Spring Boot自动化配置原理

一、Spring Boot的优势

Spring Boot中最重要的两个优势就是可以使用starter简化以来配置和Spring的自动化配置。

starter简化依赖配置

Spring提供了一系列starter来简化Maven配置。其核心原理也就是Maven和Gradle的依赖传递方案。当我们在我们的pom文件中增加对某个starter的依赖时，该starter的依赖也会自动的传递性被依赖进来。而且，很多starter也依赖了其他的starter。例如web starter就依赖了tomcat starter，并且大多数starter基本都依赖了spring-boot-starter。

Spring自动化配置

Spring Boot会根据类路径中的jar包、类，为jar包里的类自动配置，这样可以极大的减少配置的数量。简单点说就是它会根据定义在classpath下的类，自动的给你生成一些Bean，并加载到Spring的Context中。自动配置充分的利用了spring 4.0的条件化配置特性，能够自动配置特定的Spring bean，用来启动某项特性。

条件化配置

假设你希望一个或多个bean只有在某种特殊的情况下才需要被创建，比如，一个应用同时服务于中美用户，要在中美部署，有的服务在美国集群中需要提供，在中国集群中就不需要提供。在Spring 4之前，要实现这种级别的条件化配置是比较复杂的，但是，Spring 4引入了一个新的@Conditional注解可以有效的解决这类问题。
@Bean
@Conditional(ChinaEnvironmentCondition.class)
public ServiceBean serviceBean(){
    return new ServiceBean();
}
当@Conditional(ChinaEnvironmentCondition.class)条件的值为true的时候，该ServiceBean才会被创建，否则该bean就会被忽略。

@Conditional指定了一个条件。他的条件的实现是一个Java类——ChinaEnvironmentCondition，要实现以上功能就要定义ChinaEnvironmentCondition类，并继承Condition接口并重写其中的matches方法。
class ChinaEnvironmentCondition implements Condition{
    public final boolean matches(ConditionContext context, AnnotatedTypeMetadata metadata) {

        Environment env = context.getEnvironment();
        return env.containProperty("ENV_CN");
    }
}    
在上面的代码中，matches方法的内容比较简单，他通过给定的ConditionContext对象进而获取Environment对象，然后使用该对象检查环境中是否存在ENV_CN属性。如果存在该方法则直接返回true，反之返回false。当该方法返回true的时候，就符合了@Conditional指定的条件，那么ServiceBean就会被创建。反之，如果环境中没有这个属性，那么这个ServiceBean就不会被创建。

二、Spring Boot应用的启动入口

自动配置充分的利用了spring 4.0的条件化配置特性，那么，Spring Boot是如何实现自动配置的？Spring 4中的条件化配置又是怎么运用到Spring Boot中的呢？这要从Spring Boot的启动类说起。Spring Boot应用通常有一个名为*Application的入口类，入口类中有一个main方法，这个方法其实就是一个标准的Java应用的入口方法。一般在main方法中使用SpringApplication.run()来启动整个应用。值得注意的是，这个入口类要使用@SpringBootApplication注解声明。@SpringBootApplication是Spring Boot的核心注解，他是一个组合注解。

@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 {
    // 略
}

@SpringBootApplication是一个组合注解，它主要包含@SpringBootConfiguration、@EnableAutoConfiguration等几个注解。也就是说可以直接在启动类中使用这些注解来代替@ SpringBootApplication注解。关于Spring Boot中的Spring自动化配置主要是@EnableAutoConfiguration的功劳。该注解可以让Spring Boot根据类路径中的jar包依赖为当前项目进行自动配置。

至此，我们知道，Spring Boot的自动化配置主要是通过@EnableAutoConfiguration来实现的，因为我们在程序的启动入口使用了@SpringBootApplication注解，而该注解中组合了@EnableAutoConfiguration注解。所以，在启动类上使用@EnableAutoConfiguration注解，就会开启自动配置。

那么，本着刨根问底的原则，当然要知道@EnableAutoConfiguration又是如何实现自动化配置的，因为目前为止，我们还没有发现Spring 4中条件化配置的影子。

EnableAutoConfiguration

下面是EnableAutoConfiguration注解的源码：

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

观察@EnableAutoConfiguration可以发现，这里Import了@EnableAutoConfigurationImportSelector，这就是Spring Boot自动化配置的“始作俑者”。

至此，我们知道，由于我们在Spring Boot的启动类上使用了@SpringBootApplication注解，而该注解组合了@EnableAutoConfiguration注解，@EnableAutoConfiguration是自动化配置的“始作俑者”，而@EnableAutoConfiguration中Import了@EnableAutoConfigurationImportSelector注解，该注解的内部实现已经很接近我们要找的“真相”了。

EnableAutoConfigurationImportSelector

EnableAutoConfigurationImportSelector主要就是使用Spring 4 提供的SpringFactoriesLoader工具类。通过SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames()读取了ClassPath下面的META-INF/spring.factories文件（它是一个典型的java properties文件，配置的格式为Key = Value形式）。

EnableAutoConfigurationImportSelector通过读取spring.factories中的key为org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration的值。如spring-boot-autoconfigure-1.5.1.RELEASE.jar中的spring.factories文件包含以下内容：

# Auto Configure
org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\
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.cloud.CloudAutoConfiguration,\
......
org.springframework.boot.autoconfigure.webservices.WebServicesAutoConfiguration

上面的EnableAutoConfiguration配置了多个类，这些都是Spring Boot中的自动配置相关类；在启动过程中会解析对应类配置信息。每个Configuation都定义了相关bean的实例化配置。都说明了哪些bean可以被自动配置，什么条件下可以自动配置，并把这些bean实例化出来。

Configuation

我们从spring-boot-autoconfigure-1.5.1.RELEASE.jar中的spring.factories文件随便找一个Configuration，看看他是如何自动加载bean的。

@Configuration
@AutoConfigureAfter({JmxAutoConfiguration.class})
@ConditionalOnProperty(
    prefix = "spring.application.admin",
    value = {"enabled"},
    havingValue = "true",
    matchIfMissing = false
)
public class SpringApplicationAdminJmxAutoConfiguration {
    @Bean
    @ConditionalOnMissingBean
    public SpringApplicationAdminMXBeanRegistrar springApplicationAdminRegistrar() throws MalformedObjectNameException {
        String jmxName = this.environment.getProperty("spring.application.admin.jmx-name", "org.springframework.boot:type=Admin,name=SpringApplication");
        if(this.mbeanExporter != null) {
            this.mbeanExporter.addExcludedBean(jmxName);
        }

        return new SpringApplicationAdminMXBeanRegistrar(jmxName);
    }
}

看到上面的代码，终于找到了我们要找的东西——Spring 4的条件化配置。上面SpringApplicationAdminJmxAutoConfiguration在决定对哪些bean进行自动化配置的时候，使用了两个条件注解：ConditionalOnProperty和ConditionalOnMissingBean。只有满足这种条件的时候，对应的bean才会被创建。这样做的好处是什么？这样可以保证某些bean在没满足特定条件的情况下就可以不必初始化，避免在bean初始化过程中由于条件不足，导致应用启动失败。

三、总结

图片说明
通过Spring 4的条件配置决定哪些bean可以被配置，将这些条件定义成具体的Configuation，然后将这些Configuation配置到spring.factories文件中，作为key: org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration的值，这时候，容器在启动的时候，由于使用了EnableAutoConfiguration注解，该注解Import的EnableAutoConfigurationImportSelector会去扫描classpath下的所有spring.factories文件，然后进行bean的自动化配置。