SpringBoot AutoConfiguration魔术如何工作？

在我以前的文章中，为什么选择SpringBoot？我们已经研究了如何创建SpringBoot应用程序。但是您可能会也可能不会了解幕后发生的事情。您可能想了解SpringBoot自动配置背后的魔力。

但是在此之前，您应该了解Spring的@Conditional功能，所有SpringBoot的AutoConfiguration魔术赖以其基础。

探索@Conditional的力量

在开发基于Spring的应用程序时，我们可能会遇到有条件地注册bean的需求。

例如，您可能想在本地运行应用程序时注册一个指向DEV数据库的DataSource bean，而在生产环境中运行时则指向一个不同的PRODUCTION数据库。

您可以将数据库连接参数外部化为属性文件，并使用适合于环境的文件。但是，每当需要指向其他环境并构建应用程序时，都需要更改配置。

为了解决这个问题，Spring 3.1引入了Profiles的概念。您可以注册多个相同类型的bean，并将它们与一个或多个概要文件关联。当您运行该应用程序时，您可以激活所需的概要文件，并且仅与激活的概要文件关联的bean将被注册。

@Configuration
public class AppConfig
{@Bean@Profile("DEV")public DataSource devDataSource() {...}@Bean@Profile("PROD")public DataSource prodDataSource() {...}
}

然后，您可以使用系统属性-Dspring.profiles.active = DEV指定活动配置文件

这种方法适用于简单的情况，例如基于激活的配置文件启用或禁用bean注册。但是，如果您要基于某些条件逻辑来注册bean，那么Profiles方法本身是不够的。

为了为有条件地注册Spring Bean提供更大的灵活性，Spring 4引入了@Conditional的概念。通过使用@Conditional方法，您可以根据任意条件有条件地注册bean。

例如，在以下情况下，您可能要注册一个bean：

一个特定的类存在于类路径中
某种类型的Spring bean尚未在ApplicationContext中注册
特定文件存在于某个位置
在配置文件中配置特定的属性值
存在/不存在特定的系统属性

这些仅是几个示例，您可以具有所需的任何条件。

让我们看一下Spring的@Conditional的工作原理。

假设我们有一个UserDAO接口，其中包含从数据存储中获取数据的方法。我们UserDAO的接口即JdbcUserDAO两种工具进行对话的MySQL数据库和MongoUserDAO进行对话的MongoDB的 。

我们可能只想基于系统属性dbType启用JdbcUserDAO和MongoUserDAO之一。

如果使用java -jar myapp.jar -DdbType = MySQL启动应用程序，则我们要启用JdbcUserDAO ；否则，如果使用java -jar myapp.jar -DdbType = MONGO启动应用程序，则要启用MongoUserDAO 。

假设我们有UserDAO接口和JdbcUserDAO ， MongoUserDAO实现如下：

public interface UserDAO
{List<String> getAllUserNames();
}public class JdbcUserDAO implements UserDAO
{@Overridepublic List<String> getAllUserNames(){System.out.println("**** Getting usernames from RDBMS *****");return Arrays.asList("Siva","Prasad","Reddy");}
}public class MongoUserDAO implements UserDAO
{@Overridepublic List<String> getAllUserNames(){System.out.println("**** Getting usernames from MongoDB *****");return Arrays.asList("Bond","James","Bond");}
}

我们可以实现条件MySQLDatabaseTypeCondition来检查系统属性dbType是否为“ MYSQL” ，如下所示：

public class MySQLDatabaseTypeCondition implements Condition
{@Overridepublic boolean matches(ConditionContext conditionContext, AnnotatedTypeMetadata metadata){String enabledDBType = System.getProperty("dbType");return (enabledDBType != null && enabledDBType.equalsIgnoreCase("MYSQL"));}
}

我们可以实现条件MongoDBDatabaseTypeCondition来检查系统属性dbType是否为“ MONGODB ”，如下所示：

public class MongoDBDatabaseTypeCondition implements Condition
{@Overridepublic boolean matches(ConditionContext conditionContext, AnnotatedTypeMetadata metadata){String enabledDBType = System.getProperty("dbType");return (enabledDBType != null && enabledDBType.equalsIgnoreCase("MONGODB"));}
}

现在，我们可以使用@Conditional有条件地配置JdbcUserDAO和MongoUserDAO Bean，如下所示：

@Configuration
public class AppConfig
{@Bean@Conditional(MySQLDatabaseTypeCondition.class)public UserDAO jdbcUserDAO(){return new JdbcUserDAO();}@Bean@Conditional(MongoDBDatabaseTypeCondition.class)public UserDAO mongoUserDAO(){return new MongoUserDAO();}
}

如果我们像java -jar myapp.jar -DdbType = MYSQL那样运行应用程序，则仅JdbcUserDAO bean将被注册。但是，如果您-DdbType = MONGODB，则仅MongoUserDAO Bean将被注册。

现在，我们已经看到了如何基于系统属性有条件地注册bean。

假设我们希望，注册MongoUserDAO豆只有当MongoDB的 Java驱动程序类“com.mongodb.Server”可在类路径中，如果不是我们想注册JdbcUserDAO豆。

为此，我们可以创建条件来检查MongoDB驱动程序类“ com.mongodb.Server”的存在与否，如下所示：

public class MongoDriverPresentsCondition implements Condition
{@Overridepublic boolean matches(ConditionContext conditionContext,AnnotatedTypeMetadata metadata){try {Class.forName("com.mongodb.Server");return true;} catch (ClassNotFoundException e) {return false;}}
}public class MongoDriverNotPresentsCondition implements Condition
{@Overridepublic boolean matches(ConditionContext conditionContext, AnnotatedTypeMetadata metadata){try {Class.forName("com.mongodb.Server");return false;} catch (ClassNotFoundException e) {return true;}}
}

我们刚刚看到了如何根据类路径中是否存在类来有条件地注册bean。

如果仅在尚未注册其他类型为UserDAO的 Spring Bean的情况下才想注册MongoUserDAO Bean，该怎么办？

我们可以创建一个条件来检查是否存在某种特定类型的现有bean，如下所示：

public class UserDAOBeanNotPresentsCondition implements Condition
{@Overridepublic boolean matches(ConditionContext conditionContext, AnnotatedTypeMetadata metadata){UserDAO userDAO = conditionContext.getBeanFactory().getBean(UserDAO.class);return (userDAO == null);}
}

如果仅在属性占位符配置文件中设置属性app.dbType = MONGO时才想注册MongoUserDAO bean，该怎么办 ？

我们可以如下实现该条件：

public class MongoDbTypePropertyCondition implements Condition
{@Overridepublic boolean matches(ConditionContext conditionContext,AnnotatedTypeMetadata metadata){String dbType = conditionContext.getEnvironment().getProperty("app.dbType");return "MONGO".equalsIgnoreCase(dbType);}
}

我们刚刚看到了如何实现各种类型的条件。但是，还有使用注释来实现条件的更优雅的方法。除了为MYSQL和MongoDB创建Condition实现之外，我们还可以创建一个DatabaseType注释，如下所示：

@Target({ ElementType.TYPE, ElementType.METHOD })
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Conditional(DatabaseTypeCondition.class)
public @interface DatabaseType
{String value();
}

然后，我们可以实现DatabaseTypeCondition以使用DatabaseType值来确定是启用还是禁用bean注册，如下所示：

public class DatabaseTypeCondition implements Condition
{@Overridepublic boolean matches(ConditionContext conditionContext,AnnotatedTypeMetadata metadata){Map<String, Object> attributes = metadata.getAnnotationAttributes(DatabaseType.class.getName());String type = (String) attributes.get("value");String enabledDBType = System.getProperty("dbType","MYSQL");return (enabledDBType != null && type != null && enabledDBType.equalsIgnoreCase(type));}
}

现在，我们可以在bean定义上使用@DatabaseType批注，如下所示：

@Configuration
@ComponentScan
public class AppConfig
{@DatabaseType("MYSQL")public UserDAO jdbcUserDAO(){return new JdbcUserDAO();}@Bean@DatabaseType("MONGO")public UserDAO mongoUserDAO(){return new MongoUserDAO();}
}

在这里，我们从DatabaseType批注中获取元数据，并对照System Property dbType值进行检查，以确定是启用还是禁用Bean注册。

我们已经看到了很多示例，以了解如何使用@Conditional批注有条件地注册bean。

SpringBoot广泛使用@Conditional功能根据各种条件有条件地注册bean。

您可以在spring-boot-autoconfigure- {version} .jar的 org.springframework.boot.autoconfigure包中找到SpringBoot使用的各种Condition实现。

现在，我们了解了SpringBoot如何使用@Conditional功能有条件地检查是否注册Bean。但是究竟是什么触发了自动配置机制呢？

这就是我们将在下一部分中讨论的内容。

SpringBoot自动配置

SpringBoot自动配置魔术的关键是@EnableAutoConfiguration批注。通常，我们使用@SpringBootApplication注释应用程序入口点类，或者如果要自定义默认值，则可以使用以下注释：

@Configuration
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan
public class Application
{}

@EnableAutoConfiguration批注通过扫描类路径组件并注册与各种条件匹配的bean来启用Spring ApplicationContext的自动配置。

SpringBoot在spring-boot-autoconfigure- {version} .jar中提供了各种AutoConfiguration类，这些类负责注册各种组件。

通常， AutoConfiguration类使用@Configuration注释，以将其标记为Spring配置类，并使用@EnableConfigurationProperties注释，以绑定定制属性和一个或多个条件Bean注册方法。

例如，考虑org.springframework.boot.autoconfigure.jdbc.DataSourceAutoConfiguration类。

@Configuration
@ConditionalOnClass({ DataSource.class, EmbeddedDatabaseType.class })
@EnableConfigurationProperties(DataSourceProperties.class)
@Import({ Registrar.class, DataSourcePoolMetadataProvidersConfiguration.class })
public class DataSourceAutoConfiguration 
{......@Conditional(DataSourceAutoConfiguration.EmbeddedDataSourceCondition.class)@ConditionalOnMissingBean({ DataSource.class, XADataSource.class })@Import(EmbeddedDataSourceConfiguration.class)protected static class EmbeddedConfiguration {}@Configuration@ConditionalOnMissingBean(DataSourceInitializer.class)protected static class DataSourceInitializerConfiguration {@Beanpublic DataSourceInitializer dataSourceInitializer() {return new DataSourceInitializer();}}@Conditional(DataSourceAutoConfiguration.NonEmbeddedDataSourceCondition.class)@ConditionalOnMissingBean({ DataSource.class, XADataSource.class })protected static class NonEmbeddedConfiguration {@Autowiredprivate DataSourceProperties properties;@Bean@ConfigurationProperties(prefix = DataSourceProperties.PREFIX)public DataSource dataSource() {DataSourceBuilder factory = DataSourceBuilder.create(this.properties.getClassLoader()).driverClassName(this.properties.getDriverClassName()).url(this.properties.getUrl()).username(this.properties.getUsername()).password(this.properties.getPassword());if (this.properties.getType() != null) {factory.type(this.properties.getType());}return factory.build();}}......@Configuration@ConditionalOnProperty(prefix = "spring.datasource", name = "jmx-enabled")@ConditionalOnClass(name = "org.apache.tomcat.jdbc.pool.DataSourceProxy")@Conditional(DataSourceAutoConfiguration.DataSourceAvailableCondition.class)@ConditionalOnMissingBean(name = "dataSourceMBean")protected static class TomcatDataSourceJmxConfiguration {@Beanpublic Object dataSourceMBean(DataSource dataSource) {........}}......
}

此处， DataSourceAutoConfiguration带有@ConditionalOnClass（{DataSource.class，EmbeddedDatabaseType.class}）注释，这意味着仅当在类路径上有DataSource.class和EmbeddedDatabaseType.class类可用时，才会考虑在DataSourceAutoConfiguration中对bean进行自动配置。

该类还带有@EnableConfigurationProperties（DataSourceProperties.class）批注，该启用了自动将application.properties中的属性绑定到DataSourceProperties类的属性的功能。

@ConfigurationProperties(prefix = DataSourceProperties.PREFIX)
public class DataSourceProperties implements BeanClassLoaderAware, EnvironmentAware, InitializingBean {public static final String PREFIX = "spring.datasource";......private String driverClassName;private String url;private String username;private String password;...//setters and getters
}

使用此配置，所有以spring.datasource。*开头的属性都将自动绑定到DataSourceProperties对象。

spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/test
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=secret
spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.jdbc.Driver

您还可以看到一些内部类和bean定义方法，这些内部类和bean定义方法用SpringBoot的条件注释（例如@ ConditionalOnMissingBean，@ ConditionalOnClass和@ConditionalOnProperty等）进行注释。

仅当这些条件匹配时，这些Bean定义才会在ApplicationContext中注册。

您还可以在spring-boot-autoconfigure- {version} .jar中探索许多其他AutoConfiguration类，例如

org.springframework.boot.autoconfigure.web.DispatcherServletAutoConfiguration
org.springframework.boot.autoconfigure.orm.jpa.HibernateJpaAutoConfiguration
org.springframework.boot.autoconfigure.data.jpa.JpaRepositoriesAutoConfiguration
org.springframework.boot.autoconfigure.jackson.JacksonAutoConfiguration等。

我希望您现在通过使用各种AutoConfiration类以及@Conditional功能来了解SpringBoot自动配置的工作方式。