神秘又强大的@SpringBootApplication注解
时间：2021-08-19 15:51:26
[导读]作者：vivo 互联网服务器团队-Pengpeng一、前言大部分的配置都可以用Java类注解来代替，而在SpringBoot项目中见的最多的莫过于@SpringBootApplication注解了，它在每个SpringBoot的启动类上都有标注。这个注解对SpringBoot的启...
作者：vivo 互联网服务器团队-Peng peng
一、前言
大部分的配置都可以用Java类 注解来代替，而在SpringBoot项目中见的最多的莫过于@SpringBootApplication注解了，它在每个SpringBoot的启动类上都有标注。
这个注解对SpringBoot的启动和自动配置到底有什么样的影响呢？本文将为各位大佬解析它的源码，揭开@SpringBootApplication注解神秘的面纱。
二、正文
对SpringBoot工程的自动配置很感兴趣，于是学习其源码并整理了其中一些内容，如果有错误请大家指正~话不多说，直接上源码；
@SpringBootApplication注解的源码如下：
@Target(ElementType.TYPE)@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)@Documented@Inherited@SpringBootConfiguration@EnableAutoConfiguration@ComponentScan(excludeFilters = { @Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = TypeExcludeFilter.class), @Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = AutoConfigurationExcludeFilter.class) })public @interface SpringBootApplication {...}可以看到这是一个复合注解，一共包括7个不同的注解，下面对这7个不同的注解进行分析。
2.1 注解
2.1.1 注解1：@Target({ElementType.TYPE})
用来表示注解作用范围，TYPE表示作用范围为类或接口。
2.1.2 注解2：@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)2.1.3 注解3：@Documented表明这个注释是由 javadoc记录的。
2.1.4 注解4：@Inherited放在注解上，当父类加了@SpringBootApplication注解时，子类也会继承这个注解（对接口的实现类无效）。
2.1.5 注解5：@SpringBootConfiguration底层仍是@Configuration注解, 源码如下：
@Target(ElementType.TYPE)@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)@Documented@Configurationpublic @interface SpringBootConfiguration {}2.1.6 注解6：@ComponetScan
@ComponentScan这个注解在Spring中很重要，它对应XML配置中的元素@ComponentScan的功能其实就是自动扫描并加载符合条件的组件（比如@Component和@Repository等）或者bean定义，最终将这些bean定义加载到IoC容器中。
可以通过basePackages等属性来细粒度的定制@ComponentScan自动扫描的范围，如果不指定，则默认Spring框架实现会从声明@ComponentScan所在类的package进行扫描。所以SpringBoot的启动类最好是放在root package下，因为默认不指定basePackages。
2.2 注解：@EnableAutoConfiguration
个人感觉@EnableAutoConfiguration这个Annotation最为重要它的作用可以概括为：借助@Import的帮助，将所有符合自动配置条件的bean定义加载到IoC容器。
其源码如下：
@Target(ElementType.TYPE)@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)@Documented@Inherited@AutoConfigurationPackage@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)public @interface EnableAutoConfiguration { String ENABLED_OVERRIDE_PROPERTY = "spring.boot.enableautoconfiguration"; Class[] exclude() default {}; String[] excludeName() default {};}这里需要关注@AutoConfigurationPackage和@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)两个注解。2.2.1 注释：@AutoConfigurationPackage
源码如下：
@Target(ElementType.TYPE)@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)@Documented@Inherited@AutoConfigurationPackage@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)public @interface EnableAutoConfiguration { String ENABLED_OVERRIDE_PROPERTY = "spring.boot.enableautoconfiguration"; Class[] exclude() default {}; String[] excludeName() default {};}可以发现这个注解的核心其实也是Import注解，表示对于标注该注解的类的包，应当使用AutoConfigurationPackages注册。
接着看Registrar这个类：
static class Registrar implements ImportBeanDefinitionRegistrar, DeterminableImports {
@Override //metadata是我们注解所在的元信息 public void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata metadata, BeanDefinitionRegistry registry) { //将我们注解所在包下所有的组件进行注册 register(registry, new PackageImport(metadata).getPackageName()); }
@Override public Set{ return Collections.singleton(new PackageImport(metadata)); }}这个类中的核心方法是register方法：
private static final String BEAN = AutoConfigurationPackages.class.getName(); public static void register(BeanDefinitionRegistry registry, String... packageNames) { if (registry.containsBeanDefinition(BEAN)) { BeanDefinition beanDefinition = registry.getBeanDefinition(BEAN); ConstructorArgumentValues constructorArguments = beanDefinition.getConstructorArgumentValues(); constructorArguments.addIndexedArgumentValue(0, addBasePackages(constructorArguments, packageNames)); } else { GenericBeanDefinition beanDefinition = new GenericBeanDefinition(); beanDefinition.setBeanClass(BasePackages.class); beanDefinition.getConstructorArgumentValues().addIndexedArgumentValue(0, packageNames); beanDefinition.setRole(BeanDefinition.ROLE_INFRASTRUCTURE); registry.registerBeanDefinition(BEAN, beanDefinition); }}register方法的逻辑非常清晰：如果这个bean已经被注册，就获取它的构造函数参数值，并将包名添加进去；否则就创建一个新的bean定义并进行注册。通过@AutoConfigurationPackage这个注解，可以将注解所在包下所有的组件进行注册。
2.2.2 注解：@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)
这个注解导入了AutoConfigurationImportSelector这个类这个类的核心方法是selectImports方法，实现自ImportSelector接口。方法基于我们在pom.xml文件中配置的jar包和组件进行导入。所以方法返回的是一个Class全路径的String数组，返回的Class会被Spring容器管理。
方法源码如下：
@Overridepublic String[] selectImports(AnnotationMetadata annotationMetadata) { if (!isEnabled(annotationMetadata)) { return NO_IMPORTS; } AutoConfigurationMetadata autoConfigurationMetadata = AutoConfigurationMetadataLoader .loadMetadata(this.beanClassLoader); AutoConfigurationEntry autoConfigurationEntry = getAutoConfigurationEntry(autoConfigurationMetadata, annotationMetadata); return StringUtils.toStringArray(autoConfigurationEntry.getConfigurations());}这个方法的结构也很清晰，首先通过isEnabled方法判断是否需要进行导入，如果需要导入的话，通过loadMetadata方法获取配置信息，并通过getAutoConfigurationEntry进行自动装配。
isEnabled方法源码如下：
protected boolean isEnabled(AnnotationMetadata metadata) { if (getClass() == AutoConfigurationImportSelector.class) { return getEnvironment().getProperty(EnableAutoConfiguration.ENABLED_OVERRIDE_PROPERTY, Boolean.class, true); } return true;}这个方法通过EnableAutoConfiguration.ENABLED_OVERRIDE_PROPERTY这个配置项进行判断是否需要自动配置，默认为true。
loadMetadata方法源码如下：
protected static final String PATH = "META-INF/" "spring-autoconfigure-metadata.properties";
public static AutoConfigurationMetadata loadMetadata(ClassLoader classLoader) { return loadMetadata(classLoader, PATH); }
static AutoConfigurationMetadata loadMetadata(ClassLoader classLoader, String path) { try { Enumeration urls = (classLoader != null) ? classLoader.getResources(path) : ClassLoader.getSystemResources(path); Properties properties = new Properties(); while (urls.hasMoreElements()) { properties.putAll(PropertiesLoaderUtils.loadProperties(new UrlResource(urls.nextElement()))); } return loadMetadata(properties); } catch (IOException ex) { throw new IllegalArgumentException("Unable to load @ConditionalOnClass location [" path "]", ex); } } static AutoConfigurationMetadata loadMetadata(Properties properties) { return new PropertiesAutoConfigurationMetadata(properties); }可以看到这个方法会加载META-INF/spring-autoconfigure-metadata.properties下的所有配置信息并包装成AutoConfigurationMetadata对象返回。
注：spring-autoconfigure-metadata.properties文件在spring-boot-autoconfigure-2.1.9.RELEASE.jar/META-INF下。
getAutoConfigurationEntry方法源码如下：
protected AutoConfigurationEntry getAutoConfigurationEntry(AutoConfigurationMetadata autoConfigurationMetadata, AnnotationMetadata annotationMetadata) { if (!isEnabled(annotationMetadata)) { return EMPTY_ENTRY; } AnnotationAttributes attributes = getAttributes(annotationMetadata); List configurations = removeDuplicates(configurations); Set checkExcludedClasses(configurations, exclusions); configurations.removeAll(exclusions); configurations = filter(configurations, autoConfigurationMetadata); fireAutoConfigurationImportEvents(configurations, exclusions); return new AutoConfigurationEntry(configurations, exclusions);}这个方法是AutoConfiguration的主流程方法，可以将这个方法的每一行看做一个步骤，那么处理步骤如下：
1. 加载配置了@EnableAutoConfiguration注解的属性值getAttribute方法：
protected AnnotationAttributes getAttributes(AnnotationMetadata metadata) { String name = getAnnotationClass().getName(); AnnotationAttributes attributes = AnnotationAttributes.fromMap(metadata.getAnnotationAttributes(name, true)); Assert.notNull(attributes, () -> "No auto-configuration attributes found. Is " metadata.getClassName() " annotated with " ClassUtils.getShortName(name) "?"); return attributes;}2.得到META-INF/spring.factories文件中以@EnableAutoConfiguration完全限定类名做key的value，getCandidateConfigurations方法：
protected List getCandidateConfigurations(AnnotationMetadata metadata, AnnotationAttributes attributes) { List configurations = SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(getSpringFactoriesLoaderFactoryClass(), getBeanClassLoader()); Assert.notEmpty(configurations, "No auto configuration classes found in META-INF/spring.factories. If you " "are using a custom packaging, make sure that file is correct."); return configurations;}protected Class getSpringFactoriesLoaderFactoryClass() { return EnableAutoConfiguration.class;}其中，SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames()这个方法的作用是使用给定的类加载器从META-INF/spring.factories加载给定类型的工厂实现的完全限定类名；
3.去重；4.得到需要排除的类的类名，这些类可以在@EnableAutoConfiguration注解中配置；5.检查这两个集合；6.把需要排除的类移除；
7.根据OnBeanCondition、OnClassCondition等条件进行过滤（有兴趣可以深入了解）；
8.广播事件，得到AutoConfigurationImportListener所有实现类，然后生成事件进行广播；
9.把需要装配和排除的类完全限定名封装成了AutoConfigurationEntry对象返回。
因此，@EnableAutoConfiguration可以简单总结为：从classpath中搜寻所有的META-INF/spring.factories配置文件，并将其中EnableAutoConfiguration对应的配置项通过反射实例化为对应的标注了@Configuration的IoC容器配置类，并加载到IoC容器。
三、小结
通过以上分析可知@SpringBootApplication注解的运作是通过@SpringApplicationConfiguration声明被标注类为配置类，从而被AnnotationConfigApplicationContext扫描并初始化Spring容器。
通过@EnableAutoConfiguration来扫描，过滤并加载所需要的组件；通过@ComponentScan扫描并注册所有标注了@Component及其子注解的类；这些注解的共同运作实现了springboot工程强大的自动配置能力。
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