代碼}

• 在斷點(diǎn)中可以看到，SpringBoot 啟動(dòng)類注入到了 annotatedReader 中（AnnotatedBeanDefinitionReader 基于注解的 beanDefinition 解析器），在這里將啟動(dòng)類加入到了 Ioc 容器。

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總結(jié)一下就是如下的方法鏈調(diào)用UKE28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

run()=>prepareContext()()=>load()=>parse()=>register()

4、自動(dòng)裝配整體流程

基于以上3塊的分析我們可以得到如下一個(gè)關(guān)于自動(dòng)裝配的流程圖UKE28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

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三.總結(jié)

學(xué)習(xí)源碼的過程中如果不了解源碼的整體思路，直接看代碼會(huì)迷失在源碼的海洋中。要了解代碼的整體脈絡(luò)，以總-分-總的方式去學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)舍棄部分無關(guān)的代碼，才能高效的閱讀和學(xué)習(xí)源碼，從中汲取到代碼的精華所在，提升自己的編程能力。UKE28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

參考資料：

• 知乎：@Import使用及原理詳解

本文鏈接：http://www.tebozhan.com/showinfo-26-16254-0.html一篇學(xué)會(huì)SpringBoot自動(dòng)裝配

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