Spring boot之自动装配

Spring Boot的自动装配是其核心功能之一，它通过条件注解、spring.factories文件以及Spring Framework的容器机制，实现了在应用程序启动时自动配置和初始化所需的组件。以下是对Spring Boot自动装配的详细介绍，并给出一个简单的代码示例。

目录

一、自动装配的概念

二、自动装配的原理

1、启动类与@SpringBootApplication注解

2、自动配置类

3、条件注解

4、META-INF/spring.factories文件

三、自动装配的流程

1、加载META-INF/spring.factories文件

2、条件判断

3、创建Bean并注册到容器中

4、遍历所有自动配置类

四、核心注解说明

1. @SpringBootApplication

2. @Configuration

3. @Component、@Service、@Repository、@Controller

4. @Autowired

5. @Qualifier

6. @Resource

7. @Value

8. @Bean

9. @Profile

10. @Import

五、代码示例

六、总结

一、自动装配的概念

       Spring Boot的自动装配是指，Spring Boot能够自动识别和配置应用程序中的组件，而无需开发者显式地进行配置。这大大简化了Spring应用程序的搭建和配置过程，提高了开发效率。

二、自动装配的原理

       Spring Boot的自动装配原理主要基于条件化的装配，即根据项目的依赖和配置来推断需要自动配置的组件，并通过条件注解（如@ConditionalOnClass、@ConditionalOnBean、@ConditionalOnProperty等）来控制是否进行某个组件的自动配置。

1、启动类与@SpringBootApplication注解

•       Spring Boot应用程序通常有一个入口类，该类用@SpringBootApplication注解标记。这个注解是Spring Boot的核心注解，它包含了@SpringBootConfiguration（标明这是一个配置类）、@EnableAutoConfiguration（启用自动配置）、@ComponentScan（组件扫描，默认扫描启动类所在包及其子包）等注解的功能。

2、自动配置类

• Spring Boot提供了大量的自动配置类，这些类位于spring-boot-autoconfigure依赖中。这些类通过@Configuration注解标记为配置类，并通过条件注解来控制是否创建某些Bean。

3、条件注解

• @ConditionalOnClass：当类路径中存在指定的类时，才启用某个配置类或Bean。
• @ConditionalOnBean：当容器中存在指定类型的Bean时，才会启用某个配置类或Bean。
• @ConditionalOnProperty：当特定的配置属性存在且具有指定的值时，才会启用某个配置类或Bean。

4、META-INF/spring.factories文件

• 在Spring Boot的自动配置过程中，META-INF/spring.factories文件起到了关键作用。这个文件位于自动配置类的jar包中，定义了自动配置类的全限定名。Spring Boot启动时，会加载这个文件，并根据条件注解来判断是否需要进行某个组件的自动配置。

三、自动装配的流程

1、加载META-INF/spring.factories文件

• Spring Boot启动时会加载META-INF/spring.factories文件，获取自动配置类的全限定名。

2、条件判断

• 根据条件注解（如@ConditionalOnClass、@ConditionalOnBean、@ConditionalOnProperty等）来判断是否需要进行某个组件的自动配置。

3、创建Bean并注册到容器中

• 如果条件满足，则根据自动配置类的配置信息创建相应的Bean，并将其注册到Spring容器中。

4、遍历所有自动配置类

• Spring Boot会遍历所有的自动配置类，将满足条件的配置都应用到应用程序中。

四、核心注解说明

1. @SpringBootApplication

• 作用：这是 Spring Boot 的核心注解，它实际上是一个组合注解，包含了 @SpringBootConfiguration、@EnableAutoConfiguration 和 @ComponentScan。通常用于标记 Spring Boot 的主类。
• 使用场景：在 Spring Boot 应用程序的入口类上使用。

2. @Configuration

• 作用：表明该类是一个配置类，等价于 XML 配置文件，使用 Java 代码来配置 Spring 容器。
• 使用场景：在 Java 配置类上使用。

3. @Component、@Service、@Repository、@Controller

• 作用：这四个注解都是特殊化的 @Component 注解，用于将类标记为 Spring 容器中的组件，但它们各自有不同的语义。
  • @Component：泛指组件，当不好归类时使用。
  • @Service：用于标注业务层组件。
  • @Repository：用于标注数据访问组件，即 DAO 层。
  • @Controller：用于标注控制层组件，如 Spring MVC 的控制器。
• 使用场景：在类的定义上使用，以便 Spring 容器能够扫描到这些类并自动装配它们。

4. @Autowired

• 作用：自动装配 Spring 容器中管理的 bean。可以用在字段、构造器或方法上。
• 使用场景：在需要自动注入依赖的字段、构造器或方法上使用。

5. @Qualifier

• 作用：当存在多个相同类型的 bean 时，使用 @Qualifier 注解来指定需要注入的 bean 的名称。
• 使用场景：与 @Autowired 注解一起使用，解决依赖注入的歧义性。

6. @Resource

• 作用：与 @Autowired 类似，用于自动装配 bean，但它支持按名称装配。
• 使用场景：在需要按名称注入依赖的字段上使用。

7. @Value

• 作用：用于注入配置文件中的值（如 application.properties 或 application.yml 文件中的值）到变量中。
• 使用场景：在需要注入配置文件中值的字段上使用。

8. @Bean

• 作用：在配置类中声明一个 bean，并将其注册到 Spring 容器中。
• 使用场景：在配置类的方法上使用，通常用于方法的返回值上，表示该方法将返回一个对象，该对象要注册为 Spring 容器中的 bean。

9. @Profile

• 作用：用于指定某个类或方法只在特定的环境配置下被激活。
• 使用场景：在开发、测试和生产等不同环境下，可能需要使用不同的配置或组件，@Profile 注解可以帮助实现这一需求。

10. @Import

• 作用：用于导入其他配置类，使得当前配置类能够组合或继承其他配置类中的 bean 定义。
• 使用场景：在配置类上使用，以便重用或组合其他配置类中的配置。

五、代码示例

以下是一个简单的Spring Boot应用程序示例，展示了自动装配的使用。

首先，我们需要一个Spring Boot的pom.xml文件，其中包含Spring Boot的起步依赖（starter）和其他必要的依赖：

<dependencies>  
    <dependency>  
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>  
        <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>  
    </dependency>  
    <!-- 其他依赖 -->  
</dependencies>

然后，我们创建一个主类，用@SpringBootApplication注解标记：

package com.example.demo;  
  
import org.springframework.boot.SpringApplication;  
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;  
  
@SpringBootApplication  
public class DemoApplication {  
  
    public static void main(String[] args) {  
        SpringApplication.run(DemoApplication.class, args);  
    }  
}

接下来，我们创建一个简单的REST控制器，这个控制器不需要任何显式的配置，因为Spring Boot会自动配置Spring MVC和Tomcat嵌入式服务器：

package com.example.demo;  
  
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;  
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;  
  
@RestController  
public class HelloController {  
  
    @GetMapping("/hello")  
    public String hello() {  
        return "Hello, Spring Boot!";  
    }  
}

在这个例子中，我们没有编写任何Spring MVC或Tomcat的配置代码，但是当我们运行DemoApplication类的main方法时，Spring Boot会自动配置Spring MVC和Tomcat，并启动一个Web服务器。然后，我们可以通过访问http://localhost:8080/hello来看到"Hello, Spring Boot!"的响应。

六、总结

       Spring Boot的自动装配通过条件注解、spring.factories文件及Spring容器机制，在启动时自动配置和初始化所需组件，简化Spring应用搭建。核心在于@SpringBootApplication注解，包含自动配置与组件扫描功能。Spring Boot通过条件注解控制组件装配，如@ConditionalOnClass、@ConditionalOnBean等。自动配置类位于spring-boot-autoconfigure中，由spring.factories文件引导加载。自动装配流程包括加载配置文件、条件判断、Bean创建注册及遍历应用所有自动配置。此外，提供了丰富的核心注解支持，如@Configuration、@Autowired等。代码示例展示了Spring Boot自动装配在Web应用中的实际应用，无需额外配置即可启动Web服务器并响应HTTP请求。