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Spring Boot 自动装配原理深度解析：从源码到实战

article 2025/4/2 2:36:05

Spring Boot 自动装配原理深度解析：从源码到实战

Spring Boot 自动装配（Auto-configuration） 是 Spring Boot 的核心特性之一，它通过约定大于配置的思想，自动加载适合当前项目的 Spring 组件，让开发者无需手动编写繁琐的 XML 或 Java 配置文件。本篇文章将深入解析 Spring Boot 自动装配的原理、底层源码以及如何自定义自动装配，助你彻底掌握这一核心机制！

📌 1. 什么是 Spring Boot 自动装配？（What）

在传统的 Spring 项目中，我们需要手动配置 Bean，例如：

@Configuration
public class MyConfig {
    @Bean
    public DataSource dataSource() {
        return new HikariDataSource();
    }
}

但在 Spring Boot 中，我们只需引入依赖，无需手动配置，Spring Boot 自动装配 数据源：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId>
</dependency>

📌 结果：
Spring Boot 会自动创建 DataSource，并从 application.properties 读取数据库配置。

✅ Spring Boot 自动装配的核心目标：

减少 XML 和 Java 配置代码量
根据 classpath 依赖智能装配 Bean
提供合理的默认值，可通过 application.properties 进行调整

📌 2. 为什么需要自动装配？（Why）

❌ 问题：传统 Spring 需要大量手动配置

Spring 需要手动定义 Bean，代码繁琐：

@Configuration
public class WebConfig {
    @Bean
    public RestTemplate restTemplate() {
        return new RestTemplate();
    }
}

✅ 解决方案：Spring Boot 自动装配

Spring Boot 通过 @EnableAutoConfiguration 自动配置 RestTemplate：

@SpringBootApplication
public class MyApplication {
}

🔥 结果：
无需手动创建 RestTemplate，Spring Boot 自动检测并装配。

📌 3. Spring Boot 自动装配的底层原理（How）

① `@SpringBootApplication` 触发自动装配

@SpringBootApplication 其实是 3 个注解的组合：

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@SpringBootConfiguration
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan
public @interface SpringBootApplication {
}

其中，@EnableAutoConfiguration 是自动装配的核心。

② `@EnableAutoConfiguration` 的作用

@EnableAutoConfiguration 通过 SpringFactoriesLoader 机制，加载 META-INF/spring.factories 中的自动配置类：

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@AutoConfigurationPackage
@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)
public @interface EnableAutoConfiguration {
}

其核心逻辑是 导入 AutoConfigurationImportSelector，负责加载所有自动配置类。

③ `spring.factories` 配置了所有自动装配类

Spring Boot 通过 META-INF/spring.factories 加载自动装配类：

org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\
org.springframework.boot.autoconfigure.jdbc.DataSourceAutoConfiguration,\
org.springframework.boot.autoconfigure.orm.jpa.HibernateJpaAutoConfiguration

例如 DataSourceAutoConfiguration：

@Configuration
@ConditionalOnClass({ DataSource.class, EmbeddedDatabaseType.class })
@ConditionalOnMissingBean(DataSource.class)
@EnableConfigurationProperties(DataSourceProperties.class)
public class DataSourceAutoConfiguration {
    @Bean
    public DataSource dataSource(DataSourceProperties properties) {
        return properties.initializeDataSourceBuilder().build();
    }
}

📌 作用：

@ConditionalOnClass：只有 DataSource 类存在时才生效
@ConditionalOnMissingBean：如果用户没有手动定义 DataSource，则 Spring Boot 自动创建

📌 4. 自动装配的核心组件

① `@Conditional` 条件装配

Spring Boot 提供了一系列 @Conditional 注解：

注解	作用
`@ConditionalOnClass`	只有指定类存在时才生效
`@ConditionalOnMissingClass`	只有指定类不存在时才生效
`@ConditionalOnBean`	只有指定 Bean 存在时才生效
`@ConditionalOnMissingBean`	只有指定 Bean 不存在时才生效
`@ConditionalOnProperty`	只有配置了指定的属性时才生效

② `@EnableConfigurationProperties`

用于将 application.properties 的配置映射为 Java 类：

@ConfigurationProperties(prefix = "datasource")
public class DataSourceProperties {
    private String url;
    private String username;
    private String password;
}

并在自动配置类中启用：

@EnableConfigurationProperties(DataSourceProperties.class)

📌 5. 如何自定义自动装配？

如果我们要 自动装配一个自定义组件，可以按以下步骤操作。

① 创建配置类

@Configuration
@ConditionalOnClass(MyService.class)
public class MyAutoConfiguration {
    @Bean
    @ConditionalOnMissingBean
    public MyService myService() {
        return new MyService();
    }
}

② 在 `META-INF/spring.factories` 中注册

org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\
com.example.config.MyAutoConfiguration

🔥 结果：
当 classpath 存在 MyService，Spring Boot 会自动创建它！🚀

📌 6. 深入源码解析

Spring Boot 自动装配的核心逻辑位于 AutoConfigurationImportSelector：

public String[] selectImports(AnnotationMetadata metadata) {
    List<String> configurations = getCandidateConfigurations(metadata, attributes);
    configurations = removeDuplicates(configurations);
    return configurations.toArray(new String[0]);
}

其中 getCandidateConfigurations 通过 SpringFactoriesLoader 加载 spring.factories 里的自动装配类：

public static List<String> loadFactoryNames(Class<?> factoryClass, ClassLoader classLoader) {
    return loadSpringFactories(classLoader).getOrDefault(factoryClass.getName(), Collections.emptyList());
}