SpringBoot 自动装配原理

Spring Boot的自动装配是通过@EnableAutoConfiguration注解来实现的，该注解包含了一系列的自动装配配置类，这些配置类会根据项目的依赖和配置，自动地配置应用程序上下文中的Bean。

SpringBoot 应用的启动类上都有一个 @SpringBootApplication 注解，该注解包含 @EnableAutoConfiguration注解。

@EnableAutoConfiguration注解包含两个重要注解：

1. @AutoConfigurationPackage：
   • 该注解是用于标记主配置类（通常是Spring Boot应用程序的入口类），以指示在进行自动配置时应该扫描的基本包。它会将该类所在的包及其子包纳入自动配置的扫描范围。
2. @Import({AutoConfigurationImportSelector.class})：
   • 该注解用于导入一个配置选择器，即AutoConfigurationImportSelector类。
   • AutoConfigurationImportSelector是Spring Boot自动配置的核心，它负责从类路径下的META-INF/spring.factories文件中加载自动配置类的候选列表，并根据条件选择合适的自动配置类导入到Spring容器中。
   • 通过@Import注解将AutoConfigurationImportSelector引入到主配置类中，以启用自动配置的机制。

装配流程如下：

1. 主配置类上的@EnableAutoConfiguration触发自动配置的启用。
2. @EnableAutoConfiguration包含@AutoConfigurationPackage和@Import({AutoConfigurationImportSelector.class})。
3. @AutoConfigurationPackage标记了要扫描的基本包。
4. @Import({AutoConfigurationImportSelector.class})导入了AutoConfigurationImportSelector，启动自动配置的核心。
5. AutoConfigurationImportSelector根据条件加载META-INF/spring.factories文件中的自动配置类候选列表。
6. 过滤掉不符合条件的自动配置类，移除重复的自动配置类，获取需要排除的自动配置类。
7. 最终，将符合条件的自动配置类导入到Spring容器中。

详细介绍

AutoConfigurationImportSelector 实现了 DeferredImportSelector接口，用于延迟导入配置类的选择器。它允许在运行时决定要导入的配置类。通常，它用于实现一些自定义逻辑，以便根据运行时条件来选择性地导入配置。

DeferredImportSelector 定义了一个方法：

String[] selectImports(AnnotationMetadata importingClassMetadata);

AutoConfigurationImportSelector 对这个方法的实现

    public String[] selectImports(AnnotationMetadata annotationMetadata) {// isEnabled(annotationMetadata)： 用于判断是否启用了自动配置if (!this.isEnabled(annotationMetadata)) {return NO_IMPORTS;} else {// * getAutoConfigurationEntry(annotationMetadata) 获取自动配置的条目，其中包含了要导入的配置类的信息。AutoConfigurationEntry autoConfigurationEntry = this.getAutoConfigurationEntry(annotationMetadata);return StringUtils.toStringArray(autoConfigurationEntry.getConfigurations());}}

getAutoConfigurationEntry()

    protected AutoConfigurationEntry getAutoConfigurationEntry(AnnotationMetadata annotationMetadata) {if (!this.isEnabled(annotationMetadata)) {return EMPTY_ENTRY;} else {AnnotationAttributes attributes = this.getAttributes(annotationMetadata);// * 获取候选的自动配置类的全限定类名列表List<String> configurations = this.getCandidateConfigurations(annotationMetadata, attributes);// 移除重复的自动配置类configurations = this.removeDuplicates(configurations);// 获取需要排除的自动配置类的全限定类名列表Set<String> exclusions = this.getExclusions(annotationMetadata, attributes);// 检查是否有重复排除的自动配置类，如果有则抛出异常this.checkExcludedClasses(configurations, exclusions);// 移除需要排除的自动配置类configurations.removeAll(exclusions);// 获取配置类的过滤器，并过滤掉不符合条件的自动配置类configurations = this.getConfigurationClassFilter().filter(configurations);// 触发自动配置导入事件this.fireAutoConfigurationImportEvents(configurations, exclusions);// 返回一个AutoConfigurationEntry对象，包含了最终要导入的自动配置类的信息。return new AutoConfigurationEntry(configurations, exclusions);}}

getCandidateConfigurations() ：获取候选配置

    protected List<String> getCandidateConfigurations(AnnotationMetadata metadata, AnnotationAttributes attributes) {/*使用SpringFactoriesLoader加载META-INF/spring.factories文件中的配置。this.getSpringFactoriesLoaderFactoryClass()返回工厂类的类名，通常是org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration。这里加载的是自动配置的候选类的全限定类名。相当于根据 key 获取 value*/List<String> configurations = new ArrayList(SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(this.getSpringFactoriesLoaderFactoryClass(), this.getBeanClassLoader()));ImportCandidates.load(AutoConfiguration.class, this.getBeanClassLoader()).forEach(configurations::add);// 使用Assert来确保最终得到的自动配置类列表不为空，如果为空，则抛出异常。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;}

loadFactoryNames() :

public static List<String> loadFactoryNames(Class<?> factoryType, @Nullable ClassLoader classLoader) {ClassLoader classLoaderToUse = classLoader;if (classLoader == null) {classLoaderToUse = SpringFactoriesLoader.class.getClassLoader();}String factoryTypeName = factoryType.getName();// * 调用loadSpringFactories方法加载META-INF/spring.factories文件中的配置。return (List)loadSpringFactories(classLoaderToUse).getOrDefault(factoryTypeName, Collections.emptyList());
}

查看 Spring Boot 自动装配源码可以看到上面的代码就是加载 META-INF/spring.factories 中键org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration 的值

自定义 Spring Boot Starter

以支付宝沙箱支付为例

新建一个项目，启动类和配置文件都删掉，创建META-INF/spring.factories。

1.读取配置文件

@Data
@ConfigurationProperties(prefix = "alipay")
public class PayProperties {private String appId;private String appPrivateKey;private String alipayPublicKey;private String notifyUrl;private String gateway;
}

2.注册 AlipayClient bean

@Configuration
@EnableConfigurationProperties(PayProperties.class)
public class AutoConfiguration {@Beanpublic AlipayClient getAlipayClient(PayProperties payProperties){AlipayClient alipayClient = new DefaultAlipayClient(payProperties.getGateway(),payProperties.getAppId(),payProperties.getAppPrivateKey(),AlipayConstants.FORMAT_JSON,AlipayConstants.CHARSET_UTF8,payProperties.getAlipayPublicKey(),AlipayConstants.SIGN_TYPE_RSA2);return alipayClient;}
}

3.核心代码编写

AlipayAPI

@AllArgsConstructor // 生成全部参数的构造函数
public class AlipayAPI {private String notifyUrl;private AlipayClient alipayClient;public String pay(Order order){AlipayTradePagePayRequest request = new AlipayTradePagePayRequest();// 支付宝页面跳转地址request.setReturnUrl(notifyUrl);// 异步通知的地址request.setNotifyUrl(notifyUrl);Map<String,String> map = new HashMap<>();map.put("out_trade_no",order.getOrderId());map.put("total_amount",order.getPrice());map.put("subject",order.getSubject());map.put("body",order.getBody());map.put("product_code","FAST_INSTANT_TRADE_PAY");// 设置业务参数request.setBizContent(JSONObject.toJSONString(map));// 发起支付请求// 发起支付请求AlipayTradePagePayResponse response = null;try {response = alipayClient.pageExecute(request);} catch (AlipayApiException e) {throw new RuntimeException(e);}// 获取响应结果if (response.isSuccess()) {System.out.println("调用成功");System.out.println("支付宝支付链接：" + response.getBody());return response.getBody();} else {System.out.println("调用失败");System.out.println("错误信息：" + response.getMsg());return "支付失败";}}
}

Order

@Data
public class Order {// 订单idprivate String orderId;// 价格private String price;// 商品名称private String subject;// 商品描述private String body;// 支付场景/*** FAST_INSTANT_TRADE_PAY（即时到账）：适用于即时交易场景，买家付款后，卖家立即收到款项。* QUICK_MSECURITY_PAY（手机网页支付）：适用于手机网页支付场景。* FACE_TO_FACE_PAYMENT（当面付）：适用于线下面对面付款场景，比如扫码支付。* APP支付（APP支付场景）：适用于在APP内的支付场景。* WAP支付（手机网站支付场景）：适用于手机网站支付场景。* PRE_AUTH（预授权）：适用于预先授权场景，买家授权预先冻结资金，商家在完成业务后调用支付宝解冻资金*/private String code;
}

4.注册 AlipayAPI bean

@Configuration
@EnableConfigurationProperties(PayProperties.class)
public class AutoConfiguration {@Beanpublic AlipayClient getAlipayClient(PayProperties payProperties){AlipayClient alipayClient = new DefaultAlipayClient(payProperties.getGateway(),payProperties.getAppId(),payProperties.getAppPrivateKey(),AlipayConstants.FORMAT_JSON,AlipayConstants.CHARSET_UTF8,payProperties.getAlipayPublicKey(),AlipayConstants.SIGN_TYPE_RSA2);return alipayClient;}@Beanpublic AlipayAPI getAlipayApi(PayProperties payProperties,AlipayClient alipayClient){return new AlipayAPI(payProperties.getNotifyUrl(),alipayClient);}
}

5.编写 META-INF/spring.factories 文件

Spring Boot 自动装配会加载这个config.AutoConfiguration 类，在这个类中注册的bean也会注入到 Spring 容器中

org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\com.hzy.alipaystarter.config.AutoConfiguration

6.项目结构

config- AutoConfiguration 自动装配配置类- PayProperties 配置文件读取类
core - api- AlipayAPI - dtos- Order 

测试

1.创建一个测试项目，引入自定义 starter 依赖

        <dependency><groupId>com.hzy</groupId><artifactId>alipay-starter</artifactId><version>0.0.1-SNAPSHOT</version></dependency>

2.配置文件编写

alipay:appId: appPrivateKey: alipayPublicKey: notifyUrl: gateway: https://openapi-sandbox.dl.alipaydev.com/gateway.do

3.编写测试代码

@SpringBootTest
class TestApplicationTests {@Autowiredprivate AlipayAPI alipayAPI;@Testvoid pay(){Order order = new Order();order.setOrderId(String.valueOf(System.currentTimeMillis()));order.setSubject("xiaomi 12");order.setPrice("456.89");order.setBody("8 + 256");order.setCode("FAST_INSTANT_TRADE_PAY");// 一行代码实现支付宝支付String pay = alipayAPI.pay(order);System.out.println(pay);}
}