SpringBoot3自动配置流程 SPI机制核心注解自定义starter

比眉伴天荒 2023-10-13 22:25 77阅读 0赞

### 1. 自动配置流程 ###

1.  导入`starter`
2.  依赖导入`autoconfigure`
3.  寻找类路径下 `META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports`文件
4.  启动，加载所有 `自动配置类` `xxxAutoConfiguration`
    
    1.  给容器中配置功能`组件`
    2.  `组件参数`绑定到 `属性类`中。`xxxProperties`
    3.  `属性类`和`配置文件`前缀项绑定
    4.  `@Contional`派生的条件注解进行判断**是否组件生效**

所有场景自动配置好可以直接使用，修改配置文件，就会修改底层参数，例如：通过修改`yaml`配置`server.port`，就可以修改tomcat运行端口，注入SpringBoot配置好的组件可以随时使用。

### 2. SPI机制 ###

>  *  **Java中的SPI（Service Provider Interface）是一种软件设计模式**，**用于** **在应用程序中动态地发现和加载组件** 。SPI的思想是，定义一个接口或抽象类，然后通过在classpath中定义实现该接口的类来实现对组件的动态发现和加载。  
>     SPI的主要目的是解决在应用程序中使用 可插拔组件 的问题。例如，一个应用程序可能需要使用不同的日志框架或数据库连接池，但是这些组件的选择可能取决于运行时的条件。通过使用SPI，应用程序可以在运行时发现并加载适当的组件，而无需在代码中硬编码这些组件的实现类。  
>     在Java中，SPI的实现方式是通过在META-INF/services目录下创建一个以服务接口全限定名为名字的文件，文件中包含实现该服务接口的类的全限定名。当应用程序启动时，Java的SPI机制会自动扫描classpath中的这些文件，并根据文件中指定的类名来加载实现类。  
>     通过使用SPI，应用程序可以实现更灵活、可扩展的架构，同时也可以避免硬编码依赖关系和增加代码的可维护性。

在SpringBoot中，文件位置位于：`META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports`

> 场景：抽取聊天机器人场景，它可以打招呼.  
> 效果：任何项目导入此`starter`都具有打招呼功能，并且**问候语**中的**人名**需要可以在**配置文件**中修改

1.  创建自定义starter项目，引入spring-boot-starter基础依赖
2.  编写模块功能，引入模块所有需要的依赖。
3.  编写`xxxAutoConfiguration`自动配置类，帮其他项目导入这个模块需要的所有组件
4.  编写配置文件`META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports`指定启动需要加载的自动配置
5.  其他项目引入即可使用

### 3. @EnableXxxx 功能开关 ###

自动配置，项目一启动，SPI文件中指定的所有类都会加载。通过`@EnableXxxx`手动控制哪些功能的开启； 手动导入。都是利用 `@Import` 把此功能要用的组件导入进去。

### 4. SpringBoot核心注解 ###

#### 1. @SpringBootApplication ####

> `@SpringBootConfiguration`

就是： `@Configuration` ，容器中的组件，配置类。spring ioc启动就会加载创建这个类对象

> `@EnableAutoConfiguration`：开启自动配置

开启自动配置

> `@AutoConfigurationPackage`：扫描主程序包：加载自己的组件

*  利用 `@Import(AutoConfigurationPackages.Registrar.class)` 想要给容器中导入组件。
 *  把主程序所在的包的所有组件导入进来。

> `@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)`：加载所有自动配置类：加载starter导入的组件

org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfigurationImportSelector：

protected List<String> getCandidateConfigurations(AnnotationMetadata metadata, AnnotationAttributes attributes) {
        
    		List<String> configurations = ImportCandidates.load(AutoConfiguration.class, getBeanClassLoader())
    			.getCandidates();
    		Assert.notEmpty(configurations,
    				"No auto configuration classes found in "
    						+ "META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports. If you "
    						+ "are using a custom packaging, make sure that file is correct.");
    		return configurations;
    	}

> 扫描SPI文件：`META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports`

> `@ComponentScan`

组件扫描：排除一些组件（哪些不要）  
排除前面已经扫描进来的配置类、和自动配置类。

@ComponentScan(excludeFilters = {
         @Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = TypeExcludeFilter.class),
          @Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = AutoConfigurationExcludeFilter.class) })

#### 2. 完整启动加载流程 ####

![在这里插入图片描述][3d62d1cf8a0e43d697cb1dee79f94f6a.png]

### 5. 自定义starter ###

#### 1. 创建robot-boot-starter模块 ####

这个模块作为**公有的**聊天机器人模块，也就是有很多项目模块都需要引入它

> 引入依赖

<parent>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <version>3.0.5</version>
    </parent>
    
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <version>1.18.10</version>
            <scope>provided</scope>
        </dependency>
        
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-configuration-processor</artifactId>
            <optional>true</optional>
        </dependency>
    </dependencies>

> 自定义配置有提示。导入以下依赖重启项目，再写配置文件就有提示

@ConfigurationProperties(prefix = "robot", ignoreInvalidFields = true)  //此属性类和配置文件指定前缀绑定
    @Component
    @Data
    public class RobotProperties {
        
        private String name;
    }

<dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-configuration-processor</artifactId>
        <optional>true</optional>
    </dependency>

@Service
    public class RobotService {
        
    
        @Autowired
        private RobotProperties robotProperties;
    
        public String hello(){
        
            return "你好，" + robotProperties.getName();
        }
    }

#### 2. 创建spring-user模块 ####

> 引入聊天机器人模块(`robot-boot-starter`)

<dependency>
        <groupId>org.robot</groupId>
        <artifactId>robot-boot-starter</artifactId>
        <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    </dependency>

@RequestMapping(value = "/user")
    @RestController
    public class UserController {
        
    
        //这个组件是在robot-boot-starter模块中定义的
        @Autowired
        private RobotController robotController;
    
        public String robot(){
        
            return robotController.hello();
        }
    }

yml配置

robot:
      name: chatgpt

### 6. 如何在业务模块中实现公有模块中的组件注册 ###

#### 方式一(指定包扫描) ####

Spring默认只扫描启动类目录下和子包下边的组件，所以这里要指定扫描`robot-boot-starter`包

@ComponentScan(value = {
        "org.robot"}) //扫描机器人模块下的组件
    @SpringBootApplication
    public class UserApplication {
        
    
        public static void main(String[] args) {
        
            SpringApplication.run(UserApplication.class, args);
        }
    }

#### 方式二(XxxAutoConfiguration) ####

在`robot-boot-starter`模块写一个`RobotAutoConfiguration`，给容器中导入这个场景需要的所有组件

@Import({
        RobotController.class, RobotProperties.class, RobotService.class})
    public class RobotAutoConfiguration {
        
    }

在`spring-user`模块中，导入`RobotAutoConfiguration.class`

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

#### 方式三(@EnableXxx) ####

> 使用`@EnableXxx`机制，只要使用这个注解 就会开启这个功能

在`robot-boot-starter`模块自定义`@EnableRobot`注解

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Target({
        ElementType.TYPE})
    @Documented
    //以上元注解直接找个@EnableXxx类 拷贝进来即可
    @Import(RobotAutoConfiguration.class)
    public @interface EnableRobot {
        
    
    }

在`spring-user`模块中启用注解，相当于导入了`RobotAutoConfiguration.class`中导入的组件

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

别人引入`starter`需要使用 `@EnableRobot`开启功能，灵活配置

#### 方式四(完全自动配置) ####

*  依赖SpringBoot的SPI机制
 *  `META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports` 文件中编写好我们自动配置类的全类名即可
 *  项目启动，自动加载我们的自动配置类

> 在`robot-boot-starter`类路径下新建`META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports`，里边放入指定要扫描的配置类

org.robot.config.RobotAutoConfiguration

这样只要别的项目引入了`robot-boot-starter`模块，里边的组件都会自动注入

[3d62d1cf8a0e43d697cb1dee79f94f6a.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/3d62d1cf8a0e43d697cb1dee79f94f6a.png