硬核解析！Spring Boot 3.4 啟動(dòng)原理全揭秘，細(xì)節(jié)拉滿(mǎn)！
Spring Boot 作為 Java 生態(tài)中的核心框架，已經(jīng)徹底改變了 Java Web 開(kāi)發(fā)的方式。它通過(guò) "約定優(yōu)于配置" 和強(qiáng)大的自動(dòng)化配置能力，大幅提升了開(kāi)發(fā)效率。然而，盡管 Spring Boot 被廣泛使用，很多開(kāi)發(fā)者在實(shí)際應(yīng)用中只是停留在表層使用，而沒(méi)有深入理解它的底層實(shí)現(xiàn)。例如，在面試或架構(gòu)設(shè)計(jì)討論中，Spring Boot 啟動(dòng)原理往往是考察點(diǎn)之一，但很多人對(duì)其核心機(jī)制了解不深。
本篇文章將帶你深入剖析 Spring Boot 3.4 的啟動(dòng)流程，解析 @SpringBootApplication、@EnableAutoConfiguration 及其背后的自動(dòng)化配置機(jī)制，幫助你構(gòu)建對(duì) Spring Boot 的深層次認(rèn)知。
@SpringBootApplication 注解解析
要理解 Spring Boot 的自動(dòng)化配置，必須先從 @SpringBootApplication 注解入手，它是整個(gè) Spring Boot 啟動(dòng)過(guò)程的起點(diǎn)。先來(lái)看其源碼：
@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@interfaceSpringBootApplication{
}該注解實(shí)際上是多個(gè)注解的組合：
- @SpringBootConfiguration：標(biāo)識(shí)該類(lèi)為 Spring Boot 配置類(lèi)。
- @EnableAutoConfiguration：?jiǎn)⒂米詣?dòng)化配置（核心）。
- @ComponentScan：自動(dòng)掃描當(dāng)前包及子包下的 Spring 組件。
其中，@EnableAutoConfiguration 是 Spring Boot 自動(dòng)化配置的關(guān)鍵，我們接下來(lái)重點(diǎn)分析它的實(shí)現(xiàn)。
@EnableAutoConfiguration 的實(shí)現(xiàn)機(jī)制
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@AutoConfigurationPackage
@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)
public @interface EnableAutoConfiguration {
}這里的 @Import(AutoConfigurationImportSelector.class) 是關(guān)鍵，它會(huì)導(dǎo)入 AutoConfigurationImportSelector，進(jìn)而加載各種自動(dòng)化配置類(lèi)。
AutoConfigurationImportSelector 解析
@Override
public void process(AnnotationMetadata annotationMetadata, DeferredImportSelector deferredImportSelector) {
Assert.state(deferredImportSelector instanceof AutoConfigurationImportSelector,
() -> String.format("Only %s implementations are supported, got %s",
AutoConfigurationImportSelector.class.getSimpleName(),
deferredImportSelector.getClass().getName()));
AutoConfigurationEntry autoConfigurationEntry = ((AutoConfigurationImportSelector) deferredImportSelector)
.getAutoConfigurationEntry(annotationMetadata);
this.autoConfigurationEntries.add(autoConfigurationEntry);
for (String importClassName : autoConfigurationEntry.getConfigurations()) {
this.entries.putIfAbsent(importClassName, annotationMetadata);
}
}該方法的核心作用是解析 AutoConfigurationImportSelector 并獲取 AutoConfigurationEntry，最終將自動(dòng)化配置類(lèi)注冊(cè)到 Spring 容器中。
getAutoConfigurationEntry 方法分析
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);
}該方法執(zhí)行了如下關(guān)鍵步驟：
- 通過(guò) getCandidateConfigurations 方法獲取所有候選自動(dòng)化配置類(lèi)。
- 過(guò)濾掉重復(fù)項(xiàng)，并移除 exclusions 中排除的配置類(lèi)。
- 觸發(fā)自動(dòng)化配置導(dǎo)入事件。
getCandidateConfigurations 方法
protected List<String> getCandidateConfigurations(AnnotationMetadata metadata, AnnotationAttributes attributes) {
List<String> configurations = new ArrayList<>(
SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(getSpringFactoriesLoaderFactoryClass(), getBeanClassLoader()));
ImportCandidates.load(AutoConfiguration.class, getBeanClassLoader()).forEach(configurations::add);
Assert.notEmpty(configurations,
"No auto configuration classes found in META-INF/spring.factories nor in META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports. If you " +
"are using a custom packaging, make sure that file is correct.");
return configurations;
}這里的自動(dòng)化配置類(lèi)來(lái)源有兩個(gè)：
- META-INF/spring.factories 文件：用戶(hù)自定義的 starter 會(huì)在這里聲明自動(dòng)化配置類(lèi)。
- META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports 文件：Spring Boot 內(nèi)置的自動(dòng)化配置類(lèi)。
如果這兩個(gè)地方都沒(méi)有找到自動(dòng)化配置類(lèi)，將會(huì)拋出異常。
Spring Boot 3.4 啟動(dòng)機(jī)制總結(jié)
Spring Boot 3.4 的啟動(dòng)流程依賴(lài)于 @EnableAutoConfiguration 及其背后的 AutoConfigurationImportSelector 機(jī)制，核心原理如下：
- @SpringBootApplication 觸發(fā) @EnableAutoConfiguration 機(jī)制。
- @EnableAutoConfiguration 通過(guò) AutoConfigurationImportSelector 解析并加載 META-INF/spring.factories 或 AutoConfiguration.imports 中定義的自動(dòng)化配置類(lèi)。
- 解析后的自動(dòng)化配置類(lèi)注冊(cè)到 Spring 容器，完成自動(dòng)配置。
結(jié)論
理解 Spring Boot 的啟動(dòng)機(jī)制不僅能幫助開(kāi)發(fā)者更高效地排查問(wèn)題，還能在面對(duì)面試或架構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)提供更強(qiáng)的技術(shù)支撐。Spring Boot 3.4 的自動(dòng)化配置機(jī)制雖然復(fù)雜，但掌握其核心原理后，我們就可以更自由地?cái)U(kuò)展 Spring Boot 的能力，如自定義 Starter、優(yōu)化應(yīng)用性能等。
