Spring Boot 机制一： 自动配置原理源码级深度讲解 - 教程 

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结束语

Spring Boot 机制一： 自动配置原理源码级深度讲解

适合读者：
中高级 Java / Spring Boot 工程师；希望理解自动配置底层、掌握 Starter 编写方法、阅读 Spring Boot 源码的读者。

目录

  1. 自动配置的整体概念
  2. AutoConfiguration 的核心机制
  3. 条件注解（Conditional 系列）全解析
  4. Spring Boot 启动流程与自动配置生效链路
  5. Binder：配置绑定到底怎么实现的？
  6. 如何自定义一个 Starter
  7. 自动配置的调试技巧
  8. 实战：编写一个自动配置的组件

1. 自动配置的整体概念

1.1 什么是自动配置？

Spring Boot 的核心卖点就是：

「约定优于配置，让开发者只关注业务，不关注框架细节。」

当你引入 spring-boot-starter-web 时，不需要写任何 XML 或手动注册 DispatcherServlet，Spring Boot 会自动帮你按规则完成配置。

例如：

  • 自动创建 Tomcat 容器
  • 自动注册 DispatcherServlet
  • 自动配置 HandlerMapping
  • 自动开启 Spring MVC 默认配置

这背后依赖的就是：

AutoConfiguration + Condition 机制

1.2 自动配置怎么被加载？

核心入口：
spring-boot-autoconfigure 模块中的以下文件：

META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports

里面罗列所有自动配置类，例如：

org.springframework.boot.autoconfigure.web.servlet.DispatcherServletAutoConfiguration
org.springframework.boot.autoconfigure.jackson.JacksonAutoConfiguration
org.springframework.boot.autoconfigure.jdbc.DataSourceAutoConfiguration
...

它们会在应用启动时加载。

下面这张图展示了自动配置的整体流程：

flowchart TD
    A[启动 Spring Boot 应用] --> B[加载主类 @SpringBootApplication]
    B --> C[@EnableAutoConfiguration 导入自动配置]
    C --> D[读取 AutoConfiguration.imports 列表]
    D --> E[对每项自动配置执行 Condition 评估]
    E --> F{条件是否满足?}
    F -->|是| G[注册自动配置 BeanDefinition]
    F -->|否| H[跳过自动配置]
    G --> I[应用启动完成]
    H --> I[应用启动完成]

图1：自动配置加载流程

2. AutoConfiguration 的核心机制

2.1 @SpringBootApplication 做了什么？

实际上它是一个复合注解：

@SpringBootConfiguration
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan
public @interface SpringBootApplication {}

核心是 @EnableAutoConfiguration。

2.2 @EnableAutoConfiguration 如何工作？

它使用：

@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)

于是自动进入 AutoConfigurationImportSelector 的加载逻辑。

核心方法：

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

而 getCandidateConfigurations 内部做了：

读取 META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports

从而获取所有自动配置类。

2.3 AutoConfiguration 和 SpringFactories 的关系

Spring Boot 2.x 使用：

META-INF/spring.factories

Spring Boot 3.x 使用：

META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports

二者作用等价，只是新版拆分了文件。

表1 对比两者：

版本自动配置文件格式状态
Spring Boot 2.xspring.factorieskey=value旧方式（兼容）
Spring Boot 3.xAutoConfiguration.imports每行一个类推荐方式

3. 条件注解（Conditional 系列）全解析

自动配置是否生效的关键依靠：

@Conditional 系列注解

常见的有：

注解作用
@ConditionalOnClassclasspath 中有某个类
@ConditionalOnMissingClassclasspath 中没有某个类
@ConditionalOnBeanSpring 容器已存在某 Bean
@ConditionalOnMissingBeanSpring 容器不存在某 Bean
@ConditionalOnProperty某属性存在或为某值
@ConditionalOnWebApplicationWeb 环境才生效

例如：DispatcherServletAutoConfiguration 里有：

@ConditionalOnClass(DispatcherServlet.class)
@AutoConfiguration
public class DispatcherServletAutoConfiguration {
}

如果你不引入 spring-webmvc，那么这个类不会被加载。

3.1 Condition 的源码解析

所有条件注解最终会归到：

SpringBootCondition

例如 ConditionOutcome 决定是否匹配成功。

核心执行链：

public ConditionOutcome getMatchOutcome(...) {
// 收集上下文
// 匹配注解
// 得到是否满足条件
}

Spring Boot 在启动期间会输出：

===========================
AUTO-CONFIGURATION REPORT
===========================

用于展示哪些自动配置生效、哪些被跳过。

4. Spring Boot 启动流程与自动配置生效链路

下面是完整链路：

用户主类 SpringApplication AutoConfigurationImportSelector ConditionEvaluator ApplicationContext run() prepareContext() 读取所有自动配置类 对每个自动配置类执行条件评估 返回是否满足 注册满足条件的 Configuration 扫描 + 实例化 Bean 完成启动 用户主类 SpringApplication AutoConfigurationImportSelector ConditionEvaluator ApplicationContext

5. Binder：配置绑定到底怎么实现的？

自动配置类通常包含属性绑定，例如：

@ConfigurationProperties(prefix = "spring.datasource")
public class DataSourceProperties {}

Spring Boot 内部使用：

org.springframework.boot.context.properties.bind.Binder

来实现：

  • 类型转换
  • 嵌套属性绑定
  • Map / List 绑定
  • 默认值注入

核心源码：

public <T> T bind(String name, Bindable<T> target) {
  return bindObject(name, target, context, false);
  }

Binder 是一个很大的主题，如果你需要，我可以单独帮你写一篇 3000 字深度文章。

6. 如何自定义一个 Starter

自动配置的最大价值是：

封装模块，提高项目通用性、复用性

例如：

acme-spring-boot-starter
acme-spring-boot-autoconfigure

最简单示例结构：

my-starter
 ├── starter
 └── autoconfigure

自动配置类：

@Configuration
@ConditionalOnClass(MyService.class)
@EnableConfigurationProperties(MyProperties.class)
public class MyServiceAutoConfiguration {
@Bean
@ConditionalOnMissingBean
public MyService myService(MyProperties props) {
return new MyService(props.getName());
}
}

配置文件：

META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports

内容：

com.example.autoconfig.MyServiceAutoConfiguration

完成！

7. 自动配置的调试技巧

常用：

7.1 开启 debug 模式

java -jar app.jar --debug

或者在 application.yml 中：

debug: true

会输出自动配置报告：

Positive matches:
Negative matches:

7.2 使用 ConditionEvaluationReport

你可以通过 Actuator 查看：

/actuator/conditions

可直接看到每个自动配置的匹配情况。

7.3 使用 IDE 查看自动配置类是否被加载

例如：
查看某个自动配置类是否被注册
或查看 Bean Definition Source。

8. 实战：实现一个「自动日志追踪」Starter

我们写一个：

请求进入 → 自动记录 traceId → 方法执行 → 记录耗时

8.1 创建配置类

@Configuration
@EnableConfigurationProperties(TraceProperties.class)
@ConditionalOnProperty(prefix = "trace", name = "enabled", havingValue = "true")
public class TraceAutoConfiguration {
@Bean
@ConditionalOnMissingBean
public TraceInterceptor traceInterceptor() {
return new TraceInterceptor();
}
}

8.2 Properties

@ConfigurationProperties(prefix = "trace")
public class TraceProperties {
private boolean enabled = true;
}

8.3 拦截器

public class TraceInterceptor implements HandlerInterceptor {
@Override
public boolean preHandle(HttpServletRequest req, HttpServletResponse res, Object handler) {
MDC.put("traceId", UUID.randomUUID().toString());
return true;
}
@Override
public void afterCompletion(HttpServletRequest req, HttpServletResponse res, Object handler, Exception ex) {
MDC.clear();
}
}

8.4 自动配置导入文件

META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports

内容：

com.example.TraceAutoConfiguration

即可完成一个完整的可复用 Starter。

结束语


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posted @ 2025-12-20 15:34  yangykaifa  阅读(0)  评论(0)    收藏  举报