Spring Boot:四大神器之Auto Configuration

Java
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2024-07-27
Spring Boot: Lombok 注解原理分析及实践
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简介

Spring Boot非常简单容易上手，它隐藏了很多内容而不需要你去关心。但对于一个好的开发人员也许希望知道Spring Boot自动配置背后到底发生了什么？

Spring Boot并不属于一种新的技术，只不过Spring Boot的启动器帮我们配置了若干个被Spring管理的bean，当我们的项目依赖这些jar并启动Spring应用时，Spring的Container容器已经把jar包下的对象加以创建及管理了。

简而言之，Spring Boot自动配置代表了一种基于类路径上存在的依赖关系自动配置Spring应用程序的方法。还可以通过定义消除自动配置类中包含的某些bean。这些可以使开发更快更容易。

springboot auto configuration的本质就是自动配置spring的各种bean。然后使应用可以通过@Autowired等注入方式来直接使用bean。比如自动配置redisTemplate，jdbcTemplate等bean。

一、通过启动类创建Spring Boot应用

创建Spring Boot应用非常简单，只要创建一个包含main的启动类即可。

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
@SpringBootApplication
public class App
{
    public static void main(String[] args)
    {
        ApplicationContext ctx = SpringApplication.run(App.class, args);
    }
}

上面这个类被称为Spring Boot应用的启动类，它通过一个java的main（）方法来引导和启动一个Spring应用。它通常包含了以下内容：

  • 创建一个Spring ApplicationContext实例。
  • 接收命令行参数并将其转为Spring属性。
  • 按照配置加载所有Spring Bean。可以根据项目需求进行其他操作。

二、 @SpringBootApplication注解

这个注解其实是一个应用了3个注解的快捷方式。

2.1 @SpringBootConfiguration

@SpringBootConfiguration是在Spring Boot2中出现的一个新的注解。之前我们都是使用的 @Configuration注解，可以用 @Configuration来替换它，2个都是实现同样的功能。 它表示该类是一个配置类，应该对其进行扫描，以获得进一步的配置和bean定义。

2.2 @EnableAutoConfiguration

此注解用于启用Spring Application Context的自动配置，尝试猜测和配置您可能需要的bean。自动配置类通常基于您的类路径以及您定义的bean来应用。 自动配置尝试尽可能智能，并在您定义更多自己的配置时进行后退。您始终可以使用两种方法来手动排除任何您不想应用的配置：

使用excludeName（） 使用spring.autoconfigure.exclude属性文件中的属性。
2.3 @ComponentScan

此注解提供了与Spring XML context:component-scan元素并行的支持。 无论是basePackageClasses()或basePackages()可以定义特定的软件包进行扫描。如果未定义特定包，则将从声明此注解的类的包进行扫描。

三、自定义自动配置

要创建自定义自动配置，我们需要创建一个注释为@Configuration的类并注册它。 让我们为MySQL数据源创建自定义配置：

@Configuration
public class MySQLAutoconfiguration {
  //...
}

下一个必须的步骤是通过在标准文件资源/ META-INF / spring.factories中的属性org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration下添加类的名称，将类注册为自动配置候选者：

org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=com.peterwanghao.samples.springboot.autoconfiguration.MySQLAutoconfiguration

如果我们希望我们的自动配置类优先于其他自动配置候选者，我们可以添加@AutoConfigureOrder（Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE）注解。 自动配置是使用标有@Conditional注解的类和bean设计的，以便可以替换自动配置或其特定部分。 请注意，只有当应用程序中未定义自动配置的bean时，自动配置才有效。如果您定义了bean，那么将覆盖默认值。

3.1 基于类的条件注解

Class conditions允许我们指定使用@ConditionalOnClass注解指定的类，或者使用@ConditionalOnMissingClass注解来指定不存在于 classpath 上的类。 让我们指定只有存在类DataSource的情况下才会加载MySQLConfiguration，在这种情况下我们可以假设应用程序将使用数据库：

@Configuration
@ConditionalOnClass(DataSource.class)
public class MySQLAutoconfiguration {
    //...
}
3.2 基于Bean的条件注解

如果我们只想在指定的bean存在的情况下包含bean，我们可以使用@ConditionalOnBean和@ConditionalOnMissingBean注解。 举例说明，让我们将一个entityManagerFactory bean 添加到我们的配置类中，并指定如果存在一个名为dataSource的bean 并且尚未定义一个名为entityManagerFactory的 bean，我们就创建这个bean ：

 @Bean
 @ConditionalOnBean(name = "dataSource")
 @ConditionalOnMissingBean

 public LocalContainerEntityManagerFactoryBean entityManagerFactory() {
  final LocalContainerEntityManagerFactoryBean em = new LocalContainerEntityManagerFactoryBean();
  em.setDataSource(dataSource());
  em.setPackagesToScan("com.peterwanghao.samples.springboot.autoconfiguration.example");
  em.setJpaVendorAdapter(new HibernateJpaVendorAdapter());
  if (additionalProperties() != null) {
   em.setJpaProperties(additionalProperties());
  }
  return em;
 }

让我们配置一个只在尚未定义类型为JpaTransactionManager的bean时才会加载的transactionManager bean ：

@Bean
 @ConditionalOnMissingBean(type = "JpaTransactionManager")
 JpaTransactionManager transactionManager(final EntityManagerFactory entityManagerFactory) {
  final JpaTransactionManager transactionManager = new JpaTransactionManager();
  transactionManager.setEntityManagerFactory(entityManagerFactory);
  return transactionManager;
 }
3.3 基于属性的条件注解

@ConditionalOnProperty注解用于指定是否配置将基于Spring环境属性的存在和值被加载。 首先，让我们为配置添加一个属性源文件，以确定从哪里读取属性：

@PropertySource("classpath:mysql.properties")
public class MySQLAutoconfiguration {
    //...
}

我们可以配置主DataSource bean，它将用于创建与数据库的连接，只有在存在名为usemysql的属性时才会加载它。 我们可以使用属性havingValue来指定必须匹配的usemysql属性的某些值。 如果usemysql属性设置为local，让我们使用默认值定义dataSource bean，该默认值连接到名为myDb的本地数据库：

@Bean
 @ConditionalOnProperty(name = "usemysql", havingValue = "local")
 @ConditionalOnMissingBean
 public DataSource dataSource() {
  final DriverManagerDataSource dataSource = new DriverManagerDataSource();
  dataSource.setDriverClassName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
  dataSource.setUrl("jdbc:mysql://localhost:3306/myDb?createDatabaseIfNotExist=true&&serverTimezone=GMT%2B8");
  dataSource.setUsername("root");
  dataSource.setPassword("123456");
  return dataSource;
 }

如果usemysql属性设置为自定义，则数据源 bean将使用自定义属性值的数据库URL，用户和密码进行配置：

@Bean(name = "dataSource")
 @ConditionalOnProperty(name = "usemysql", havingValue = "custom")
 @ConditionalOnMissingBean
 public DataSource dataSource2() {
  final DriverManagerDataSource dataSource = new DriverManagerDataSource();
  dataSource.setDriverClassName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
  dataSource.setUrl(env.getProperty("mysql.url"));
  dataSource.setUsername(env.getProperty("mysql.user") != null ? env.getProperty("mysql.user") : "");
  dataSource.setPassword(env.getProperty("mysql.pass") != null ? env.getProperty("mysql.pass") : "");
  return dataSource;
 }

该mysql.properties文件将包含usemysql属性：

usemysql=local

如果使用MySQLAutoconfiguration的应用程序希望覆盖默认属性，则它需要做的就是为mysql.properties文件中的mysql.url，mysql.user和mysql.pass属性添加不同的值以及添加usemysql = custom行。

3.4 基于资源的条件注解

添加@ConditionalOnResource注解意味着仅在存在指定资源时才加载配置。

让我们定义一个名为additionalProperties（）的方法，该方法将返回一个Properties对象，该对象包含entityManagerFactory bean 使用的特定于Hibernate的属性，仅当存在资源文件mysql.properties时：

@ConditionalOnResource(resources = "classpath:mysql.properties")
 @Conditional(HibernateCondition.class)
 final Properties additionalProperties() {
  final Properties hibernateProperties = new Properties();
  hibernateProperties.setProperty("hibernate.hbm2ddl.auto", env.getProperty("mysql-hibernate.hbm2ddl.auto"));
  hibernateProperties.setProperty("hibernate.dialect", env.getProperty("mysql-hibernate.dialect"));
  hibernateProperties.setProperty("hibernate.show_sql",
    env.getProperty("mysql-hibernate.show_sql") != null ? env.getProperty("mysql-hibernate.show_sql")
      : "false");
  return hibernateProperties;
 }

我们可以将Hibernate特定的属性添加到mysql.properties文件中：

mysql-hibernate.dialect=org.hibernate.dialect.MySQL5InnoDBDialect mysql-hibernate.show_sql=true mysql-hibernate.hbm2ddl.auto=create-drop
3.5 自定义条件

如果我们不想使用Spring Boot中的任何可用条件，我们还可以通过扩展SpringBootCondition类并重写getMatchOutcome（）方法来定义自定义条件。

让我们为additionalProperties（）方法创建一个名为HibernateCondition的条件，该方法将验证类路径上是否存在HibernateEntityManager类：

static class HibernateCondition extends SpringBootCondition {
  private static final String[] CLASS_NAMES = { "org.hibernate.ejb.HibernateEntityManager",
    "org.hibernate.jpa.HibernateEntityManager" };
  @Override
  public ConditionOutcome getMatchOutcome(ConditionContext context, AnnotatedTypeMetadata metadata) {
   ConditionMessage.Builder message = ConditionMessage.forCondition("Hibernate");
   return Arrays.stream(CLASS_NAMES)
     .filter(className -> ClassUtils.isPresent(className, context.getClassLoader()))
     .map(className -> ConditionOutcome.match(message.found("class").items(Style.NORMAL, className)))
     .findAny().orElseGet(() -> ConditionOutcome.noMatch(
       message.didNotFind("class", "classes").items(Style.NORMAL, Arrays.asList(CLASS_NAMES))));
  }
 }

然后我们可以将条件添加到additionalProperties（）方法：

@Conditional(HibernateCondition.class)
Properties additionalProperties() {
  //...
}
3.6 申请条件

我们还可以通过添加@ConditionalOnWebApplication或@ConditionalOnNotWebApplication注释来指定只能在Web上下文内部/外部加载配置。

四、 测试自动配置

让我们创建一个非常简单的例子来测试我们的自动配置。我们将使用Spring Data 创建一个名为MyUser的实体类和一个MyUserRepository接口：

@Entity
public class MyUser {
 @Id
 private String email;
 public MyUser() {
 }

 public MyUser(String email) {
  super();
  this.email = email;
 }

 public String getEmail() {
  return email;
 }

 public void setEmail(String email) {
  this.email = email;
 }
}

public interface MyUserRepository extends JpaRepository<MyUser, String> {
}

要启用自动配置，我们可以使用@SpringBootApplication或@EnableAutoConfiguration注解：

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

接下来，让我们编写一个保存MyUser实体的JUnit测试：

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@SpringBootTest(classes = AutoconfigurationApplication.class)
@EnableJpaRepositories(basePackages = { "com.peterwanghao.samples.springboot.autoconfiguration.example" })
public class AutoconfigurationLiveTest {

    @Autowired
    private MyUserRepository userRepository;

    @Test
    public void whenSaveUser_thenOk() {
        MyUser user = new MyUser("user@email.com");
        userRepository.save(user);
    }
}

五、禁用自动配置类

如果我们想要从加载中排除自动配置，我们可以将带有exclude或excludeName属性的@EnableAutoConfiguration注解添加到配置类：

@Configuration
@EnableAutoConfiguration(exclude={MySQLAutoconfiguration.class})
public class AutoconfigurationApplication {
    //...
}

禁用特定自动配置的另一个方法是设置spring.autoconfigure.exclude属性：

spring.autoconfigure.exclude=com.peterwanghao.samples.springboot.autoconfiguration.MySQLAutoconfiguration

六、结论

在本教程中，我们介绍了Spring Boot是如何自动加载配置类，以及背后所隐藏的具体实现。展示了如何创建自定义Spring Boot自动配置。

到此这篇关于SpringBoot四大神器之Auto onfiguration的使用的文章就介绍到这了,

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