使用@AutoConfigureBefore调整配置顺序竟没生效？

2022-01-13 19:58:35

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@TOC

前言

各位小伙伴大家好，我是A哥。Spring Boot是Spring家族具有划时代意义的一款产品，它发展自Spring Framework却又高于它，这种高于主要表现在其最重要的三大特性，而相较于这三大特性中更为重要的便是Spring Boot的自动配置（AutoConfiguration）。与其说是自动，倒不如说是“智能”，该框架看起来好像“更聪明”了。因此它也顺理成章的成为了构建微服务的基础设施，稳坐第一宝座。

生活之道，在于取舍。编程何尝不是，任何决定都会是一把双刃剑，Spring Boot的自动配置解决了Spring Framework使用起来的众多痛点，让开发效率可以得到指数级提升（想一想，这不就是功德无量吗？）。成也萧何败也萧何，也正是因为它的太智能，倘若出了问题就会让程序员两眼一抹黑，无从下手。

瑕不掩瑜，Spring Boot前进的步伐浩浩荡荡，学就完了

这不，我就在前几天收到一个“求助”，希望使用@AutoConfigureBefore来控制配置的顺序，但并未能如愿。本文就针对这个场景case稍作展开，讨论下使用@AutoConfigureBefore、@AutoConfigureAfter、@AutoConfigureOrder三大注解控制自动配置执行顺序的正确姿势。

提示：Spring Boot的自动配置是通过@EnableAutoConfiguration注解驱动的，默认是开启状态。你也可以通过spring.boot.enableautoconfiguration = false来关闭它，回退到Spring Framework时代。显然这不是本文需要讨论的内容~

正文

本文将要聊的重点是Spring Boot自动配置 + 顺序控制，自动配置大家都耳熟能详，那么“首当其冲”就是知晓这个问题：配置类的执行为何需要控制顺序？

配置类为何需要顺序？

我们已经知道Spring容器它对Bean的初始化是无序的，我们并不能想当然的通过@Order注解来控制其执行顺序。一般来说，对于容器内普通的Bean我们只需要关注依赖关系即可，而并不需要关心其绝对的顺序，而依赖关系的管理Spring的是做得很好的，这不连循环依赖它都可以搞定麽。

@Configuration配置类它也是一个Bean，但对于配置类来说，某些场景下的执行顺序是必须的，是需要得到保证的。比如很典型的一个非A即B的case：若容器内已经存在A了，就不要再把B放进来。这种case即使用中文理解，就能知道对A的“判断”必须要放在B的前面，否则可能导致程序出问题。

那么针对于配置的执行顺序，传统Spring和Spring Boot下各自是如何处理的，表现如何呢？

Spring下控制配置执行顺序

在传统的Spring Framework里，一个@Configuration注解标注的类就代表一个配置类，当存在多个@Configuration时，他们的执行顺序是由使用者靠手动指定的，就像这样：

// 手动控制Config1 Config2的顺序
ApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(Config1.class, Config2.class);

当然，你可能就疑问了说：即使在传统Spirng里，我也从没有自己使用过AnnotationConfigApplicationContext来显示加载配置啊，都是使用@Configuration定义好配置类后，点击Run一把唆的。没错，那是因为你是在web环境下使用Spring，IoC容器是借助web容器（如Tomcat等）来驱动的，Spring对此部分封装得非常好，所以做到了对使用者几乎无感知。

关于这部分的内容，此处就不深究了，毕竟本文重点不在这嘛。但可以给出给小结论：@Configuration配置被加载进容器的方式大体上可分为两种：

手动。构建ApplicationContext 时由构建者手动传入，可手动控制顺序
自动。被@ComponentScan自动扫描进去，无法控制顺序

绝大多数情况下我们都是使用自动的方式，所以在Spring下对配置的顺序并无感知。其实这也是需求驱使，因为在传统Spring下我们并无此需求，所以对它无感是合乎逻辑的。另说一句，虽然我们并不能控制Bean的顺序，但是我们是可以干涉它的，比如：控制依赖关系、提升优先级、“间接”控制执行顺序...当然喽这是后面文章的内容，敬请关注。

Spring Boot下控制配置执行顺序

Spring Boot下对自动配置的管理对比于Spring它就是黑盒，它会根据当前容器内的情况来动态的判断自动配置类的加载与否、以及加载的顺序，所以可以说：Spring Boot的自动配置它对顺序是有强要求的。需求驱使，Spring Boot给我们提供了@AutoConfigureBefore、@AutoConfigureAfter、@AutoConfigureOrder（下面统称这三个注解为“三大注解”）这三个注解来帮我们解决这种诉求。

需要注意的是：三大注解是Spring Boot提供的而非Spring Framework。其中前两个是1.0.0就有了，@AutoConfigureOrder属于1.3.0版本新增，表示绝对顺序（数字越小，优先级越高）。另外，这几个注解并不互斥，可以同时标注在同一个@Configuration自动配置类上。

Spring Boot内置的控制配置顺序举例

为方便大家理解，我列出一个Spring Boot它自己的使用作为示例学一学。以大家最为熟悉的WebMvc的自动配置场景为例：

@Configuration(proxyBeanMethods = false)
@AutoConfigureOrder(Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE + 10)
@AutoConfigureAfter({ DispatcherServletAutoConfiguration.class, TaskExecutionAutoConfiguration.class, ValidationAutoConfiguration.class })
public class WebMvcAutoConfiguration { ... }


@Configuration(proxyBeanMethods = false)
@AutoConfigureOrder(Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE)
@AutoConfigureAfter(ServletWebServerFactoryAutoConfiguration.class)
public class DispatcherServletAutoConfiguration { ... }


@Configuration(proxyBeanMethods = false)
@AutoConfigureOrder(Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE)
public class ServletWebServerFactoryAutoConfiguration { ... }

这几个配置是WebMVC的核心配置，他们之间是有顺序关系的：

WebMvcAutoConfiguration被加载的前提是：DispatcherServletAutoConfiguration、TaskExecutionAutoConfiguration、ValidationAutoConfiguration这三个哥们都已经完成初始化
DispatcherServletAutoConfiguration被加载的前提是：ServletWebServerFactoryAutoConfiguration已经完成初始化
ServletWebServerFactoryAutoConfiguration被加载的前提是：@AutoConfigureOrder(Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE)最高优先级，也就是说它无其它依赖，希望自己是最先被初始化的
- 当碰到多个配置都是最高优先级的时候，且互相之前没有关系的话，顺序也是不定的。但若互相之间存在依赖关系（如本利的DispatcherServletAutoConfiguration和ServletWebServerFactoryAutoConfiguration），那就按照相对顺序走

在WebMvcAutoConfiguration加载后，在它之后其实还有很多配置会尝试执行，例如：

@AutoConfigureAfter(WebMvcAutoConfiguration.class)
class FreeMarkerServletWebConfiguration extends AbstractFreeMarkerConfiguration { ... }

@AutoConfigureAfter(WebMvcAutoConfiguration.class)
public class GroovyTemplateAutoConfiguration { ... }

@AutoConfigureAfter({ WebMvcAutoConfiguration.class, WebFluxAutoConfiguration.class })
public class ThymeleafAutoConfiguration { ... }

@AutoConfigureAfter(WebMvcAutoConfiguration.class)
public class LifecycleMvcEndpointAutoConfiguration { ... }

这些都很容易理解：如果都不是Web环境，加载一些模版引擎的并无必要嘛。

三大注解使用的误区（重要）

根据我的切身体会，针对这三大注解，实在有太多人把它误用了，想用但是用了却又不生效，于是就容易触发一波“骂街”操作，其实这也是我书写本文的最大动力所在：纠正你的错误使用，告诉你正确姿势。

错误使用示例

我见到的非常多的小伙伴这么来使用三大注解：我这里使用“伪代码”进行模拟

@Configuration
public class B_ParentConfig {

    B_ParentConfig() {
        System.out.println("配置类ParentConfig构造器被执行...");
    }
}

@Configuration
public class A_SonConfig {

    A_SonConfig() {
        System.out.println("配置类SonConfig构造器被执行...");
    }
}

@Configuration
public class C_DemoConfig {
    public C_DemoConfig(){
        System.out.println("我是被自动扫描的配置，初始化啦....");
    }
}

@SpringBootApplication
public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(Application.class, args).close();
    }
}

通过名称能知道我想要的达到的效果是：ParentConfig先加载，SonConfig后加载。（DemoConfig作为一个参考配置，作为日志参考使用即可）

启动应用，控制台打印：

配置类SonConfig构造器被执行...
配置类ParentConfig构造器被执行...
我是被自动扫描的配置，初始化啦....

Son优先于Parent被加载了，这明显不符合要求。因此，我看到很多小伙伴就这么干：

@AutoConfigureBefore(A_SonConfig.class)
@Configuration
public class B_ParentConfig {

    B_ParentConfig() {
        System.out.println("配置类ParentConfig构造器被执行...");
    }
}

通过@AutoConfigureBefore控制，表示在A_SonConfig之前执行此配置。语义层面上看，貌似没有任何问题，再次启动应用：

配置类SonConfig构造器被执行...
配置类ParentConfig构造器被执行...
我是被自动扫描的配置，初始化啦....

what a fuck。看到没，我没骗你吧，骂街了骂街了

竟然没生效？代码不会骗人，@AutoConfigureBefore的语义也没有问题，而是你使用的姿势不对，下面我会给你正确姿势。

三大注解使用的正确姿势

针对以上case，要想达到预期效果，正确姿势只需要下面两步：

把A_SonConfig和B_ParentConfig挪动到Application扫描不到的包内，切记：一定且必须是扫描不到的包内
当前工程里增加配置META-INF/spring.factories，内容为(配置里Son和Parent前后顺序对结果无影响)：

org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=com.fsx.autoconfig.A_SonConfig,com.fsx.autoconfig.B_ParentConfig

再次启动应用看看，打印输出：

我是被自动扫描的配置，初始化啦....
配置类ParentConfig构造器被执行...
配置类SonConfig构造器被执行...

完美。符合预期，Parent终于在Son之前完成了初始化，也就是说我们的@AutoConfigureBefore注解生效了。

使用细节注意事项

针对此使用姿势，虽然很正确，并不是完全没有“副作用”的，有如下细节平时也需要引起注意：

若你不用@AutoConfigureBefore这个注解，单单就想依赖于spring.factories里的先后顺序的来控制实际的加载顺序，答案是不可以，控制不了
例子中有个小细节：我每次都故意输出了我是被自动扫描的配置，初始化啦....这句话，可以发现被扫描进去配置实例化是在它前面（见错误示例），而通过spring.factories方式进去是在它的后面（见正确姿势）
从这个小细节可以衍生得到结论：Spring Boot的自动配置均是通过spring.factories来指定的，它的优先级最低（执行时机是最晚的）；通过扫描进来的一般都是你自己自定义的配置类，所以优先级是最高的，肯定在自动配置之前加载
- 从这你应该学到：若你要指定扫描的包名，请千万不要扫描到形如org.springframework这种包名，否则“天下大乱”（当然喽为了防止这种情况出现，Spring Boot做了容错的。它有一个类专门检测这个case防止你配置错了，具体参见ComponentScanPackageCheck默认实现）
请尽量不要让自动配置类既被扫描到了，又放在spring.factories配置了，否则后者会覆盖前者，很容易造成莫名其妙的错误

小总结，对于三大注解的正确使用姿势是应该是：请使用在你的自动配置里（一般是你自定义starter时使用），而不是使用在你业务工程中的@Configuration里，因为那会毫无效果。

三大注解解析时机浅析

为了更好的辅助理解，加强记忆，本文将这三大注解解析时机简要的絮叨一下，知道了它被解析的时机，自然就很好解释为何你那么写是无效的喽。

这三个注解的解析都是交给AutoConfigurationSorter来排序、处理的，做法类似于AnnotationAwareOrderComparator去解析排序@Order注解。核心代码如下：

class AutoConfigurationSorter {
    
    // 唯一给外部调用的方法：返回排序好的Names，因此返回的是个List嘛（ArrayList）
    List<String> getInPriorityOrder(Collection<String> classNames) {
        ...
        // 先按照自然顺序排一波
        Collections.sort(orderedClassNames);
        // 在按照@AutoConfigureBefore这三个注解排一波
        orderedClassNames = sortByAnnotation(classes, orderedClassNames);
        return orderedClassNames;
    }
    ...
}

此排序器被两个地方使用到：

AutoConfigurationImportSelector：Spring自动配置处理器，用于加载所有的自动配置类。它实现了DeferredImportSelector接口：这也顺便解释了为何自动配置是最后执行的原因~
AutoConfigurations：表示自动配置@Configuration类。

这个排序的“解析/排序”过程还是比较复杂的，本文点到为止，观其大意即可。你可以简单粗暴的记住结论：@AutoConfigureBefore、@AutoConfigureAfter、@AutoConfigureOrder这三个注解只能作用于自动配置类，而不能是自定义的@Configuration配置类。

总结

关于Spring Boot自动配置顺序相关的三大注解@AutoConfigureBefore、@AutoConfigureAfter、@AutoConfigureOrder就先介绍到这了，本文主要用意是为了帮助大家规范此些“常用注解”的使用，规避一些误区，端正使用姿势，避免犯错时又丈二和尚。

我看到不少文章、生产上的代码都使用错了（估计有没有效果自己的都不知道，又或者刚好歪打正着确实是在xxx后面执行而以为生效了），希望本文能帮助到你。

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