SpringBoot学习路径二--Spring Boot自动配置原理深度解析
SpringBoot最核心的功能就是自动装配，Starter作为SpringBoot的核心功能之一，基于自动配置代码提供了自动配置模块及依赖的能力，让软件集成变得简单、易用。使用SpringBoot时，我们只需引I人对应的Starter，SpringBoot启动时便会自动加载相关依赖，集成相关功能，这便是SpringBoot的自动装配功能。
简单概括其自动配置的原理：由@SpringBootAppliction组合注解中的@EnableAutoConfiguration注解开启自动配置，加载spring.factories文件中注册的各种默认定义的XxxAutoConfiguration配置类，并且该类可指定@Conditional条件注解，当其@Conditional条件注解生效时，实例化该配置类中定义的Bean，并注入Spring上下文。
一、自动配置核心机制
1. @SpringBootApplication注解
自动配置的入口是@SpringBootApplication注解，它实际上是一个复合注解：
@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 {// ...
}其中最关键的是@EnableAutoConfiguration注解。
2. @EnableAutoConfiguration注解
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@AutoConfigurationPackage
@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)
public @interface EnableAutoConfiguration {// ...
}这个注解通过@Import导入了AutoConfigurationImportSelector类，这是自动配置的核心实现类。
二、自动配置核心流程
1. AutoConfigurationImportSelector
AutoConfigurationImportSelector实现了DeferredImportSelector接口，它的核心方法是selectImports()：
@Override
public String[] selectImports(AnnotationMetadata annotationMetadata) {if (!isEnabled(annotationMetadata)) {return NO_IMPORTS;}AutoConfigurationEntry autoConfigurationEntry = getAutoConfigurationEntry(annotationMetadata);return StringUtils.toStringArray(autoConfigurationEntry.getConfigurations());
}关键调用链：
getAutoConfigurationEntry()getCandidateConfigurations()loadFactoryNames()loadSpringFactories()
2. 加载自动配置类
在loadSpringFactories()方法中，会从META-INF/spring.factories文件中加载配置：
private static Map<String, List<String>> loadSpringFactories(@Nullable ClassLoader classLoader) {// ...Enumeration<URL> urls = (classLoader != null ?classLoader.getResources(FACTORIES_RESOURCE_LOCATION) :ClassLoader.getSystemResources(FACTORIES_RESOURCE_LOCATION);// ...
}FACTORIES_RESOURCE_LOCATION常量的值为"META-INF/spring.factories"。
3. spring.factories文件
以spring-boot-autoconfigure模块为例，它的META-INF/spring.factories文件中定义了大量的自动配置类：
# 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,\
...三、条件化自动配置
Spring Boot自动配置的核心思想是"条件化配置"，通过一系列@Conditional注解实现。
1. 常用条件注解
@ConditionalOnClass：类路径下存在指定类时生效@ConditionalOnMissingClass：类路径下不存在指定类时生效@ConditionalOnBean：容器中存在指定Bean时生效@ConditionalOnMissingBean：容器中不存在指定Bean时生效@ConditionalOnProperty：配置文件中存在指定属性时生效@ConditionalOnResource：类路径下存在指定资源时生效@ConditionalOnWebApplication：是Web应用时生效@ConditionalOnNotWebApplication：不是Web应用时生效
2. 条件注解实现原理
以@ConditionalOnClass为例，其实现类是OnClassCondition：
@Order(Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE)
class OnClassCondition extends FilteringSpringBootCondition {@Overrideprotected final ConditionOutcome[] getOutcomes(String[] autoConfigurationClasses,AutoConfigurationMetadata autoConfigurationMetadata) {// ...ConditionOutcome outcome = getOutcome(metadata);// ...}private ConditionOutcome getOutcome(ConditionMetadata metadata) {// 检查类是否存在ClassLoader classLoader = getClass().getClassLoader();String[] onClasses = metadata.getConditionalOnClass();for (String onClass : onClasses) {if (!ClassUtils.isPresent(onClass, classLoader)) {return ConditionOutcome.noMatch(ConditionMessage.forCondition(ConditionalOnClass.class).didNotFind("required class").items(Style.QUOTE, onClass));}}return null;}
}四、自动配置执行流程
启动阶段：
SpringApplication.run()启动应用
调用refreshContext()刷新应用上下文
配置类解析：
ConfigurationClassPostProcessor处理所有配置类
解析@SpringBootApplication和@EnableAutoConfiguration
自动配置类加载：
AutoConfigurationImportSelector加载spring.factories中的配置类
过滤掉不满足条件的配置类
Bean定义注册：
将筛选后的自动配置类注册为Bean定义
后续由Spring容器实例化这些Bean
五、自动配置示例分析
以DataSourceAutoConfiguration为例：
@Configuration(proxyBeanMethods = false)
@ConditionalOnClass({ DataSource.class, EmbeddedDatabaseType.class })
@ConditionalOnMissingBean(type = "io.r2dbc.spi.ConnectionFactory")
@EnableConfigurationProperties(DataSourceProperties.class)
@Import({ DataSourcePoolMetadataProvidersConfiguration.class, DataSourceInitializationConfiguration.class })
public class DataSourceAutoConfiguration {@Configuration(proxyBeanMethods = false)@Conditional(EmbeddedDatabaseCondition.class)@ConditionalOnMissingBean({ DataSource.class, XADataSource.class })@Import(EmbeddedDataSourceConfiguration.class)protected static class EmbeddedDatabaseConfiguration {}@Configuration(proxyBeanMethods = false)@Conditional(PooledDataSourceCondition.class)@ConditionalOnMissingBean({ DataSource.class, XADataSource.class })@Import({ DataSourceConfiguration.Hikari.class, DataSourceConfiguration.Tomcat.class,DataSourceConfiguration.Dbcp2.class,DataSourceConfiguration.Generic.class,DataSourceJmxConfiguration.class })protected static class PooledDataSourceConfiguration {}// ...
}这个自动配置类展示了典型的条件化配置：
只有在类路径下存在DataSource和EmbeddedDatabaseType时才生效
容器中没有ConnectionFactory时才生效
根据不同的条件导入不同的配置
六、自动配置调试技巧
查看生效的自动配置：
在application.properties中添加：debug=true启动时会输出所有自动配置类的评估结果。
排除特定自动配置：
@SpringBootApplication(exclude = {DataSourceAutoConfiguration.class})查看自动配置条件：
通过/actuator/conditions端点(需要actuator依赖)可以查看详细的自动配置条件评估报告。
七、自定义自动配置
创建
META-INF/spring.factories文件定义自己的自动配置类
使用合适的条件注解
@Configuration
@ConditionalOnClass(MyService.class)
@EnableConfigurationProperties(MyServiceProperties.class)
public class MyServiceAutoConfiguration {@Bean@ConditionalOnMissingBeanpublic MyService myService(MyServiceProperties properties) {return new MyService(properties);}
}在spring.factories中注册：
org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\
com.example.MyServiceAutoConfiguration八、自动配置的底层原理总结
SPI机制：通过
META-INF/spring.factories实现扩展点加载条件评估：通过
Condition接口实现条件化配置延迟加载：通过
DeferredImportSelector实现配置类的延迟处理配置优先级：通过
@AutoConfigureOrder和@Order控制配置顺序
Spring Boot的自动配置机制通过这种灵活的条件化方式，既保证了"约定优于配置"的便利性，又提供了足够的灵活性来覆盖默认行为。