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SpringBoot 自动配置

backend 2025/5/21 10:04:13

约定大于配置

SpringBoot 自动配置的关键概念：约定大于配置

“约定大于配置”（Convention over Configuration）是一种软件设计原则，强调减少开发者需要进行的配置工作，而是通过约定的默认设置来使开发变得更加简洁。

旨在通过预先定义合理的默认行为和约定，减少开发者需要手动编写的配置。其核心思想是：“如果你遵循框架的约定，就无需显式配置；只有需要偏离约定时，才需要额外配置”。

主要思想

默认约定：制定了一些列默认的规则和约定
配置的最小化：尽量减少开发者需要进行的显式配置，将配置的工作交给框架或者工具来完成
统一规范：使用广泛的共同约定，使得开发者能够遵循一致的开发模式

如何体现

项目结构约定
- 默认目录结构：src/main/java 存放源代码，src/main/resources 存放资源文件，启动类位于根包下，SpringBoot 会自动扫描其子包中的组件
- 启动类位于根包下是，SpringBoot 会自动扫描其子包中的组件
自动配置
- 条件发 Bean 加载：若引入 spring-boot-starter-web，自动配置 Tomcat 和 Spring MVC
- 覆盖默认配置：通过 application 配置文件来覆盖默认配置
配置文件约定
- 默认配置文件：配置文件为 application.yaml，application.properties 等
- 环境差异化配置：通过 application-dev.properties（开发环境）和 application-prod.properties（生产环境）区分配置，无需代码修改，只需激活对应 Profile

JavaConfig 配置方式

JavaConfig 是 Spring 框架中一种基于 Java 的配置方式，旨在替代传统的 XML 配置。通过使用注解和 Java 类，开发者可以用更简洁、类型安全且面向对象的方式定义 Spring 容器的 Bean 和依赖关系。

核心概念：使用注释来描述 Bean 配置的组件

核心作用

取代 XML：用 Java 代码替代 XML，减少配置文件的冗余
类型安全：编译时检查配置的正确性，避免 XML 中的字符串拼写错误
面向对象优势：支持继承、多态等特性，便于复用和模块化配置
与注解驱动开发结合：无缝整合 @Component、@Autowired 等注解，简化依赖注入

核心注解

@Configuration：标记一个类为配置类，Spring 会将其视为 Bean 定义的来源
@Bean：在配置类中标记方法，方法的返回值会被注册为 Spring Bean
@ComponentScan：自动扫描指定包下的组件（如 @Component、@Service 等注解标记的类）
@Import：引入其他配置类，实现模块化配置

总结

通过 @configuration 注解的配置类创建哪些 Bean
通过条件注解来满足创建条件
通过配置属性来创建 Bean 的属性

自动配置原理

可以根据启动类中的 @SpringBootApplication 核心注解来详细解释自动化配置原理

@SpringBootApplication
public class SpringbootDemoApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(SpringbootDemoApplication.class, args);}}

点击 @SpringBootApplication 注解看到该注解组成，可以发现 @SpringBootApplication 注解是组合注解，其中 @SpringBootConfiguration，@EnableAutoConfiguration 以及 @ComponentScan 这三个注解最为重要

@SpringBootConfiguration：继承自 Configuration，支持 JavaConfig 的方式进行配置
@EnableAutoConfiguration：用于开启自动配置
@ComponentScan：自动扫描组件，默认扫描该类所在包及其子包下所有带有指定注解的类，将它们自动装配到bean容器中，会被自动装配的注解包括@Controller、@Service、@Component、@Repository等。也可以指定扫描路径

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@SpringBootConfiguration
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan(excludeFilters = { @Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = TypeExcludeFilter.class),@Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = AutoConfigurationExcludeFilter.class) })
public @interface SpringBootApplication {}

`@SpringBootConfiguration`

实际上是一个特殊的 @Configuration 注解，标注在某类上，说明该类为 SpringBoot 的配置类

直接使用 @Configuration 注解并不会有太多与 SpringBoot 特定的功能整合，@SpringBootConfiguration 注解的出现更多的是为了标明这是一个由 SpringBoot 管理的配置类，@Configuration是Spring下的配置类注解，@SpringBootConfiguration是SpringBoot下的配置类注解，但二者的本质相同

`@EnableAutoConfiguration`

先看 @EnableAutoConfiguration 注解的源码

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@AutoConfigurationPackage
@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)
public @interface EnableAutoConfiguration {}

注解源码中可以看到 @Import(AutoConfigurationImportSelector.class) 注解，这个注解的作用：

ImportSelector 是 Spring 提供的接口，用于动态选择需要导入的配置类，也就是不需要 new 对象，也不需要给这个对象加上任何注解，直接使用该类皆可
也就是在 @EnableAutoConfiguration 中将 AutoConfigurationImportSelector 配置类注入到了 Spring 容器中，使得可以直接使用这些类
AutoConfigurationImportSelector 实现了 DeferredImportSelector（延迟导入），确保自动配置类在所有其他配置类处理完成后加载

在 AutoConfigurationImportSelector 类中主要分析 selectImports 方法，在启动时会调用 selectImports 方法，返回需要加载的自动配置类列表

public class AutoConfigurationImportSelector implements DeferredImportSelector, BeanClassLoaderAware, ResourceLoaderAware, BeanFactoryAware, EnvironmentAware, Ordered {@Override//作用就是Spring会把这个方法返回的数组中所有全限定名的类注入到Spring容器中public String[] selectImports(AnnotationMetadata annotationMetadata) {if (!isEnabled(annotationMetadata)) {return NO_IMPORTS;}// 加载所有候选自动配置类AutoConfigurationEntry autoConfigurationEntry = getAutoConfigurationEntry(annotationMetadata);// 返回最终生效的配置类return StringUtils.toStringArray(autoConfigurationEntry.getConfigurations());}
}

在 selectImports 方法中最关键就是 getAutoConfigurationEntry 方法，因此需要重点分析这个方法

public class AutoConfigurationImportSelector implements DeferredImportSelector, BeanClassLoaderAware, ResourceLoaderAware, BeanFactoryAware, EnvironmentAware, Ordered {protected AutoConfigurationEntry getAutoConfigurationEntry(AnnotationMetadata annotationMetadata) {// 检查自动配置功能是否开启，默认开启if (!isEnabled(annotationMetadata)) {return EMPTY_ENTRY;}AnnotationAttributes attributes = getAttributes(annotationMetadata);// 获取候选配置类List<String> configurations = getCandidateConfigurations(annotationMetadata, attributes);// 去除重复的配置类configurations = removeDuplicates(configurations);// 获得注解中被exclude和excludeName排除的类的集合Set<String> exclusions = getExclusions(annotationMetadata, attributes);// 检查被排除类是否可实例化、是否被自动注册配置所使用，不符合条件则抛出异常checkExcludedClasses(configurations, exclusions);configurations.removeAll(exclusions);// 过滤configurations = getConfigurationClassFilter().filter(configurations);// 将配置类和排除类通过事件传入到监听器中fireAutoConfigurationImportEvents(configurations, exclusions);return new AutoConfigurationEntry(configurations, exclusions);}
}

getCandidateConfigurations 方法中时获取候选配置类，根据报错信息中可以看出，配置文件存放在 org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports

public class AutoConfigurationImportSelector implements DeferredImportSelector, BeanClassLoaderAware, ResourceLoaderAware, BeanFactoryAware, EnvironmentAware, Ordered {protected List<String> getCandidateConfigurations(AnnotationMetadata metadata, AnnotationAttributes attributes) {List<String> configurations = ImportCandidates.load(AutoConfiguration.class, getBeanClassLoader()).getCandidates();Assert.notEmpty(configurations,"No auto configuration classes found 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;}
}

也可以在 ImportCandidates.load 方法的 String.format("META-INF/spring/%s.imports", annotation.getName()) 中可以找出自动配置文件的路径

public final class ImportCandidates implements Iterable<String> {public static ImportCandidates load(Class<?> annotation, ClassLoader classLoader) {Assert.notNull(annotation, "'annotation' must not be null");ClassLoader classLoaderToUse = decideClassloader(classLoader);String location = String.format("META-INF/spring/%s.imports", annotation.getName());Enumeration<URL> urls = findUrlsInClasspath(classLoaderToUse, location);List<String> importCandidates = new ArrayList();while(urls.hasMoreElements()) {URL url = (URL)urls.nextElement();importCandidates.addAll(readCandidateConfigurations(url));}return new ImportCandidates(importCandidates);}
}

自动配置文件

org.springframework.boot.autoconfigure.admin.SpringApplicationAdminJmxAutoConfiguration
org.springframework.boot.autoconfigure.aop.AopAutoConfiguration
org.springframework.boot.autoconfigure.amqp.RabbitAutoConfiguration
org.springframework.boot.autoconfigure.batch.BatchAutoConfiguration
org.springframework.boot.autoconfigure.cache.CacheAutoConfiguration
org.springframework.boot.autoconfigure.cassandra.CassandraAutoConfiguration
org.springframework.boot.autoconfigure.context.ConfigurationPropertiesAutoConfiguration
......