【Java后端】《Spring Boot Starter 原理详解》博客

Spring Boot Starter 原理详解

一、引言

Spring Boot 能够火遍全世界，很大程度上归功于它的 自动配置 与 Starter 机制 。

在日常开发中，只需引入一个 spring-boot-starter-web，我们就能快速搭建 Web 服务，几乎不需要额外配置。这背后究竟是怎么实现的？Starter 又是什么？本文将深入解析 Spring Boot Starter 的工作原理。

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二、什么是 Starter？

Starter 可以理解为一组 模块化依赖，它们帮助我们快速集成某种功能。

举个例子：

• spring-boot-starter-web 会自动引入：

  • Spring MVC

  • Jackson JSON

  • Tomcat 依赖

    让我们可以直接写 @RestController 提供接口。

官方提供了大量 Starter（如 spring-boot-starter-data-jpa, spring-boot-starter-security），社区也有第三方 Starter，甚至可以编写 自定义 Starter。

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三、Starter 的核心原理

1. 自动配置核心注解

• @EnableAutoConfiguration（通常通过 @SpringBootApplication 间接引入）

• 作用：告诉 Spring Boot 根据类路径中的依赖和配置，自动装配 Bean

2. SPI 机制加载配置类

Spring Boot 使用 SpringFactoriesLoader 加载自动配置类：

• 在每个 Starter 的 META-INF/spring.factories 文件中，会声明对应的自动配置类：

  org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\
  org.springframework.boot.autoconfigure.web.servlet.WebMvcAutoConfiguration,\
  org.springframework.boot.autoconfigure.jdbc.DataSourceAutoConfiguration

2.7.18版本里

# Initializers
org.springframework.context.ApplicationContextInitializer=\
org.springframework.boot.autoconfigure.SharedMetadataReaderFactoryContextInitializer,\
org.springframework.boot.autoconfigure.logging.ConditionEvaluationReportLoggingListener

# Application Listeners
org.springframework.context.ApplicationListener=\
org.springframework.boot.autoconfigure.BackgroundPreinitializer

# Environment Post Processors
org.springframework.boot.env.EnvironmentPostProcessor=\
org.springframework.boot.autoconfigure.integration.IntegrationPropertiesEnvironmentPostProcessor

# Auto Configuration Import Listeners
org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfigurationImportListener=\
org.springframework.boot.autoconfigure.condition.ConditionEvaluationReportAutoConfigurationImportListener

# Auto Configuration Import Filters
org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfigurationImportFilter=\
org.springframework.boot.autoconfigure.condition.OnBeanCondition,\
org.springframework.boot.autoconfigure.condition.OnClassCondition,\
org.springframework.boot.autoconfigure.condition.OnWebApplicationCondition

# Failure analyzers
org.springframework.boot.diagnostics.FailureAnalyzer=\
org.springframework.boot.autoconfigure.data.redis.RedisUrlSyntaxFailureAnalyzer,\
org.springframework.boot.autoconfigure.diagnostics.analyzer.NoSuchBeanDefinitionFailureAnalyzer,\
org.springframework.boot.autoconfigure.flyway.FlywayMigrationScriptMissingFailureAnalyzer,\
org.springframework.boot.autoconfigure.jdbc.DataSourceBeanCreationFailureAnalyzer,\
org.springframework.boot.autoconfigure.jdbc.HikariDriverConfigurationFailureAnalyzer,\
org.springframework.boot.autoconfigure.jooq.NoDslContextBeanFailureAnalyzer,\
org.springframework.boot.autoconfigure.r2dbc.ConnectionFactoryBeanCreationFailureAnalyzer,\
org.springframework.boot.autoconfigure.r2dbc.MissingR2dbcPoolDependencyFailureAnalyzer,\
org.springframework.boot.autoconfigure.r2dbc.MultipleConnectionPoolConfigurationsFailureAnalyzer,\
org.springframework.boot.autoconfigure.r2dbc.NoConnectionFactoryBeanFailureAnalyzer,\
org.springframework.boot.autoconfigure.session.NonUniqueSessionRepositoryFailureAnalyzer

# Template availability providers
org.springframework.boot.autoconfigure.template.TemplateAvailabilityProvider=\
org.springframework.boot.autoconfigure.freemarker.FreeMarkerTemplateAvailabilityProvider,\
org.springframework.boot.autoconfigure.mustache.MustacheTemplateAvailabilityProvider,\
org.springframework.boot.autoconfigure.groovy.template.GroovyTemplateAvailabilityProvider,\
org.springframework.boot.autoconfigure.thymeleaf.ThymeleafTemplateAvailabilityProvider,\
org.springframework.boot.autoconfigure.web.servlet.JspTemplateAvailabilityProvider

# DataSource initializer detectors
org.springframework.boot.sql.init.dependency.DatabaseInitializerDetector=\
org.springframework.boot.autoconfigure.flyway.FlywayMigrationInitializerDatabaseInitializerDetector

# Depends on database initialization detectors
org.springframework.boot.sql.init.dependency.DependsOnDatabaseInitializationDetector=\
org.springframework.boot.autoconfigure.batch.JobRepositoryDependsOnDatabaseInitializationDetector,\
org.springframework.boot.autoconfigure.quartz.SchedulerDependsOnDatabaseInitializationDetector,\
org.springframework.boot.autoconfigure.session.JdbcIndexedSessionRepositoryDependsOnDatabaseInitializationDetector

• Spring Boot 启动时，会扫描 spring.factories，找到所有 EnableAutoConfiguration 的实现类并加载。

3. 条件注解控制生效

Starter 的自动配置并不是"强制开启"，而是通过 条件注解 控制：

• @ConditionalOnClass：当某个类在 classpath 中存在时才生效

• @ConditionalOnMissingBean：当容器中不存在指定 Bean 时才生效

• @ConditionalOnProperty：当配置文件中存在某个属性时才生效

例如：
WebMvcAutoConfiguration 只有在 DispatcherServlet 存在时才会生效。

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四、源码执行流程

以 spring-boot-starter-web 为例：

1. 引入 Starter

   在 pom.xml 中添加：

   <dependency>
       <groupId>org.springframework.boot</groupId>
       <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
   </dependency>

2. 依赖加载

   Maven 会拉取 Spring MVC、Jackson、Tomcat 等依赖。

3. 扫描自动配置类

   启动时，Spring Boot 扫描 spring.factories，发现 WebMvcAutoConfiguration。

4. 条件匹配

   判断 classpath 中是否存在 DispatcherServlet，以及用户是否手动定义了 WebMvcConfigurer。

5. 自动装配生效

   若条件满足，Spring Boot 自动注册 RequestMappingHandlerMapping、MessageConverter 等 Bean。

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五、自定义 Starter 实战

假设我们要封装一个 HelloService Starter，只需三步：

1. 定义服务类

public class HelloService {
    private String name;

    public HelloService(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String sayHello() {
        return "Hello, " + name + "!";
    }
}

2. 编写自动配置类

@Configuration
@ConditionalOnClass(HelloService.class)
@EnableConfigurationProperties(HelloProperties.class)
public class HelloAutoConfiguration {

    @Bean
    @ConditionalOnMissingBean
    public HelloService helloService(HelloProperties properties) {
        return new HelloService(properties.getName());
    }
}

3. 配置 spring.factories

resources/META-INF/spring.factories：

org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\
com.example.autoconfig.HelloAutoConfiguration

4. 使用方式

• 引入 hello-spring-boot-starter

• 在 application.yml 配置：

  hello:
    name: ChatGPT

• 在项目中直接调用：

  @Autowired
  private HelloService helloService;
  
  System.out.println(helloService.sayHello()); // Hello, ChatGPT!

这样，一个 自定义 Starter 就完成了。

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六、常见面试问题

1. Spring Boot Starter 的本质是什么？

   • 一组依赖 + 自动配置类。

2. Spring Boot 如何加载 Starter 的自动配置？

   • 通过 spring.factories 和 SpringFactoriesLoader。

3. 如何防止 Starter 与用户配置冲突？

   • 使用条件注解，比如 @ConditionalOnMissingBean。

4. 如何编写一个自定义 Starter？

   • 提供自动配置类

   • 定义 spring.factories

   • 打包为依赖即可。

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七、总结

Spring Boot Starter 本质上是 依赖管理 + 自动配置 的组合，它极大降低了上手门槛。通过 SPI + 条件注解 ，实现了灵活可控的 Bean 装配。

掌握 Starter 的原理和自定义方法，不仅能帮助我们理解 Spring Boot 内部机制，还能让我们在实际项目中封装通用模块，提升开发效率。

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👉 推荐阅读方向：

• 深入研究 SpringFactoriesLoader 源码

• 探索 @Conditional 系列注解

• 实战封装企业级 Starter（如统一日志、监控、缓存）