中间件研发之Springboot自定义starter

Spring Boot Starter是一种简化Spring Boot应用开发的机制，它可以通过引入一些预定义的依赖和配置，让我们快速地集成某些功能模块，而无需繁琐地编写代码和配置文件。Spring Boot官方提供了很多常用的Starter，例如spring-boot-starter-web、spring-boot-starter-data-jpa等，但有时候我们也需要根据自己的业务需求，创建一些自定义的Starter，以便在不同的项目中复用一些通用的功能或组件。本文将以一个简单的日期格式化功能为例，介绍如何创建一个自定义的Spring Boot Starter，并说明其原理和使用方法。

一、Starter的命名规范

在创建一个自定义的Starter之前，我们需要先确定它的名称。Starter的命名有一种习惯，官方的Starter一般都是以spring-boot-starter-为前缀，后面跟上模块名，例如spring-boot-starter-web表示集成了Web开发相关的依赖和配置。而我们自定义的Starter一般都是以模块名为前缀，后面跟上-spring-boot-starter，例如data-spring-boot-starter表示集成了日期格式化相关的依赖和配置。这样做的目的是为了避免与官方或其他第三方提供的Starter产生冲突或混淆。

二、Starter项目的结构

创建一个自定义的Starter项目和创建一个普通的Spring Boot项目没有太大区别，我们可以使用IDE或者Spring Initializr来快速生成一个基本的项目结构。

一个典型的Starter项目结构如下：

data-spring-boot-starter
├── src
│   ├── main
│   │   ├── java
│   │   │   └── com.data.util
│   │   │       ├── autoconfigure // 自动配置类所在的包
│   │   │       │   ├── DataAutoConfiguration.java // 自动配置类
│   │   │       │   └── DataProperties.java // 属性类
│   │   │       └── util // 业务功能类所在的包
│   │   │           └──DataUtil.java // 业务功能类
│   │   └── resources
│   │       └── META-INF
│   │           └── spring.factories // Spring Boot自动装配文件
│   └── test
│       └── java
├── pom.xml // Maven依赖管理文件
└── README.md // 项目说明文档

三、Starter项目的依赖

在创建一个自定义的Starter项目时，我们需要在pom.xml文件中添加一些必要的依赖。首先，我们需要添加spring-boot-starter作为基础依赖，它提供了Spring Boot核心功能和默认配置。其次，我们需要添加spring-boot-configuration-processor作为编译时依赖，它可以帮助我们生成属性类和配置元数据，并且设置为可选依赖，避免传递给其他项目。最后，我们需要添加我们要集成的功能模块相关的依赖，例如在本例中，我们要集成日期格式化功能，所以我们不需要添加其他额外的依赖。以下是一个示例：

<dependencies><!-- 基础依赖 --><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter</artifactId></dependency><!-- 编译时依赖 --><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-configuration-processor</artifactId><optional>true</optional></dependency>
</dependencies>

四、Starter项目的属性类

在创建一个自定义的Starter项目时，我们需要编写一个属性类，用来定义我们要集成的功能模块所需的配置项，并且使用@ConfigurationProperties注解来指定配置文件中的前缀。例如，在本例中，我们要集成日期格式化功能，所以我们需要定义一个日期格式的配置项，并且使用data作为配置文件中的前缀。以下是一个示例：

package com.data.util.autoconfigure;import org.springframework.boot.context.properties.ConfigurationProperties;@ConfigurationProperties(prefix = "data")
public class DataProperties {private String pattern = "yyyy-MM-dd hh:mm:ss"; // 日期格式，默认为"yyyy-MM-dd hh:mm:ss"// 省略getter和setter方法
}

五、Starter项目的业务功能类

在创建一个自定义的Starter项目时，我们需要编写一个或多个业务功能类，用来实现我们要集成的功能模块的具体逻辑。例如，在本例中，我们要集成日期格式化功能，所以我们需要定义一个日期工具类，用来根据配置的日期格式将日期转换为字符串。以下是一个示例：

package com.data.util.util;import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;public class DataUtil {private String pattern; // 日期格式public DataUtil(String pattern) {this.pattern = pattern;}public String dateToStr(Date date){SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat(pattern);String format = sdf.format(date);return format;}
}

六、Starter项目的自动配置类

在创建一个自定义的Starter项目时，我们需要编写一个自动配置类，用来根据属性类和业务功能类，创建相应的Bean对象，并且使用@EnableConfigurationProperties注解来启用属性类，这个注解里面传入属性类的字节码文件。使用@ConditionalOnClass注解来判断业务功能类是否存在，使用@ConditionalOnProperty注解来判断在对应的依赖了该Starter的SpringBoot配置文件中是否有相应的配置项。例如，在本例中，我们要集成日期格式化功能，所以我们需要根据DataProperties和DataUtil，创建一个DataUtil类型的Bean对象，并且使用data.enabled作为配置文件中的开关项。以下是一个示例：

package com.data.util.autoconfigure;import com.data.util.util.WoniuUtil;
import org.springframework.boot.autoconfigure.condition.ConditionalOnClass;
import org.springframework.boot.autoconfigure.condition.ConditionalOnProperty;
import org.springframework.boot.context.properties.EnableConfigurationProperties;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;@Configuration
@EnableConfigurationProperties(DataProperties.class)
@ConditionalOnClass(DataUtil.class)
@ConditionalOnProperty(prefix = "data", name = "enabled", havingValue = "true")
public class DataAutoConfiguration {private final DataProperties dataProperties;public DataAutoConfiguration(DataProperties dataProperties) {this.dataProperties = dataProperties;}@Beanpublic DataUtil dataUtil() {return new DataUtil(dataProperties.getPattern());}
}

七、Starter项目的自动装配文件

在创建一个自定义的Starter项目时，我们需要在resources/META-INF目录下创建一个名为spring.factories的文件，用来指定我们的自动配置类，让Spring Boot能够在启动时自动扫描并加载它。以下是一个示例：

org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\
com.data.util.autoconfigure.DataAutoConfiguration

八、Starter项目的使用方法

在完成了一个自定义的Starter项目后，我们可以将它打包成jar文件，并且发布到Maven仓库或者本地仓库，这样就可以在其他项目中引用它了。例如，在本例中，我们可以在其他项目的pom.xml文件中添加如下依赖：

<dependency><groupId>com.data</groupId><artifactId>data-spring-boot-starter</artifactId><version>1.0.0</version>
</dependency>

然后，在其他项目的配置文件中添加如下配置项：

data:enabled: true # 开启日期格式化功能pattern: yyyy-MM-dd # 设置日期格式，可选，默认为yyyy-MM-dd hh:mm:ss

最后，在其他项目的代码中，我们可以通过注入WoniuUtil类来调用日期格式化功能。例如：

package com.example.demo;import com.data.util.util.WoniuUtil;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;import java.util.Date;@RestController
public class DemoController {@Autowiredprivate WoniuUtil woniuUtil;@GetMapping("/date")public String date() {Date date = new Date();String str = woniuUtil.dateToStr(date);return str;}
}

这样，我们就可以通过访问/date来获取格式化后的日期字符串了。

九、Starter项目的原理

Starter项目的核心原理是基于Spring Boot的自动装配机制，即根据类路径和配置文件中的条件，动态地创建和注入Bean对象到应用上下文中。Starter项目通过在resources/META-INF目录下创建一个名为spring.factories的文件，来指定自动配置类的全限定名，让Spring Boot在启动时能够扫描并加载它。自动配置类则通过一系列的注解来定义和控制自动装配的逻辑，例如：

• @Configuration注解标识这是一个配置类，用来创建和注册Bean对象。
• @EnableConfigurationProperties注解启用属性类，并将其注入到配置类中。
• @ConditionalOnClass注解判断类路径中是否存在指定的类，如果存在则满足条件。
• @ConditionalOnProperty注解判断配置文件中是否存在指定的属性，如果存在并且值与期望相符，则满足条件。
• @Bean注解根据属性类和业务功能类，创建相应类型的Bean对象，并注册到应用上下文中。

当所有的条件都满足时，Starter项目就能实现自动装配的功能，让我们无需手动编写和配置Bean对象，只需引入依赖和设置属性即可。