史上最全！！！大厂面试真题-SpringBoot自动装配的原理是什么？

我想你也在真实面试中被问过无数次这个问题了，我也是，但是不管你怎么搜，都只有那几篇八股文的答案，你问GPT它都解释不清楚，我决定自己写一篇详细的，避免遗忘也想帮助一下患难中的兄弟姐妹们，能把这篇文章搞懂，这个面试题必过！！！！祝各位早日上岸

SpringBoot实现自动装配的原理是其核心特性之一，它极大地简化了Spring应用程序的配置过程，让开发者能够快速构建Spring应用。下面详细解释SpringBoot自动装配的原理，并尝试结合源代码进行说明（注意，由于直接引用完整源代码篇幅较长且涉及版权问题，这里将基于原理和关键组件进行说明）。

SpringBoot自动装配原理概述

SpringBoot自动装配主要通过以下几个关键组件和机制实现：

@SpringBootApplication注解：
- 这是一个组合注解，包含了@SpringBootConfiguration、@EnableAutoConfiguration和@ComponentScan三个核心注解。
- @SpringBootConfiguration：表明该类是一个配置类，它实际上是一个@Configuration注解的派生注解，用于定义Bean和配置应用程序。
- @EnableAutoConfiguration：开启自动配置功能，通过@Import注解引入AutoConfigurationImportSelector类，该类负责扫描并加载自动配置类。
- @ComponentScan：指定Spring Boot扫描组件的基础包，用于注册带有@Controller、@Service、@Repository、@Component等注解的类为Spring管理的Bean。
AutoConfigurationImportSelector：
- 实现了ImportSelector接口，其selectImports方法会根据应用的上下文环境和类路径中存在的依赖，动态地选择需要导入的自动配置类。
- 这一过程主要依赖于META-INF/spring.factories文件中的配置，该文件位于spring-boot-autoconfigure项目的JAR包中，包含了大量自动配置类的全限定名。
spring.factories文件：
- 这是一个位于JAR包META-INF目录下的文件，以key=value的形式列出了自动配置类的全限定名。
- 当@EnableAutoConfiguration注解生效时，Spring Boot会读取这个文件，并根据其中的配置加载相应的自动配置类。
条件注解（@Conditional注解及其扩展）：
- 自动配置类中使用了大量条件注解（如@ConditionalOnClass、@ConditionalOnMissingBean、@ConditionalOnProperty等），这些注解用于控制Bean的创建和配置类的激活。
- 例如，@ConditionalOnClass注解会检查类路径中是否存在某个类，如果存在，则满足条件；@ConditionalOnMissingBean注解会检查Spring容器中是否已经存在某个Bean，如果不存在，则满足条件。

简单总结一下就是：（1）@SpringBootApplication引入了@EnableAutoConfiguration(负责启动自动配置功能)

（2）@EnableAutoConfiguration引入了@Import,里面引入了AutoConfigurationImportSelector,z这个类又实现了DeferredImportSelector（咱可以给它翻译成延迟导入选择器），它会使SpringBoot的自动配置类的顺序放在最后，方便扩展和覆盖（比如我们有很多的ContidionalOnBean，Bean解析之后，自动配置类才能准确的更好的发挥作用）

（3）DeferredImportSelector才用类似SPI的机制（SPI对应的名字应该是接口名字，另外应该在/META-INF/service下）实现导入classpath下的所有的/META-INF/spring.factories文件

源代码层面的简要说明（非完整代码）

由于直接展示完整源代码篇幅过长，这里仅对关键部分进行简要说明：

@EnableAutoConfiguration注解：

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@AutoConfigurationPackage
@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)
public @interface EnableAutoConfiguration {/*** Environment property that can be used to override when auto-configuration is* enabled.*/String ENABLED_OVERRIDE_PROPERTY = "spring.boot.enableautoconfiguration";/*** Exclude specific auto-configuration classes such that they will never be applied.* @return the classes to exclude*/Class<?>[] exclude() default {};/*** Exclude specific auto-configuration class names such that they will never be* applied.* @return the class names to exclude* @since 1.3.0*/String[] excludeName() default {};}

注意@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)，这里导入了AutoConfigurationImportSelector类，用于后续的自动配置类加载。

AutoConfigurationImportSelector类：

public class AutoConfigurationImportSelector implements DeferredImportSelector, BeanClassLoaderAware, ResourceLoaderAware, BeanFactoryAware, EnvironmentAware, Ordered { 
// ... 其他方法和属性 @Override
public String[] selectImports(AnnotationMetadata annotationMetadata) {if (!isEnabled(annotationMetadata)) {return NO_IMPORTS;}
// 根据条件加载自动配置类 AutoConfigurationEntry autoConfigurationEntry=getAutoConfigurationEntry(annotationMetadata);return StringUtils.toStringArray(autoConfigurationEntry.getConfigurations());
}// ... selectImports方法的具体实现细节会涉及到读取spring.factories文件等 
}

selectImports方法是自动配置加载的核心，它会根据应用的上下文环境和类路径中的依赖，动态地选择需要导入的自动配置类。里面会调用getAutoConfigurationEntry,以下是方法的具体代码

protected AutoConfigurationEntry getAutoConfigurationEntry(AnnotationMetadata annotationMetadata) {if (!isEnabled(annotationMetadata)) {return EMPTY_ENTRY;}AnnotationAttributes attributes = getAttributes(annotationMetadata);List<String> configurations = getCandidateConfigurations(annotationMetadata, attributes);configurations = removeDuplicates(configurations);Set<String> exclusions = getExclusions(annotationMetadata, attributes);checkExcludedClasses(configurations, exclusions);configurations.removeAll(exclusions);configurations = getConfigurationClassFilter().filter(configurations);fireAutoConfigurationImportEvents(configurations, exclusions);return new AutoConfigurationEntry(configurations, exclusions);}

里面最重要的源码是调用了getCandidateConfigurations,看具体代码

/*** Return the auto-configuration class names that should be considered. By default* this method will load candidates using {@link SpringFactoriesLoader} with* {@link #getSpringFactoriesLoaderFactoryClass()}.* @param metadata the source metadata* @param attributes the {@link #getAttributes(AnnotationMetadata) annotation* attributes}* @return a list of candidate configurations*/protected List<String> getCandidateConfigurations(AnnotationMetadata metadata, AnnotationAttributes attributes) {List<String> 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;}

loadFactoryNames就是我们的主要导入配置的方法了

public static List<String> loadFactoryNames(Class<?> factoryType, @Nullable ClassLoader classLoader) {ClassLoader classLoaderToUse = classLoader;if (classLoader == null) {classLoaderToUse = SpringFactoriesLoader.class.getClassLoader();}String factoryTypeName = factoryType.getName();return (List)loadSpringFactories(classLoaderToUse).getOrDefault(factoryTypeName, Collections.emptyList());}

里面有几个重要的点需要我们关注一下：（1）factoryType来自我们传入的第一个参数也就是getSpringFactoriesLoaderFactoryClass()，代码如下

/*** Return the class used by {@link SpringFactoriesLoader} to load configuration* candidates.* @return the factory class*/protected Class<?> getSpringFactoriesLoaderFactoryClass() {return EnableAutoConfiguration.class;}

说明我们要导入的EnableAutoConfiguration这个类对应的value

（2）loadSpringFactroies是实际load的过程，代码一看就能知道为什么说我们导入的是classpath下的所有的spring.factories

private static Map<String, List<String>> loadSpringFactories(ClassLoader classLoader) {Map<String, List<String>> result = (Map)cache.get(classLoader);if (result != null) {return result;} else {HashMap result = new HashMap();try {Enumeration urls = classLoader.getResources("META-INF/spring.factories");while(urls.hasMoreElements()) {URL url = (URL)urls.nextElement();UrlResource resource = new UrlResource(url);Properties properties = PropertiesLoaderUtils.loadProperties(resource);Iterator var6 = properties.entrySet().iterator();while(var6.hasNext()) {Entry<?, ?> entry = (Entry)var6.next();String factoryTypeName = ((String)entry.getKey()).trim();String[] factoryImplementationNames = StringUtils.commaDelimitedListToStringArray((String)entry.getValue());String[] var10 = factoryImplementationNames;int var11 = factoryImplementationNames.length;for(int var12 = 0; var12 < var11; ++var12) {String factoryImplementationName = var10[var12];((List)result.computeIfAbsent(factoryTypeName, (key) -> {return new ArrayList();})).add(factoryImplementationName.trim());}}}result.replaceAll((factoryType, implementations) -> {return (List)implementations.stream().distinct().collect(Collectors.collectingAndThen(Collectors.toList(), Collections::unmodifiableList));});cache.put(classLoader, result);return result;} catch (IOException var14) {throw new IllegalArgumentException("Unable to load factories from location [META-INF/spring.factories]", var14);}}}

spring.factories在很多jar包中都有，也可以自己定义

我们要导入的就是所有这些文件里对应的key为org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration的(截图文件是org\springframework\boot\spring-boot-autoconfigure\2.4.13\spring-boot-autoconfigure-2.4.13.jar!\META-INF\spring.factories)

讲到这我们就得继续回到开头的getAutoConfigurationEntry那个方法里了，代码我再放这里一遍，省得往上翻了

protected AutoConfigurationEntry getAutoConfigurationEntry(AnnotationMetadata annotationMetadata) {if (!isEnabled(annotationMetadata)) {return EMPTY_ENTRY;}AnnotationAttributes attributes = getAttributes(annotationMetadata);List<String> configurations = getCandidateConfigurations(annotationMetadata, attributes);/**拿到记录之后，开始过滤排除各种操作*/configurations = removeDuplicates(configurations);Set<String> exclusions = getExclusions(annotationMetadata, attributes);checkExcludedClasses(configurations, exclusions);configurations.removeAll(exclusions);/**具体的过滤逻辑*/configurations = getConfigurationClassFilter().filter(configurations);fireAutoConfigurationImportEvents(configurations, exclusions);return new AutoConfigurationEntry(configurations, exclusions);}

过滤完之后SpringBoot原生的应该有23个

我这里有自定义的，所以有74个

总结

SpringBoot通过@SpringBootApplication注解开启自动配置，利用AutoConfigurationImportSelector类动态加载spring.factories文件中指定的自动配置类，同时结合条件注解控制Bean的创建和配置类的激活，从而实现了自动装配。这种机制极大地简化了Spring应用程序的配置过程，提高了开发效率。