【Spring Boot系列4】spring.factories配置

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结合具体实例，讲解SpringFactories机制

问题引入

未注入报错

昨天开发项目时，有两个独立的Module，我需要在Module A中，调用Module B的方法：

@Slf4j
@SpringBootTest(classes = Application.class)
@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
public class AlertMsgTest {
    // Module B的类
    @Autowired
    private AlarmMsgMqConsumer alarmMsgMqConsumer;
    @Test
    public void testLoad() throws MQClientException {
        alarmMsgMqConsumer.init();
        return;
    }
}

调用过程中提示报错：

我们看看AlarmMsgMqConsumer类：

@Component
public class AlarmMsgMqConsumer {
}

可以发现，报错的原因是因为Module A没有将AlarmMsgMqConsumer加入到Spring Bean中，那么我们直接在Module A中通过@ComponentScan去加载Module B的类么？这样其实不能实现解耦，这时可以引入spring.factories。

自动加载

为了能让Module B中的Bean能提前注入到Spring中，我们新增类：

@Configuration
@ComponentScan(basePackages = "com.mi.info.sales.middle.alarm")
public class AlertAutoConfig {
}

其中“com.mi.info.sales.middle.alarm”就是Module B的路径，那怎样将这文件能自动启动呢，我们再新增一个spring.factories文件：

org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\
com.mi.info.sales.middle.alarm.AlertAutoConfig

通过spring.factories，将AlertAutoConfig配置进去，可以实现自动加载的功能，下面是项目目录结构：

SpringFactories机制

Spring Boot中有一种非常解耦的扩展机制：Spring Factories。这种扩展机制实际上是仿照Java中的SPI扩展机制来实现的。

什么是 SPI机制

SPI的全名为Service Provider Interface.大多数开发人员可能不熟悉，因为这个是针对厂商或者插件的。在java.util.ServiceLoader的文档里有比较详细的介绍。

简单的总结下java SPI机制的思想。我们系统里抽象的各个模块，往往有很多不同的实现方案，比如日志模块的方案，xml解析模块、jdbc模块的方案等。面向的对象的设计里，我们一般推荐模块之间基于接口编程，模块之间不对实现类进行硬编码。一旦代码里涉及具体的实现类，就违反了可拔插的原则，如果需要替换一种实现，就需要修改代码。为了实现在模块装配的时候能不在程序里动态指明，这就需要一种服务发现机制。

java SPI就是提供这样的一个机制：为某个接口寻找服务实现的机制。有点类似IOC的思想，就是将装配的控制权移到程序之外，在模块化设计中这个机制尤其重要。

Spring Boot中的SPI机制

在Spring中也有一种类似与Java SPI的加载机制。它在META-INF/spring.factories文件中配置接口的实现类名称，然后在程序中读取这些配置文件并实例化。这种自定义的SPI机制是Spring Boot Starter实现的基础。

在日常工作中，我们可能需要实现一些SDK或者Spring Boot Starter给被人使用，这个使用我们就可以使用Factories机制。Factories机制可以让SDK或者Starter的使用只需要很少或者不需要进行配置，只需要在服务中引入我们的jar包。

spring.factories

spring.factories的是通过Properties解析得到的，所以我们在写文件中的内容都是按照下面这种方式配置的：

com.xxx.interface=com.xxx.classname

比如spring-boot包中的spring.factories文件：

# PropertySource Loaders
org.springframework.boot.env.PropertySourceLoader=\
org.springframework.boot.env.PropertiesPropertySourceLoader,\
org.springframework.boot.env.YamlPropertySourceLoader

# Run Listeners
org.springframework.boot.SpringApplicationRunListener=\
org.springframework.boot.context.event.EventPublishingRunListener

# Error Reporters
org.springframework.boot.SpringBootExceptionReporter=\
org.springframework.boot.diagnostics.FailureAnalyzers

# Application Context Initializers
org.springframework.context.ApplicationContextInitializer=\
org.springframework.boot.context.ConfigurationWarningsApplicationContextInitializer,\
org.springframework.boot.context.ContextIdApplicationContextInitializer,\
org.springframework.boot.context.config.DelegatingApplicationContextInitializer,\
org.springframework.boot.web.context.ServerPortInfoApplicationContextInitializer

# 省略...

SpringFactoriesLoader

在这个类中主要的方法： loadFactories：根据接口类获取其实现类的实例，这个方法返回的是对象列表。

public static <T> List<T> loadFactories(Class<T> factoryClass, @Nullable ClassLoader classLoader) {
    Assert.notNull(factoryClass, "'factoryClass' must not be null");
   
    ClassLoader classLoaderToUse = classLoader;
    if (classLoaderToUse == null) {
        classLoaderToUse = SpringFactoriesLoader.class.getClassLoader();
    }
    // 调用loadFactoryNames获取接口的实现类
    List<String> factoryNames = loadFactoryNames(factoryClass, classLoaderToUse);
    if (logger.isTraceEnabled()) {
        logger.trace("Loaded [" + factoryClass.getName() + "] names: " + factoryNames);
    }
    // 遍历 factoryNames 数组，创建实现类的对象
    List<T> result = new ArrayList<>(factoryNames.size());
    for (String factoryName : factoryNames) {
        result.add(instantiateFactory(factoryName, factoryClass, classLoaderToUse));
    }
    // 排序
    AnnotationAwareOrderComparator.sort(result);
    return result;
}

loadFactoryNames：根据接口获取其接口类的名称，这个方法返回的是类名的列表。

public static List<String> loadFactoryNames(Class<?> factoryClass, ClassLoader classLoader) {
    String factoryClassName = factoryClass.getName();
    try {
        Enumeration<URL> urls = (classLoader != null ? classLoader.getResources(FACTORIES_RESOURCE_LOCATION) :
                ClassLoader.getSystemResources(FACTORIES_RESOURCE_LOCATION));
        List<String> result = new ArrayList<String>();
        while (urls.hasMoreElements()) {
            URL url = urls.nextElement();
            Properties properties = PropertiesLoaderUtils.loadProperties(new UrlResource(url));
            String factoryClassNames = properties.getProperty(factoryClassName);
            result.addAll(Arrays.asList(StringUtils.commaDelimitedListToStringArray(factoryClassNames)));
        }
        return result;
    }
    catch (IOException ex) {
        throw new IllegalArgumentException("Unable to load [" + factoryClass.getName() +
                "] factories from location [" + FACTORIES_RESOURCE_LOCATION + "]", ex);
    }
}

instantiateFactory：根据类创建实例对象。

private static <T> T instantiateFactory(String instanceClassName, Class<T> factoryClass, ClassLoader classLoader) {
    try {
        
        Class<?> instanceClass = ClassUtils.forName(instanceClassName, classLoader);
        // 是否实现了指定接口
        if (!factoryClass.isAssignableFrom(instanceClass)) {
            throw new IllegalArgumentException("Class [" + instanceClassName + "] is not assignable to [" + factoryClass.getName() + "]");
        }
        // 创建对象
        return (T) ReflectionUtils.accessibleConstructor(instanceClass).newInstance();
    } catch (Throwable ex) {
        throw new IllegalArgumentException("Unable to instantiate factory class: " + factoryClass.getName(), ex);
    }
}

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