正文
面试官：给我讲讲SpringBoot的依赖管理和自动配置？
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1、前言
从Spring转到SpringBoot的xdm应该都有这个感受，以前整合Spring + MyBatis + SpringMVC我们需要写一大堆的配置文件，堪称配置文件地狱，我们还要在pom.xml文件里引入各种类型的jar包，Mybatis的、SpringMVC的、Spring-aop的，Spring-context等等。
自从使用SpringBoot后，新建一个项目几乎不需要做任何改动，我们就可以运行起来。pom文件里，我们只需要引入一个
spring-boot-starter-web
就可以，之前我们所做的一切，SpringBoot都在底层帮我们做了。
写过SSM的xdm应该都记得
dispatcherServle
t和
characterEncoding
，这是我们在web.xml中必须配置的两个选项，我们还需要配置文件上传解析器
multipartResolver
，需要配置数据源
druidDataSource
，如果解析jsp，还需要配置视图解析器
viewResolver
。。。到最后，你就会有一坨的配置文件。
然后我们使用SpringBoot后，好像也从来没有配置过这些东西了，以前闭着眼睛都能写出来的各种配置文件，突然之间好像离我们很遥远了，而我们也渐渐忘记了各种Filter（过滤器）和Interceptor（拦截器）的名字。这既是SpringBoot简化了配置带给我们的好处，也是它带来的坏处。
这篇文章就一起来学习一下SpringBoot是如何做依赖管理以及自动配置的。
2、依赖管理
2.1 父项目做依赖管理
每个SpringBoot项目，pom.xml文件都会给我们定义一个parent节点
<parent>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
<version>2.1.3.RELEASE</version>
<relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
</parent>
该节点指定了
version
版本号，所以在pom.xml文件里我们很多引入的jar都没有定义版本号，但这样也不会出错，因为SpringBoot帮我们为一些常用的jar包指定了版本号。
ctrl + 鼠标右键点击进入
spring-boot-starter-parent
这个jar包，会发现它的父项目是
spring-boot-dependencies
<parent>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-dependencies</artifactId>
<version>2.1.3.RELEASE</version>
<relativePath>../../spring-boot-dependencies</relativePath>
</parent>
而在这个jar包里，就声明了很多开发中常用jar的版本号
所以在你pom.xml文件中引入jar的时候，如果该jar在
spring-boot-dependencies
中定义了版本号，那么你可以不写。如果你想使用其他的版本号，那么也可以在pom.xml中定义version，遵循就近原则。比如你想使用自定义版本号的MySQL驱动，只需在pom.xml中进行定义
<properties>
<mysql.version>5.1.43</mysql.version>
</properties>
2.2 starter场景启动器
在SpringBoot项目中，我们只需要引入
spring-boot-starter-web
包就可以写接口并且进行访问，因为在这个starter中整合了我们之前写Spring项目时引入的
spring-aop
、
spring-context
、
spring-webmvc
等jar包，包括tomcat，所以SpringBoot项目不需要外部的tomcat，只需要启动application类使用内置的tomcat服务器即可。
在SpringBoot项目中，根据官方文档，有各种场景的
spring-boot-starter-*
可以使用，只要引入了starter，这个场景所有常规需要的依赖就会自动引入。（https://docs.spring.io/spring-boot/docs/current/reference/html/using.html#using.build-systems.starters）
所有场景启动器最底层的依赖就是
spring-boot-starter
，该jar包是核心启动包，包含了自动配置的支持，日志以及YAML。Core starter, including auto-configuration support, logging and YAML，这是官方对它的描述。
而这个
spring-boot-autoconfigure
就关系到我们接下来要说的SpringBoot自动配置功能。
3、容器功能
了解SpringBoot的自动配置功能之前，需要先了解一下SpringBoot的容器管理功能。学习Spring的时候就知道，Spring的IOC和AOP。
IOC容器帮助我们存放对象，并且管理对象，包括：创建、装配、销毁，这样就将原本由程序完成的工作交给了Spring框架来完成。学习的核心在于如何将对象放在Spring中以及从Spring中取出。
3.1 SpringBoot的默认包扫描路径
在SpringBoot中，我们没有指定任何一个包的扫描路径，但你注册进容器中的对象却都可以拿到，这是因为SpringBoot有默认的包扫描路径，在这个路径下的目标对象，都会被注册进容器中。
默认的扫描路径是Main Application Class所在的目录以及子目录
。可以通过
scanBasePackages
属性改变扫描路径
@SpringBootApplication(scanBasePackages = "xxx.xxx.xxx")
该属性其实和
@ComponentScan
注解的
basePackages
属性绑定了，所以使用
@ComponentScan
也能达到一样的效果。
获取默认扫描路径在代码在
ComponentScanAnnotationParser
类的
parse
方法中，在对应的行打上断点，启动主类进行调试
调试后就会发现，其实这个
declaringClass
就是项目的启动类，然后启动类所在的包就会加入
basePackages
中。
3.2 组件添加
（1） @Configuration和@Bean
@Configuration
注解表示这个类是个配置类，
@Bean
注解往容器中注册实例。
import com.codeliu.entity.User;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
@Configuration
public class MyConfig {
@Bean
public User user() {
User user = new User("秃头哥", 20);
return user;
}
}
然后在启动类中进行测试，可以发现容器中的实例都是单例的，即多次拿到的都是同一个对象。
@SpringBootApplication
public class DockerTestApplication {
public static void main(String[] args) {
ConfigurableApplicationContext run = SpringApplication.run(DockerTestApplication.class, args);
User user1 = run.getBean("user", User.class);
User user2 = run.getBean(User.class);
// true
System.out.println(user1 == user2);
}
}
@Configuration
注解中的
proxyBeanMethods
属性即代理bean的方法，决定是否是单例模式，默认为true。Full模式（proxyBeanMethods = true）和Lite（proxyBeanMethods = false）模式，Full模式保证每个@Bean方法被调用多少次返回的组件都是单实例的，而Lite模式每个@Bean方法被调用多少次返回的组件都是新创建的。组件依赖必须使用Full模式默认，其他默认是否Lite模式
（2） @Component、@Controller、@Service、@Repository
四大法王，使用在pojo、mapper、service、controller类上的注解。
（3） @Import
该注解定义如下，只有一个
value
属性，你可以传入一个Class数组，在启动过程中，会自动帮你把类注册进容器。
@Configuration
@Import({User.class, DBHelper.class})
public class MyConfig {
}
@SpringBootApplication
public class DockerTestApplication {
public static void main(String[] args) {
ConfigurableApplicationContext run = SpringApplication.run(DockerTestApplication.class, args);
User user1 = run.getBean(User.class);
User user2 = run.getBean(User.class);
// true
System.out.println(user1 == user2);
User user = run.getBean(User.class);
// com.codeliu.entity.User@63411512
System.out.println(user);
DBHelper dbHelper = run.getBean(DBHelper.class);
// ch.qos.logback.core.db.DBHelper@35cd68d4
System.out.println(dbHelper);
}
}
可以看到，默认组件的名字是全类名。
（4） @Conditional条件装配
意思就是满足
@Conditional
指定的条件，才进行组件注入。
import com.codeliu.entity.User;
import org.springframework.boot.autoconfigure.condition.ConditionalOnMissingBean;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
@Configuration
// 没有名字为test的bean，才进行注册，该注解可以放在类型，也可以放在方法上，作用范围不一样
@ConditionalOnMissingBean(name = "test")
public class MyConfig {
@Bean
public User user() {
User user = new User("秃头哥", 20);
return user;
}
}
其他注解类似。在SpringBoot进行自动配置的时候，底层使用了很多条件装配，达到 按需加载 的目的。
3.3 原生配置文件引入
@ImportResource
注解可以导入Spring的配置文件，让配置文件里的内容生效。因为有些项目bean定义在xml文件里，但你必须知道xml文件的路径，这样在项目启动的时候Spring才会加载配置文件。那对于SpringBoot项目来说，所有的bean都是通过java配置实现，xml没有用武之地了吗？
@Configuration
搭配
@ImportResource
可以实现xml配置的装载。
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.context.annotation.ImportResource;
@Configuration
@ImportResource("classpath:beans.xml")
public class MyConfig {
}
3.4 配置绑定
很多时候我们需要读取properties文件中的属性，封装到对应的Java bean中。我们可以通过代码进行读取
public class getProperties {
public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException, IOException {
Properties pps = new Properties();
pps.load(new FileInputStream("a.properties"));
Enumeration enum1 = pps.propertyNames();//得到配置文件的名字
while(enum1.hasMoreElements()) {
String strKey = (String) enum1.nextElement();
String strValue = pps.getProperty(strKey);
System.out.println(strKey + "=" + strValue);
//封装到JavaBean。
}
}
}
当配置文件中属性很多的时候，极其不方便。
（1） @Component和@ConfigurationProperties
在Java bean上使用这两个注解，可以和配置文件中的属性相关联，不过要注意的是，Java bean必须有setter/getter方法，否则无法赋值，另外就是配置文件中的属性不能有大写字母，否则启动报错。
import org.springframework.boot.context.properties.ConfigurationProperties;
import org.springframework.stereotype.Component;
@Component
@ConfigurationProperties(prefix = "my-user")
public class User {
private String names;
private int age;
....
}
省略了getter/setter和toString方法。
@ConfigurationProperties
注解中指定配置文件中相关属性的前缀，在配置文件中
my-user.names=CodeTiger
my-user.age=22
启动类中进行测试获取user对象，输出就会发现属性已经赋值。
（2） @ConfigurationProperties和@EnableConfigurationProperties
@ConfigurationProperties
注解加载java bean上指定前缀，而
@EnableConfigurationProperties
注解则加在配置类上，该注解有两个作用：
开启配置绑定功能、把指定的java bean注册到容器中
。因为该注解会把java bean注册到容器中，所以在java bean上就不需要加
@Component
注解了。
@Configuration
@EnableConfigurationProperties({User.class})
public class MyConfig {
}
4、自动配置原理
了解了上面的知识，就来学习一下SpringBoot底层是如何帮我们自动配置bean的。从加在启动类上的
@SpringBootApplication
注解开始。
上面四个注解跟我们本次学习无关，可以忽略。
（1） @SpringBootConfiguration
查看该注解的定义，发现其上标有
@Configuration
，并且里面有一个唯一的属性即
proxyBeanMethods
。前面我们讲
@Configuration
注解的时候讲过这个属性，这里就不重复讲了。这说明被
@SpringBootConfiguration
修饰的类也是一个配置类。
（2） @ComponentScan
指定扫描哪些Spring注解。
（3） @EnableAutoConfiguration
这是SpringBoot自动配置的入口，该注解定义如下
4.1 自动配置basePackage
@AutoConfigurationPackage
注解，顾名思义，自动配置包。
@Import
注解前面讲过，将一个组件注入容器中，所以我们看看
AutoConfigurationPackages.Registrar
长啥样子。它调用了
register
方法进行组件的注册，那么是注册哪里的组件呢？看它第二个参数，是去获取
basePackage
，所以可以猜出
@AutoConfigurationPackage
注解应该是在启动项目的时候，自动把默认包或者我们指定的包路径下面的组件注册进容器。
我们进入
PackageImports
类，在对应行上打上断点进行调试，看看项目启动后这些值是什么
可以发现，它会拿到启动类所在的包路径，然后返回给
register
方法作为它的第二个参数传入。这就是为什么在启动时，我们不需要配置任何路径，SpringBoot就可以帮我们把组件注入容器的原因。
4.2 自动配置导入包的配置类
这个是干什么的呢？前面我们说过，在Spring中我们会配置
dispatcherServle
t和
characterEncoding
等需要的组件，但在SpringBoot中，我们却啥都没做。
因为在SpringBoot底层帮我们做了。就是
EnableAutoConfiguration
注解上标注的
@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)
注解。再贴一遍
所以就得去看看
AutoConfigurationImportSelector
类了。
在
AutoConfigurationImportSelector
类中有一个
getAutoConfigurationEntry
方法，该方法就是给容器中批量导入一些组件。那么是导入哪些组件呢？在该方法中，拿到一个
configurations
，然后对
configurations
又是去重又是删除。那获取看看这个变量里面存的是个啥玩意就明白了。
在相应行打上断点，运行后
这是啥？一个长度为130的数组，而里面都是一些AutoConfiguration，而且我们还看到了熟悉的AopAutoConfiguration。往下找找，发现还有我们熟悉的DispatcherServlet
那么这些自动配置类是从哪里读取的呢？看方法里的
getCandidateConfigurations
方法
该方法中调用
loadFactoryNames
方法，而
loadFactoryNames
方法则调用
loadSpringFactories
方法， 利用工厂加载得到所有
META-INF/spring.factories
文件中的组件。
而
META-INF/spring.factories
文件存在于我们导入的jar包。它会扫描所有jar包中的
META-INF/spring.factories
文件，然后进行去重以及移除掉我们exclude掉的组件。
在我测试的项目中，获取到的组件数目为130，就是在 spring-boot-autoconfigure-2.4.4.jar包中，里面刚好有130个组件。
到这里，总结一下大致的流程如下：
（1）利用getAutoConfigurationEntry(annotationMetadata);给容器中批量导入一些组件。
（2）调用List configurations = getCandidateConfigurations(annotationMetadata, attributes)获取到所有需要导入到容器中的配置类。
（3）利用工厂加载 Map<String, List> loadSpringFactories(@Nullable ClassLoader classLoader)；得到所有的组件。
（4）从META-INF/spring.factories位置来加载一个文件。默认扫描我们当前系统里面所有META-INF/spring.factories位置的文件。
4.3 按需开启自动配置项
SpringBoot在启动的时候为我们加载了这么多组件，我们不可能全部用得上，那如果用不上的还注册进容器，岂不是耗费资源。其实底层使用了条件装配@Conditional，在我们需要的情况下才会注册对应的组件。
在我测试的项目中，因为启动的时候都是加载的 spring-boot-autoconfigure-2.4.4.jar包中的组件，所以我可以去看看该jar包中的xxxAutoConfiguration的源码。比如
AopAutoConfiguration
在项目中，如果我们没有引入aspectj的jar，就不会有Advice类，那么jdk动态代理和cglib代理都不会生效。而此时生效的是基础代理，只作用于框架内部的advisors，项目中我们自定义的切面是不会被AOP代理的。
其他AutoConfiguration也是类似的，这里就不一一看了。
4.4 用户优先
啥叫用户优先？就是SpringBoot底层虽然会为我们自动加载组件，但如果我们想用我们自己定义的呢？来看看
HttpEncodingAutoConfiguration
首先应用是Servlet应用以及存在
CharacterEncodingFilter
类的时候，才会进行注册。而且该类和配置文件进行了绑定，可以在配置文件中对属性进行赋值。在注册
CharacterEncodingFilter
的时候，如果系统中不存在这个bean的时候，才会进行注册，防止重复注册，并且组件的值是进行动态赋值的，即如果我们编码不想使用utf-8，那我们可以在配置文件中进行修改，系统注册时候，就会使用我们自定义的值。
根据官方文档，有以下属性可以进行设置。
5、总结
本来主要分析了SpringBoot是如何进行依赖管理和自动配置的，相比于Spring，很多工作都是在底层帮我们做了。虽然我们写代码可能用不上这些，但知其然并且知其所以然，纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。
