Spring Boot核心特性之组件自动装配

​ spring boot能够根据依赖的jar包自动配置spring boot的应用，例如： 如果类路径中存在DispatcherServlet类，就会自动配置springMvc相关的Bean。spring boot的自动装配来源于spring的装配，功能也是随时spring的不断升级不断完善的，spring boot正是在spring的基础上实现的自动装配。

spring模式注解装配

模式注解介绍

​ 模式注解是应用程序中用来标注组件的注解，例如：@Repository是spring框架中用来标注数据访问对象（DAO）的注解。@Component是用来标注被spring管理的通用的组件，@Component标注的类都可以被spring容器扫描到。并且任何标注@Component元注解的的注解也能被spring扫描到，比如@Service

@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Component
public @interface Service {
    @AliasFor(annotation = Component.class)
    String value() default "";
}

​ 下面是spring中常用的模式注解

spring注解	使用场景	起始版本
@Repository	数据仓储模式注解	2.0
@Component	通用组件模式注解	2.5
@Service	服务模式注解	2.5
@Controller	Web 控制器模式注解	2.5
@Configuration	配置类模式注解	3.0

装配方式

​ spring中通过配置扫描的包 ，就能扫描到注解的组件，有两种配置的方式：

• XML配置，通过context:component-scan标签的base-package属性，配置需要扫描的包

  <context:component-scan base-package="com.laoliangcode.service,com.laoliangcode.dao"/>

• 注解方式装配

  @ComponentScan(basePackages = "com.laoliangcode.service,com.laoliangcode.dao")

自定义模式注解

​ 可以通过在自定义注解上加上元注解的方式，自定义模式注解。例如：@UserRepository注解上加上元注解@Repository，这样@UserRepository也是模式注解了。这是由于注解具有派生性的特点，@UserRepository派生至@Repository,@Repository派生至@Component。

@Repository
public @interface UserRepository {

    String value() default "";
}

spring @Enable模块装配

​ spring3.1开始支持@Enable模块装配，所谓模块是指，把具有相同功能的组件组合在一起，引入到项目中。比如@EnableWebMvc注解，就是把spring MVC相关的配置引入到项目中，而不需要其他配置，方便使用spring MVC。这种装配方式是通过@Import注解引入其他配置类来实现的，@EnableWebMvc通过引入DelegatingWebMvcConfiguration配置类，实现spring MVC的自动配置。

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.TYPE)
@Documented
@Import(DelegatingWebMvcConfiguration.class)
public @interface EnableWebMvc {
}

​ 引入的配置类有两种实现形式，一种是直接使用模式注解@Configuration的类，另一种是实现ImportSelector接口的selectImports方法，来引入配置类。

注解方式

​ @EnableWebMvc就是这种实现方式。

​ 下面列举User模块的装配来具体说明实现的方式。可以看出EnableUserConfig是通过直接导入UserConfiguration来装配User模块的。

• UserConfiguration配置类

  @Configuration
  public class UserConfiguration {
  
      @Bean
      public UserService userService(UserDao userDao) {
          return new UserService(userDao);
      }
  
      @Bean
      public UserDao userDao() {
          return new UserDao();
      }
  }

• EnableUserConfig注解

  @Target({ElementType.TYPE})
  @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
  @Documented
  @Import(UserConfiguration.class)
  public @interface EnableUserConfig {
  }

• 使用启动类

  @EnableUserConfig
  public class EnableUserConfigBootstrap {
  
      public static void main(String[] args) {
          AnnotationConfigApplicationContext context = new
                 AnnotationConfigApplicationContext(EnableUserConfigBootstrap.class);
        UserService userService = context.getBean("userService", UserService.class);
          System.out.println("EnableUserConfigBootstrap.main" + userService.findBId(1));
  
          context.close();
      }
  }

ImportSelector接口方式

​ spring中的EnableCaching就是这种实现方式。这种方式是通过UserConfigurationSelector来引入User的配置类UserConfiguration。

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Import(CachingConfigurationSelector.class)
public @interface EnableCaching {
}

​ 下面列举User模块的装配来具体说明实现的方式。

• UserConfigurationSelector类用来导入UserConfiguration配置

public class UserConfigurationSelector implements ImportSelector {

    @Override
    public String[] selectImports(AnnotationMetadata importingClassMetadata) {
        return new String[] {UserConfiguration.class.getName()};
    }
}

• EnableUserSelector注解

@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Import(UserConfigurationSelector.class)
public @interface EnableUserSelector {
}

• 使用启动类

@EnableUserSelector
public class EnableUserSelectorBootstrap {

    public static void main(String[] args) {
        AnnotationConfigApplicationContext context = new
                AnnotationConfigApplicationContext(EnableUserSelectorBootstrap.class);
        UserService userService = context.getBean("userService", UserService.class);
        System.out.println("EnableUserSelectorBootstrap.main" + userService.findBId(1));

        context.close();
    }
}

spring条件装配

​ spring3.1开始，spring引入了@Profile注解，可以根据环境Environment的不同引入不同的配置。spring4.0开始，Conditional注解可以更灵活的根据不同条件引入不同的配置。

@Profile注解方式的条件装配

​ 使用User模块的不能dao装配来说明@Profile的条件装配。

• UserProfileConfiguration配置

@Configuration
public class UserProfileConfiguration {

    @Bean
    public UserServiceForProfile userServiceForProfile(IUserDao userDao) {
        return new UserServiceForProfile(userDao);
    }

    @Bean
    @Profile("mysql")
    public IUserDao userMysqlDao() {
        return new UserMysqlDao();
    }

    @Bean
    @Profile("oracle")
    public IUserDao userOracleDao() {
        return new UserOracleDao();
    }
}

• Environment激活使用，通过context.getEnvironment().setActiveProfiles("oracle");的方式，来激活不同的Profile

public class ProfileBootstrap {

    public static void main(String[] args) {
        AnnotationConfigApplicationContext context = new
                AnnotationConfigApplicationContext();
        context.register(UserProfileConfiguration.class);
        context.getEnvironment().setActiveProfiles("oracle");
        context.refresh();

        UserServiceForProfile userService = context.getBean("userServiceForProfile",
                UserServiceForProfile.class);
        System.out.println("ProfileBootstrap.main" + userService.findBId(1));

        context.close();
    }
}

@Conditional注解方式的条件装配

​ @Conditional注解方式，通过引入实现Condition接口的类，来判断条件是否成立，从而确定是否引入某个组件。这个类是通过实现matches方法来判断条件是否成立。spring4.0开始，由于引入了@Conditional注解，Profile也是通过@Conditional来实现的。

@Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Conditional(ProfileCondition.class)
public @interface Profile {
    String[] value();
}

​ spring boot中大量使用了@Conditional注解的方式，来自动装配不同的组件。@ConditionalOnClass用来表示类路径存在某些类时加载；@ConditionalOnMissingBean用来判断某些类的实例不存在时加载；ConditionalOnWebApplication用来判断某种应用类型时加载。例如webmvc的自动加载配置WebMvcAutoConfiguration:

@Configuration
@ConditionalOnWebApplication(type = Type.SERVLET)
@ConditionalOnClass({ Servlet.class, DispatcherServlet.class, WebMvcConfigurer.class })
@ConditionalOnMissingBean(WebMvcConfigurationSupport.class)
@AutoConfigureOrder(Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE + 10)
@AutoConfigureAfter({ DispatcherServletAutoConfiguration.class,
        TaskExecutionAutoConfiguration.class, ValidationAutoConfiguration.class })
public class WebMvcAutoConfiguration {
}

​ 下面的例子是根据系统变量的值来决定是否装配UserDao

• OnSystemPropertyCondition 实现Condition接口的matches方法，用来判断是否符合条件

  public class OnSystemPropertyCondition implements Condition {
  
      @Override
      public boolean matches(ConditionContext context, AnnotatedTypeMetadata metadata) {
          Map<String, Object> annotationAttributes = metadata.getAnnotationAttributes(ConditionalOnSystemProperty.class.getName());
          String propertyName = String.valueOf(annotationAttributes.get("name"));
          String propertyValue = String.valueOf(annotationAttributes.get("value"));
          String systemPropertyValue = System.getProperty(propertyName);
  
          return propertyValue.equals(systemPropertyValue);
      }
  }

• ConditionalOnSystemProperty注解

  @Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD})
  @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
  @Documented
  @Conditional(OnSystemPropertyCondition.class)
  public @interface ConditionalOnSystemProperty {
  
      String name();
  
      String value();
  }

• 启动类

public class ConditionalOnSystemPropertyBootstrap {

    @ConditionalOnSystemProperty(name = "user.name", value = "Administrator")
    @Bean
    public UserDao userDao() {
        return new UserDao();
    }

    public static void main(String[] args) {
        AnnotationConfigApplicationContext context = new
                AnnotationConfigApplicationContext(ConditionalOnSystemPropertyBootstrap.class);
        UserDao userDao = context.getBean("userDao", UserDao.class);
        System.out.println("ConditionalOnSystemPropertyBootstrap.main" + userDao.findBId(1));

        context.close();
    }
}

• 如果value指定错误，就会报错：

Exception in thread "main" org.springframework.beans.factory.NoSuchBeanDefinitionException: No bean named 'userDao' available

spring boot自动装配

​ spring boot的自动装配结合了上面介绍的spring模式注解、@Enable模块装配和条件装配。另外，spring boot自身还使用了工厂加载机制，用SpringFactoriesLoader来装载配置类。

实现方法

1. 实现自动自动装配的类

2. 在META-INF/spring.factories文件中配置第一步中的类

3. @EnableAutoConfiguration注解激活配置

   下面以User模块的自动装配为例，来介绍具体的实现步骤

• 实现装配类UserAutoConfiguration，这里用到了前面介绍的@Enable模块装配和条件装配

@EnableUserSelector
@ConditionalOnSystemProperty(name = "user.name", value = "Administrator")
public class UserAutoConfiguration {
}

• 在META-INF/spring.factories文件中添加配置

org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\
com.laoliangcode.configuration.UserAutoConfiguration

• 启动类中添加@EnableAutoConfiguration注解激活配置

@EnableAutoConfiguration
public class AutoConfigurationBootstrap {

    public static void main(String[] args) {
        AnnotationConfigApplicationContext context = new
                AnnotationConfigApplicationContext(AutoConfigurationBootstrap.class);
        UserService userService = context.getBean("userService", UserService.class);
        System.out.println("AutoConfigurationBootstrap.main" + userService.findBId(1));

        context.close();
    }
}

如果在第一步中，让条件装配不符合条件，就会报错：

Exception in thread "main" org.springframework.beans.factory.NoSuchBeanDefinitionException: No bean named 'userService' available

文中详细代码在github上

https://github.com/laoliangcode/springboot-demo/tree/master/autoconfigure