前言:

自动配置（Auto-Configuration）是Spring Boot 的自动配置原理是其核心特性之一，旨在通过预定义的约定和条件，它极大地简化了Spring应用的开发过程，这一机制使得开发人员可以更加专注于业务逻辑的实现，而无需花费大量时间在繁琐的配置上。本章会先从基础概念一步步到案例剖析，以下是对Spring Boot 3自动配置原理的详细剖析：

一、概念

1.自动配置类

• 自动配置类是通过@AutoConfiguration注解标记的类，这些类位于spring-boot-autoconfigure包中。
• 自动配置类的核心内容也是配置Bean，可以添加条件和规则，只有满足特定的条件和规则，这些Bean才会生效。

2.条件注解

Spring Boot使用了一系列的@ConditionalXXX注解来定义条件，条件成立才给容器中添加组件，配置配里面的内容才生效，这些条件用于控制自动配置类的加载和Bean的注册。以下常见的条件注解：

a.类条件注解

• @ConditionalOnClass：存在指定的类时，创建Bean
• @ConditionalOnMissingClass：当指定的类在类路径上不存在时，创建Bean

b.bean条件注解

• @ConditionalOnBean：当指定的Bean在容器中存在时，条件才会成立，创建某个Bean。
• @ConditionalOnMissingBean:当容器中不存在指定类型的Bean时，创建某个Bean。

c.属性条件注解

• @ConditionalOnProperty:当配置文件中指定属性存在或不存在时，创建某个Bean。

d.资源条件注解

• @ConditionalOnResource:根据类路径上是否存在指定资源文件来决定是否创建某个Bean。

d.其他条件注解

• @ConditionalOnWebApplication:当前项目是web项目才开启配置
• @ConditionalOnNotWebApplication:与@ConditionalOnWebApplication相反，当前项目不是web项目开启配置。
• @ConditionalOnSingleCandidate：当指定的class在容器中只有一个Bean，或者同时有多个但为首选时才开启配置。
• @ConditionalOnExpression：当SpEL表达式为true时开启配置。
• @ConditionalOnJava：当运行的Java 指定的版本范围时开启配置。
• @ConditionalOnJndi：当指定的JNDI存在时开启配置。
• @ConditionalOnCloudPlatform：当指定的云平台激活时开启配置。

二、工作流程

1.启动类注解：

每个Spring Boot应用都有一个启动类，启动类上通常使用@SpringBootApplication注解。@SpringBootApplication是一个组合注解，它包含了@EnableAutoConfiguration注解自动配置的关键。

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

2.扫描候选自动配置类：

@EnableAutoConfiguration注解通过@Import导入了AutoConfigurationImportSelector类。AutoConfigurationImportSelector类负责在启动时扫描并导入自动配置类。在Spring Boot 2.7及之前的版本中，这些候选自动配置类通常通过spring.factories文件存放；而在Spring Boot 3.0及之后的版本中，则通过META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports文件存放。

3.筛选并应用自动配置类：

AutoConfigurationImportSelector类会读取候选自动配置类列表，并使用条件注解进行筛选。

只有满足特定条件的自动配置类才会被应用，即其配置的Bean会被注册到Spring容器中。

加载指定目录：

4.属性绑定：

自动配置过程还涉及将外部配置（如application.properties或application.yml）绑定到配置类上，进一步定制化自动配置。

三、优点

• 提供合理的默认配置，开发者只需关注应用的核心业务逻辑。
• 自动扫描和配置，降低了配置错误的风险。
• 支持微服务架构，易于集成第三方库。
• 理解自动配置背后的条件逻辑对于高效使用Spring Boot非常重要。
• 如果默认的自动配置不符合需求，需要通过自定义配置来覆盖或补充默认配置。

四：web剖析

本章节使用Spring Boot自动配置Tomcat服务器案例剖析，在项目中我们只需要引入依赖，非常轻松地创建和运行Web应用，而无需手动配置Tomcat服务器。

原理步骤：

1.依赖引入：

在Spring Boot项目中引入spring-boot-starter-web依赖时，Spring Boot会自动引入Tomcat作为默认的嵌入式服务器。spring-boot-starter-web是一个方便的依赖项集合，它包括了Spring MVC和Tomcat等Web开发所需的依赖。

2.Tomcat的自动配置类：

自动配置类是ServletWebServerFactoryAutoConfiguration。这个类通过@Import注解引入了Tomcat相关的配置类，如ServletWebServerFactoryConfiguration.EmbeddedTomcat。

3.条件注解：

• @AutoConfiguration(after = {SslAutoConfiguration.class})：自动配置之间的加载顺序，表示当前的自动配置类应该在 SslAutoConfiguration 类之后加载
• @ConditionalOnClass({ServletRequest.class})：如果 ServletRequest类在应用的类路径上存在，那么当前配置将会被激活。
• @ConditionalOnWebApplication(type = Type.SERVLET)：如果 应用是一个基于 Servlet 的 Web 应用时，那么当前配置才会被激活。
• @EnableConfigurationProperties({ServerProperties.class})：将配置文件中的相关属性绑定到这些类的字段上
• @Import({ServletWebServerFactoryAutoConfiguration.BeanPostProcessorsRegistrar.class, EmbeddedTomcat.class})：从应用上下文导入EmbeddedTomcat Bean。

4.Bean注册：

• 如果满足自动配置的条件，ServletWebServerFactoryAutoConfiguration类会注册一个TomcatServletWebServerFactory Bean。这个Bean是Tomcat服务器的工厂类，用于创建和配置Tomcat服务器实例。
• 此外，还会注册一些自定义器（Customizer）Bean，这些Bean可以对Tomcat服务器进行进一步的配置和定制。

5.tomcat配置

• Spring Boot为Tomcat提供了一系列合理的默认配置，如端口号、上下文路径、会话超时时间等。这些默认配置可以在application.properties或application.yml文件中进行覆盖。

6.启动tomcat

• Spring Boot应用启动，它会创建并初始化Spring应用上下文。在这个过程中，Spring Boot会根据自动配置类和条件注解来注册和配置Bean。
• 创建tomcat服务器：在Spring应用上下文初始化完成后，Spring Boot会通过TomcatServletWebServerFactory Bean创建tomcat服务器实例.
• 启动tomcat服务器：tomcat服务器实例创建完成后，Spring Boot会启动tomcat服务器，并开始监听指定的端口。

小结：

综上所述，Spring Boot 的自动配置原理是通过提供合理的默认配置、自动扫描和配置、基于条件的自动配置等特点，极大地简化了Spring应用的开发过程。理解并掌握这一原理，对于高效使用Spring Boot进行开发至关重要。

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