Spring Boot四大神器之Auto Configuration

- 日理万妓 2022-03-17 03:54 215阅读 0赞

Spring Boot非常简单容易上手，它隐藏了很多内容而不需要你去关心。但对于一个好的开发人员也许希望知道Spring Boot自动配置背后到底发生了什么？

Spring Boot并不属于一种新的技术，只不过Spring Boot的启动器帮我们配置了若干个被Spring管理的bean，当我们的项目依赖这些jar并启动Spring应用时，Spring的Container容器已经把jar包下的对象加以创建及管理了。

简而言之，Spring Boot自动配置代表了一种基于类路径上存在的依赖关系自动配置Spring应用程序的方法。还可以通过定义消除自动配置类中包含的某些bean。这些可以使开发更快更容易。

## 1. 通过启动类创建Spring Boot应用 ##

创建Spring Boot应用非常简单，只要创建一个包含main的启动类即可。

import org.springframework.boot.SpringApplication;
    import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
    import org.springframework.context.ApplicationContext;
     
    @SpringBootApplication
    public class App
    {
        public static void main(String[] args)
        {
            ApplicationContext ctx = SpringApplication.run(App.class, args);
        }
    }

上面这个类被称为Spring Boot应用的启动类，它通过一个java的main（）方法来引导和启动一个Spring应用。它通常包含了以下内容：

*  创建一个Spring ApplicationContext实例。
 *  接收命令行参数并将其转为Spring属性。
 *  按照配置加载所有Spring Bean。可以根据项目需求进行其他操作。

## 2. @SpringBootApplication注解 ##

这个注解其实是一个应用了3个注解的快捷方式。

### 2.1 @SpringBootConfiguration ###

@SpringBootConfiguration是在Spring Boot2中出现的一个新的注解。之前我们都是使用的 @Configuration注解，可以用 @Configuration来替换它，2个都是实现同样的功能。

它表示该类是一个配置类，应该对其进行扫描，以获得进一步的配置和bean定义。

### 2.2 @EnableAutoConfiguration ###

此注解用于启用Spring Application Context的自动配置，尝试猜测和配置您可能需要的bean。自动配置类通常基于您的类路径以及您定义的bean来应用。

自动配置尝试尽可能智能，并在您定义更多自己的配置时进行后退。您始终可以使用两种方法来手动排除任何您不想应用的配置：

*  使用excludeName（）
 *  使用spring.autoconfigure.exclude属性文件中的属性。

### 2.3 @ComponentScan ###

此注解提供了与Spring XML context:component-scan元素并行的支持。

无论是basePackageClasses()或basePackages()可以定义特定的软件包进行扫描。如果未定义特定包，则将从声明此注解的类的包进行扫描。

## 3.自定义自动配置 ##

要创建自定义自动配置，我们需要创建一个注释为@Configuration的类并注册它。

让我们为MySQL数据源创建自定义配置：

@Configuration
    public class MySQLAutoconfiguration {
      //...
    }

下一个必须的步骤是通过在标准文件资源/ META-INF / spring.factories中的属性org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration下添加类的名称，将类注册为自动配置候选者：

org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=com.peterwanghao.samples.springboot.autoconfiguration.MySQLAutoconfiguration

如果我们希望我们的自动配置类优先于其他自动配置候选者，我们可以添加@AutoConfigureOrder（Ordered.HIGHEST\_PRECEDENCE）注解。

自动配置是使用标有@Conditional注解的类和bean设计的，以便可以替换自动配置或其特定部分。

**请注意，只有当应用程序中未定义自动配置的bean时，自动配置才有效。如果您定义了bean，那么将覆盖默认值。**

### 3.1 基于类的条件注解 ###

Class conditions允许我们指定使用@ConditionalOnClass注解指定的类，或者使用@ConditionalOnMissingClass注解来指定不存在于 classpath 上的类。

让我们指定只有存在类DataSource的情况下才会加载MySQLConfiguration，在这种情况下我们可以假设应用程序将使用数据库：

@Configuration
    @ConditionalOnClass(DataSource.class)
    public class MySQLAutoconfiguration {
        //...
    }

### 3.2 基于Bean的条件注解 ###

如果我们只想在指定的bean存在的情况下包含bean，我们可以使用@ConditionalOnBean和@ConditionalOnMissingBean注解。

举例说明，让我们将一个entityManagerFactory bean 添加到我们的配置类中，并指定如果存在一个名为dataSource的bean 并且尚未定义一个名为entityManagerFactory的 bean，我们就创建这个bean ：

@Bean
    	@ConditionalOnBean(name = "dataSource")
    	@ConditionalOnMissingBean
    	public LocalContainerEntityManagerFactoryBean entityManagerFactory() {
    		final LocalContainerEntityManagerFactoryBean em = new LocalContainerEntityManagerFactoryBean();
    		em.setDataSource(dataSource());
    		em.setPackagesToScan("com.peterwanghao.samples.springboot.autoconfiguration.example");
    		em.setJpaVendorAdapter(new HibernateJpaVendorAdapter());
    		if (additionalProperties() != null) {
    			em.setJpaProperties(additionalProperties());
    		}
    		return em;
    	}

让我们配置一个只在尚未定义类型为JpaTransactionManager的bean时才会加载的transactionManager bean ：

@Bean
    	@ConditionalOnMissingBean(type = "JpaTransactionManager")
    	JpaTransactionManager transactionManager(final EntityManagerFactory entityManagerFactory) {
    		final JpaTransactionManager transactionManager = new JpaTransactionManager();
    		transactionManager.setEntityManagerFactory(entityManagerFactory);
    		return transactionManager;
    	}

### 3.3 基于属性的条件注解 ###

@ConditionalOnProperty注解用于指定是否配置将基于Spring环境属性的存在和值被加载。

首先，让我们为配置添加一个属性源文件，以确定从哪里读取属性：

@PropertySource("classpath:mysql.properties")
    public class MySQLAutoconfiguration {
        //...
    }

我们可以配置主DataSource bean，它将用于创建与数据库的连接，只有在存在名为usemysql的属性时才会加载它。

我们可以使用属性havingValue来指定必须匹配的usemysql属性的某些值。

如果usemysql属性设置为local，让我们使用默认值定义dataSource bean，该默认值连接到名为myDb的本地数据库：

@Bean
    	@ConditionalOnProperty(name = "usemysql", havingValue = "local")
    	@ConditionalOnMissingBean
    	public DataSource dataSource() {
    		final DriverManagerDataSource dataSource = new DriverManagerDataSource();
    
    		dataSource.setDriverClassName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
    		dataSource.setUrl("jdbc:mysql://localhost:3306/myDb?createDatabaseIfNotExist=true&&serverTimezone=GMT%2B8");
    		dataSource.setUsername("root");
    		dataSource.setPassword("123456");
    
    		return dataSource;
    	}

如果usemysql属性设置为自定义，则数据源 bean将使用自定义属性值的数据库URL，用户和密码进行配置：

@Bean(name = "dataSource")
    	@ConditionalOnProperty(name = "usemysql", havingValue = "custom")
    	@ConditionalOnMissingBean
    	public DataSource dataSource2() {
    		final DriverManagerDataSource dataSource = new DriverManagerDataSource();
    
    		dataSource.setDriverClassName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
    		dataSource.setUrl(env.getProperty("mysql.url"));
    		dataSource.setUsername(env.getProperty("mysql.user") != null ? env.getProperty("mysql.user") : "");
    		dataSource.setPassword(env.getProperty("mysql.pass") != null ? env.getProperty("mysql.pass") : "");
    
    		return dataSource;
    	}

该mysql.properties文件将包含usemysql属性：

usemysql=local

如果使用MySQLAutoconfiguration的应用程序希望覆盖默认属性，则它需要做的就是为mysql.properties文件中的mysql.url，mysql.user和mysql.pass属性添加不同的值以及添加usemysql = custom行。

### 3.4 基于资源的条件注解 ###

添加@ConditionalOnResource注解意味着仅在存在指定资源时才加载配置。

让我们定义一个名为additionalProperties（）的方法，该方法将返回一个Properties对象，该对象包含entityManagerFactory bean 使用的特定于Hibernate的属性，仅当存在资源文件mysql.properties时：

@ConditionalOnResource(resources = "classpath:mysql.properties")
    	@Conditional(HibernateCondition.class)
    	final Properties additionalProperties() {
    		final Properties hibernateProperties = new Properties();
    
    		hibernateProperties.setProperty("hibernate.hbm2ddl.auto", env.getProperty("mysql-hibernate.hbm2ddl.auto"));
    		hibernateProperties.setProperty("hibernate.dialect", env.getProperty("mysql-hibernate.dialect"));
    		hibernateProperties.setProperty("hibernate.show_sql",
    				env.getProperty("mysql-hibernate.show_sql") != null ? env.getProperty("mysql-hibernate.show_sql")
    						: "false");
    
    		return hibernateProperties;
    	}

我们可以将Hibernate特定的属性添加到*mysql.properties*文件中：

mysql-hibernate.dialect=org.hibernate.dialect.MySQL5InnoDBDialect
    mysql-hibernate.show_sql=true
    mysql-hibernate.hbm2ddl.auto=create-drop

### 3.5 自定义条件 ###

如果我们不想使用Spring Boot中的任何可用条件，我们还可以通过扩展SpringBootCondition类并重写getMatchOutcome（）方法来定义自定义条件。

让我们为additionalProperties（）方法创建一个名为HibernateCondition的条件，该方法将验证类路径上是否存在HibernateEntityManager类：

static class HibernateCondition extends SpringBootCondition {
    
    		private static final String[] CLASS_NAMES = { "org.hibernate.ejb.HibernateEntityManager",
    				"org.hibernate.jpa.HibernateEntityManager" };
    
    		@Override
    		public ConditionOutcome getMatchOutcome(ConditionContext context, AnnotatedTypeMetadata metadata) {
    			ConditionMessage.Builder message = ConditionMessage.forCondition("Hibernate");
    
    			return Arrays.stream(CLASS_NAMES)
    					.filter(className -> ClassUtils.isPresent(className, context.getClassLoader()))
    					.map(className -> ConditionOutcome.match(message.found("class").items(Style.NORMAL, className)))
    					.findAny().orElseGet(() -> ConditionOutcome.noMatch(
    							message.didNotFind("class", "classes").items(Style.NORMAL, Arrays.asList(CLASS_NAMES))));
    		}
    
    	}

然后我们可以将条件添加到additionalProperties（）方法：

@Conditional(HibernateCondition.class)
    Properties additionalProperties() {
      //...
    }

### 3.6 申请条件 ###

我们还可以通过添加@ConditionalOnWebApplication或@ConditionalOnNotWebApplication注释来指定只能在Web上下文内部/外部加载配置。

## 4. 测试自动配置 ##

让我们创建一个非常简单的例子来测试我们的自动配置。我们将使用Spring Data 创建一个名为MyUser的实体类和一个MyUserRepository接口：

@Entity
    public class MyUser {
    	@Id
    	private String email;
    
    	public MyUser() {
    	}
    
    	public MyUser(String email) {
    		super();
    		this.email = email;
    	}
    
    	public String getEmail() {
    		return email;
    	}
    
    	public void setEmail(String email) {
    		this.email = email;
    	}
    
    }

public interface MyUserRepository extends JpaRepository<MyUser, String> {
    
    }

要启用自动配置，我们可以使用@SpringBootApplication或@EnableAutoConfiguration注解：

@SpringBootApplication
    public class AutoconfigurationApplication {
    
    	public static void main(String[] args) {
    		SpringApplication.run(AutoconfigurationApplication.class, args);
    	}
    }

接下来，让我们编写一个保存MyUser实体的JUnit测试：

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
    @SpringBootTest(classes = AutoconfigurationApplication.class)
    @EnableJpaRepositories(basePackages = { "com.peterwanghao.samples.springboot.autoconfiguration.example" })
    public class AutoconfigurationLiveTest {
    
        @Autowired
        private MyUserRepository userRepository;
    
        @Test
        public void whenSaveUser_thenOk() {
            MyUser user = new MyUser("user@email.com");
            userRepository.save(user);
        }
    
    }

由于我们尚未定义DataSource配置，因此应用程序将使用我们创建的自动配置连接到名为myDb的MySQL数据库。

连接字符串包含createDatabaseIfNotExist = true属性，因此数据库不需要存在。但是，需要创建用户mysqluser或通过mysql.user属性指定的用户mysqluser。

我们可以检查应用程序日志，看看是否正在使用MySQL数据源：

10:31:47.092 [main] INFO  org.hibernate.Version - HHH000412: Hibernate Core {5.3.7.Final}
    10:31:47.094 [main] INFO  org.hibernate.cfg.Environment - HHH000206: hibernate.properties not found
    10:31:47.227 [main] INFO  o.h.annotations.common.Version - HCANN000001: Hibernate Commons Annotations {5.0.4.Final}
    10:31:48.039 [main] INFO  org.hibernate.dialect.Dialect - HHH000400: Using dialect: org.hibernate.dialect.MySQL5InnoDBDialect
    Hibernate: drop table if exists MyUser
    Hibernate: create table MyUser (email varchar(255) not null, primary key (email)) engine=InnoDB
    10:31:48.655 [main] INFO  o.h.t.s.internal.SchemaCreatorImpl - HHH000476: Executing import script 'org.hibernate.tool.schema.internal.exec.ScriptSourceInputNonExistentImpl@3a0b6a'
    10:31:48.666 [main] INFO  o.s.o.j.LocalContainerEntityManagerFactoryBean - Initialized JPA EntityManagerFactory for persistence unit 'default'
    10:31:49.496 [main] INFO  o.s.s.c.ThreadPoolTaskExecutor - Initializing ExecutorService 'applicationTaskExecutor'
    10:31:49.569 [main] WARN  o.s.b.a.o.j.JpaBaseConfiguration$JpaWebConfiguration$JpaWebMvcConfiguration - spring.jpa.open-in-view is enabled by default. Therefore, database queries may be performed during view rendering. Explicitly configure spring.jpa.open-in-view to disable this warning
    10:31:49.701 [main] WARN  o.s.b.a.t.ThymeleafAutoConfiguration$DefaultTemplateResolverConfiguration - Cannot find template location: classpath:/templates/ (please add some templates or check your Thymeleaf configuration)
    10:31:50.091 [main] INFO  c.p.s.s.a.AutoconfigurationLiveTest - Started AutoconfigurationLiveTest in 4.803 seconds (JVM running for 5.519)
    Hibernate: select myuser0_.email as email1_0_0_ from MyUser myuser0_ where myuser0_.email=?
    Hibernate: insert into MyUser (email) values (?)
    10:31:50.279 [Thread-2] INFO  o.s.s.c.ThreadPoolTaskExecutor - Shutting down ExecutorService 'applicationTaskExecutor'
    10:31:50.281 [Thread-2] INFO  o.s.o.j.LocalContainerEntityManagerFactoryBean - Closing JPA EntityManagerFactory for persistence unit 'default'
    10:31:50.282 [Thread-2] INFO  o.h.t.s.i.SchemaDropperImpl$DelayedDropActionImpl - HHH000477: Starting delayed evictData of schema as part of SessionFactory shut-down'
    Hibernate: drop table if exists MyUser

## 5. 禁用自动配置类 ##

如果我们想要从加载中排除自动配置，我们可以将带有exclude或excludeName属性的@EnableAutoConfiguration注解添加到配置类：

@Configuration
    @EnableAutoConfiguration(
      exclude={MySQLAutoconfiguration.class})
    public class AutoconfigurationApplication {
        //...
    }

禁用特定自动配置的另一个方法是设置spring.autoconfigure.exclude属性：

spring.autoconfigure.exclude=com.peterwanghao.samples.springboot.autoconfiguration.MySQLAutoconfiguration

# 6. 结论 #

在本教程中，我们介绍了Spring Boot是如何自动加载配置类，以及背后所隐藏的具体实现。展示了如何创建自定义Spring Boot自动配置。