一文足够，SpringBoot自动装配底层源码

r囧r小猫 2024-03-24 15:52 40阅读 0赞

**目录**

自动装配原理

开始深入源码

总结自动装配原理

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首先明白一个概念，什么是自动装配？

我们在项目中建一个yaml或者properties文件，里面配置一些参数，如redis，在pom中引入启动器，之后就能用redis,自动把这些集成到spring中，这就是自动装配。

> **先来提前剧透：**
> 
> **加载spring.factories文件**
> 
> **标记好启动类**
> 
> **解析启动类的注解**
> 
> **加载EnableAutoConfiguration**

## 自动装配原理 ##

### **开始深入源码** ###

启动类中

创建SpringApplication，调用run方法，这里面是**核心逻辑**。

为什么把启动类作为参数传进去？ 因为后期需要获取这个启动类上的注解，进入run方法

![f97582fe1e6243158b1fb323ef051f72.png][]

primarySource就是启动类

![5b6cf7a5b6a6486e913eacf44c1fbe56.png][]

这里new SpringApplication,注意看源码时不要忽略new，为什么？**因为new，会调用构造方法，而很多初始化操作会在构造方法中定义**。

![322ce0f6a5bc4550b4ac21a3624334fe.png][]

进入

注意下面的两行代码

这里涉及到spring.factories这个文件是如何读取与加载的，包括用户自己怎么定义spring.factories

![2e30f0b6747346f0a441b9172e185f3e.png][]

我们先进入setInitializers这行代码中

![6349616fd0164f138e97f311649ee493.png][]

先获取工厂的名字，之后加载工厂

从缓存中获取，如果缓存中没有会从classpath中查找我们需要的配置文件，配置属性

![2aa57512227747478a72aa68d0a1279f.png][]

指定了路径

![28bc9852ef7049bda1f411df55a02ca0.png][]

方法的后半部分，就是把获取的属性，变成properties的格式

![c4418d0fc0fd4570b33d94948c98f025.png][]

最后一步就是把查询到的数据，放到缓存中，方便下次数据的读取。

不需要重新查询，不需要重新加载配置文件等，加快速度

![8e2959442f234000a78c6b3f5f58f382.png][]

之后返回结果到刚才的方法，把获取的类名称，实例化

![cbf2dcec38ee4255bc827bfc982c3b09.png][]

返回到

![2e30f0b6747346f0a441b9172e185f3e.png][]

setListeners这行代码的处理逻辑和上面一样

public ConfigurableApplicationContext run(String... args) {
    //时间的处理
    		StopWatch stopWatch = new StopWatch();
    		stopWatch.start();
    //上下文  就是一个全局变量，保存全局数据，供其他人使用
    		ConfigurableApplicationContext context = null;
    //异常汇报器
    		Collection<SpringBootExceptionReporter> exceptionReporters = new ArrayList<>();
    		configureHeadlessProperty();
    //获取监听器
    		SpringApplicationRunListeners listeners = getRunListeners(args);
    //  spring,springBoot对于观察者模式，使用是非常多的
    		listeners.starting();
    		try {
    			ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(
    					args);
    //封装环境变量
    			ConfigurableEnvironment environment = prepareEnvironment(listeners,
    					applicationArguments);
    			configureIgnoreBeanInfo(environment);
    			Banner printedBanner = printBanner(environment);
    			context = createApplicationContext();
    			exceptionReporters = getSpringFactoriesInstances(
    					SpringBootExceptionReporter.class,
    					new Class[] { ConfigurableApplicationContext.class }, context);
    //上面都是一些赋值准备工作
    //下面这行才是重要
    			prepareContext(context, environment, listeners, applicationArguments,
    					printedBanner);
    			refreshContext(context);
    		......
    	}

spring,springBoot对于观察者模式使用是非常多的，如Listener，event

其中Environment接口有个实现类，standardEnvironment

![45620b9bdac64df6919d8d9faedc8933.png][]

这个standerEnvironment类会加载系统的环境和属性值，比如java版本，java classpath，编码格式等

![46a70985de31439ab9fc172507df39d0.png][]

进入到prepareContext方法中

![a3508f6641fe4013a79f3518c1a28c72.png][]

前面讲过这个primarySource就是启动类，这里会去找primarySource,也就是找启动类

![6c0175274ba3472d9edad30832395a97.png][]

那么为什么要找启动类？是为了解析启动类上的注解，这是核心

之后load加载，进入方法

![b86d20fa43a944768b4145548e964af4.png][]

> **提示：**Spring通过反射创建对象前，必须要有BeanDefinition（bean定义），BeanDefinition中保存的是属性值

创建BeanDefinition,设置一些属性值，之后调用loader.load方法

![f86a6eef82d7432eac8c8ecb230bf8e5.png][]

判断source类型，我们的是类启动器，所以是Class，满足第一个if判断

![367e413b8af549f9bc2f274d18639470.png][]

![da60dafa906a4e6d9d6ee849a9d8c3d4.png][]

通过注解读取器来读取注解信息 ，注意这里只是加载好注解信息，做好标识，没有解析。之后返回到前面的prepareContext中，此时已经加载完了注解信息

![5143b34a16b54a8bb87ee442a3a14f44.png][]

返回到prepareContext中，已加载注解信息，待解析。

![9c8fadf81f2e425686b5bf37ac2eee0a.png][]

refresh在spring中是个很重要的方法，当带有refresh前缀时，表示它要调用refresh方法了，同时这个方法也是重要的。

如果点击进入refreshContext方法，其底层就是调用的refresh，如果不调用，是没法创建bean的

在详细分析refreshContext方法前，我们先来了解一些知识点

spring为什么这么火？

一是因为**全生态**，有所有的技术组件，我想用的技术，几乎都有相应的框架。

二是**扩展性**，代码不能是死的，可以根据你的业务需求来动态扩展

spring中有两个重要的扩展接口：postProcessor(后置处理器，个人认为增强器)，是为了完成扩展功能的，做对应的扩展实现。有两个代表：BeanFactoryPostProcessor和BeanPostProcessor

![023d296dacb94c47bc1c7986e6c4d918.png][]

>  **SpringBoot自动装配的实质就是从spring.factories文件中获取到相应的Bean对象，并由Spring容器来帮我们进行管理**

spring.factories文件中存的是类的完全限定名，我们可以通过反射来实例化出具体的Bean对象，而这些Bean对象会放到BeanFactory中。如果我想扩展，就用BeanFactoryPostProcessor

**注意逻辑**

无论是配置，还是注解，都是为了创建BeanDefinition，之后通过反射实例化获取Bean对象

![7b0327c70c6b4674b417ce94fcab75de.png][]

refreshContext方法最后还是调用的refresh方法

public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
    		synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
    			// 准备刷新，初始化容器等
    			prepareRefresh();
    
    			// 获取最新的BeanFactory工厂，用来生产bean
    			ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();
    
    			// 设置属性
    			prepareBeanFactory(beanFactory);
    
    			try {
    				// Allows post-processing of the bean factory in context subclasses.
    				postProcessBeanFactory(beanFactory);
    
    				// 很重要  增强器或者后置处理器  这里实现的自动装配
    				invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);
    
    				......
    	}

进入invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory)方法

里面有

![898fe168024f416394c225815a146511.png][]

这个BeanDefinitionRegistryPostProcessor就是刚才BeanFactoryPostProcessor的子接口

这个方法就是去Bean工厂中，找有没有归属于这个BeanDefinitionRegistryPostProcessor的类对象，最后返回

![3708d07cbef94702a6b3a2840a077c48.png][]

这里会有个转换，在AnnotationConfigUtils中 定义了这个字符串

![3646ec8932374b998d010cc42acff95c.png][]

然后根据字符串匹配对应的类

比如上面的字符串就匹配后就会BeanDefinition中放入ConfigirationClassPostProcessor，生成BeanDefinition

![dd240827c970474e83116e2f5c54e325.png][]

实际解析的类是ConfigirationClassPostProcessor，本质是BeanFactoryPostProcessor，不是配置类，是配置的增强类

继续往下

![5d5b60c07bb84c59a0ea1d7c260c3576.png][]

这个方法内部会进行一些调用

通过BeanDefinitionRegistry的BeanDefinitionName方法获取到集合

之后循环判断，根据规则判断集合中的每一个BeanName是不是配置增强类，

经过判断，最后只获得**启动类。**

（如下图Debug，我们的启动类就叫springbootDataApplication）

![5d1e34685ca9473ea9adcd7e741bc365.png][]

之后就开始解析

解析每一个被@Configuration修饰的类，我们的启动类也被修饰了

用解析器，解析启动类

里面通过递归来逐层解析@PropertySource，@ComponentScan，@Import，@Bean等注解

解析完成后到下面这个方法，这个方法比较重要

![ce5c8b1320c54a4ca5de349de46149c3.png][]

各种方法调用

![85a03e794d4d4fd181df05b63f0b8f7b.png][]

![117264085758487ab4a40415c490376e.png][]

![13d9dac0780748d1ae958a2ba07ad956.png][]

![89742fd5fd5a4b67aa84f8f5203f0983.png][]

![e266401c73fa48c19bb0d1f2d67f50b6.png][]

进入getCandidateConfigurations方法中

注意这里的SpringFactoryLoader，就是前面setInitializers那部分，读取spring.factory，然后

前面已经读取了spring.factory放到缓存中了。

![c372f686e6474dd6a12e2ea511cdeede.png][]

根据类型把EnableAutoConfiguration取出来

![c57622cf83d04180a7acfb9212e0b70c.png][]

注意取出来多少个EnableAutoConfiguration？一百多个

但是不会全部加载，pom里依赖什么，我加入什么

![0cdde26a4bce4ae4abe204c0d616b55f.png][]

所以在getExclusions中判断去除哪些东西，remove它们。

最后configurations里就是我们需要用到的配置

![b6d02cc45ba24b9d89209c6fe0e9d918.png][]

之后获取实例

### 总结自动装配原理 ###

1、当启动springboot应用程序的时候，会先创建SpringApplication的对象，在对象的构造方法中会进行某些参数的初始化工作，最主要的是判断当前应用程序的类型以及初始化器和监听器，在这个过程中会加载整个应用程序中的spring.factories文件，将文件的内容放到缓存对象中，方便后续获取。

2、SpringApplication对象创建完成之后，开始执行run方法，来完成整个启动，启动过程中最主要的有两个方法，第一个叫做prepareContext，第二个叫做refreshContext,在这两个关键步骤中完整了自动装配的核心功能，前面的处理逻辑包含了上下文对象的创建，banner的打印，异常报告期的准备等各个准备工作，方便后续来进行调用。

3、在prepareContext方法中主要完成的是对上下文对象的初始化操作，包括了属性值的设置，比如环境对象，在整个过程中有一个非常重要的方法，叫做load，load主要完成一件事，将当前启动类做为一个beanDefinition注册到registry中，方便后续在进行BeanFactoryPostProcessor调用执行的时候，找到对应的主类，来完成@SpringBootApplicaiton,@EnableAutoConfiguration等注解的解析工作。

4、在refreshContext方法中会进行整个容器刷新过程，会调用中spring中的refresh方法，refresh中有13个非常关键的方法，来完成整个spring应用程序的启动，在自动装配过程中，会调用invokeBeanFactorvPostProcessor方法，在此方法中主要是对ConfigurationClassPostProcessor类的处理，这次是BeanFactoryPostProcessor的子类也是BeanDefinitionRegistryPostProcessor的子类，在调用的时候会先调用BeanDefinitionRegistryPostProcessor中的postProcessBeanDefinitionRegistry方法，然后调用postProcessBeanFactory方法，在执行postProcesskeanDefinitionRegistry的时候回解析处理各种注解，包含@PropertySource,@ComponentScan,@ComponentScans，@Bean,@lmport等注解，最主要的是@Import注解的解析

5、在解析@lmport注解的时候，会有一个getlmports的方法，从主类开始递归解析注解，把所有包含@lmport的注解都解析到，然后在processlmport方法中对lmport的类进行分类，此处主要识别的时候AutoConfigurationlmportSelect归属于ImportSelect的子类，在后续过程中会调用deferredlmportSelectorHandler中的process方法，来完整EnableAutoConfiguration的加载

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[0cdde26a4bce4ae4abe204c0d616b55f.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/24/30e8958444a24affb62243d04bfaabfd.png
[b6d02cc45ba24b9d89209c6fe0e9d918.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/24/60229c0616ed4c979b37fe4a1aadee97.png