Spring Boot2 系列教程(七)理解自动化配置的原理

2年前 (2022) 程序员胖胖胖虎阿

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Spring Boot 中的自动化配置确实够吸引人，甚至有人说 Spring Boot 让 Java 又一次焕发了生机，这话虽然听着有点夸张，但是不可否认的是，曾经臃肿繁琐的 Spring 配置确实让人感到头大，而 Spring Boot 带来的全新自动化配置，又确实缓解了这个问题。

你要是问这个自动化配置是怎么实现的，很多人会说不就是 starter 嘛！那么 starter 的原理又是什么呢？松哥以前写过一篇文章，介绍了自定义 starter：

徒手撸一个 Spring Boot 中的 Starter ，解密自动化配置黑魔法！

这里边有一个非常关键的点，那就是条件注解，甚至可以说条件注解是整个 Spring Boot 的基石。

条件注解并非一个新事物，这是一个存在于 Spring 中的东西，我们在 Spring 中常用的 profile 实际上就是条件注解的一个特殊化。

想要把 Spring Boot 的原理搞清，条件注解必须要会用，因此今天松哥就来和大家聊一聊条件注解。

定义

Spring4 中提供了更加通用的条件注解，让我们可以在满足不同条件时创建不同的 Bean，这种配置方式在 Spring Boot 中得到了广泛的使用，大量的自动化配置都是通过条件注解来实现的，查看松哥之前的 Spring Boot 文章，凡是涉及到源码解读的文章，基本上都离不开条件注解：

有的小伙伴可能没用过条件注解，但是开发环境、生产环境切换的 Profile 多多少少都有用过吧？实际上这就是条件注解的一个特例。

实践

抛开 Spring Boot，我们来单纯的看看在 Spring 中条件注解的用法。

首先我们来创建一个普通的 Maven 项目，然后引入 spring-context，如下：

<dependencies>
    <dependency>
        <groupid>org.springframework</groupid>
        <artifactid>spring-context</artifactid>
        <version>5.1.5.RELEASE</version>
    </dependency>
</dependencies>

然后定义一个 Food 接口：

public interface Food {
    String showName();
}

Food 接口有一个 showName 方法和两个实现类：

public class Rice implements Food {
    public String showName() {
        return "米饭";
    }
}
public class Noodles implements Food {
    public String showName() {
        return "面条";
    }
}

分别是 Rice 和 Noodles 两个类，两个类实现了 showName 方法，然后分别返回不同值。

接下来再分别创建 Rice 和 Noodles 的条件类，如下：

public class NoodlesCondition implements Condition {
    public boolean matches(ConditionContext context, AnnotatedTypeMetadata metadata) {
        return context.getEnvironment().getProperty("people").equals("北方人");
    }
}
public class RiceCondition implements Condition {
    public boolean matches(ConditionContext context, AnnotatedTypeMetadata metadata) {
        return context.getEnvironment().getProperty("people").equals("南方人");
    }
}

在 matches 方法中做条件属性判断，当系统属性中的 people 属性值为 '北方人' 的时候，NoodlesCondition 的条件得到满足，当系统中 people 属性值为 '南方人' 的时候，RiceCondition 的条件得到满足，换句话说，哪个条件得到满足，一会就会创建哪个 Bean 。

接下来我们来配置 Rice 和 Noodles ：

@Configuration
public class JavaConfig {
    @Bean("food")
    @Conditional(RiceCondition.class)
    Food rice() {
        return new Rice();
    }
    @Bean("food")
    @Conditional(NoodlesCondition.class)
    Food noodles() {
        return new Noodles();
    }
}

这个配置类，大家重点注意两个地方：

两个 Bean 的名字都为 food，这不是巧合，而是有意取的。两个 Bean 的返回值都为其父类对象 Food。
每个 Bean 上都多了 @Conditional 注解，当 @Conditional 注解中配置的条件类的 matches 方法返回值为 true 时，对应的 Bean 就会生效。

配置完成后，我们就可以在 main 方法中进行测试了：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        AnnotationConfigApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext();
        ctx.getEnvironment().getSystemProperties().put("people", "南方人");
        ctx.register(JavaConfig.class);
        ctx.refresh();
        Food food = (Food) ctx.getBean("food");
        System.out.println(food.showName());
    }
}

首先我们创建一个 AnnotationConfigApplicationContext 实例用来加载 Java 配置类，然后我们添加一个 property 到 environment 中，添加完成后，再去注册我们的配置类，然后刷新容器。容器刷新完成后，我们就可以从容器中去获取 food 的实例了，这个实例会根据 people 属性的不同，而创建出来不同的 Food 实例。

这个就是 Spring 中的条件注解。

进化

条件注解还有一个进化版，那就是 Profile。我们一般利用 Profile 来实现在开发环境和生产环境之间进行快速切换。其实 Profile 就是利用条件注解来实现的。

还是刚才的例子，我们用 Profile 来稍微改造一下：

首先 Food、Rice 以及 Noodles 的定义不用变，条件注解这次我们不需要了，我们直接在 Bean 定义时添加 @Profile 注解，如下：

@Configuration
public class JavaConfig {
    @Bean("food")
    @Profile("南方人")
    Food rice() {
        return new Rice();
    }
    @Bean("food")
    @Profile("北方人")
    Food noodles() {
        return new Noodles();
    }
}

这次不需要条件注解了，取而代之的是 @Profile 。然后在 Main 方法中，按照如下方式加载 Bean：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        AnnotationConfigApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext();
        ctx.getEnvironment().setActiveProfiles("南方人");
        ctx.register(JavaConfig.class);
        ctx.refresh();
        Food food = (Food) ctx.getBean("food");
        System.out.println(food.showName());
    }
}

效果和上面的案例一样。

这样看起来 @Profile 注解貌似比 @Conditional 注解还要方便，那么 @Profile 注解到底是什么实现的呢？

我们来看一下 @Profile 的定义：

@Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Conditional(ProfileCondition.class)
public @interface Profile {
	String[] value();
}

可以看到，它也是通过条件注解来实现的。条件类是 ProfileCondition ，我们来看看：

class ProfileCondition implements Condition {
	@Override
	public boolean matches(ConditionContext context, AnnotatedTypeMetadata metadata) {
		MultiValueMap<string, object> attrs = metadata.getAllAnnotationAttributes(Profile.class.getName());
		if (attrs != null) {
			for (Object value : attrs.get("value")) {
				if (context.getEnvironment().acceptsProfiles(Profiles.of((String[]) value))) {
					return true;
				}
			}
			return false;
		}
		return true;
	}
}

看到这里就明白了，其实还是我们在条件注解中写的那一套东西，只不过 @Profile 注解自动帮我们实现了而已。

@Profile 虽然方便，但是不够灵活，因为具体的判断逻辑不是我们自己实现的。而 @Conditional 则比较灵活。