摘要

在構(gòu)建靈活、可配置、環(huán)境自適應(yīng)的 Spring Boot 應(yīng)用時(shí)，“按需注冊(cè) Bean” 是一項(xiàng)關(guān)鍵能力。Spring Framework 從 4.0 起引入了強(qiáng)大的 條件化配置（Conditional Configuration） 機(jī)制，并在 Spring Boot 中進(jìn)一步擴(kuò)展為一系列開箱即用的 @Conditional* 注解。

通過條件化 Bean 注冊(cè)，開發(fā)者可以根據(jù)類路徑是否存在某類、配置屬性是否開啟、特定 Profile 是否激活、Bean 是否已定義等條件，動(dòng)態(tài)決定是否創(chuàng)建某個(gè)組件。這不僅提升了應(yīng)用的模塊化程度，還顯著增強(qiáng)了其在不同環(huán)境（開發(fā)、測(cè)試、生產(chǎn)）和不同部署場(chǎng)景下的適應(yīng)性。

本文將系統(tǒng)性地剖析 Spring 條件化注冊(cè)的核心原理、常用注解、自定義條件實(shí)現(xiàn)方式，并結(jié)合實(shí)戰(zhàn)案例展示其在數(shù)據(jù)庫(kù)切換、功能開關(guān)、多數(shù)據(jù)源、Starter 開發(fā)等場(chǎng)景中的高級(jí)應(yīng)用。本文內(nèi)容適合中高級(jí) Java 開發(fā)者閱讀。

1. 引言：為什么需要條件化注冊(cè)？

1.1 傳統(tǒng)配置的局限性

在早期 Spring 應(yīng)用中，若需支持多種數(shù)據(jù)庫(kù)（如 MySQL 和 H2），通常采用如下方式：

@Configuration
public class DataSourceConfig {
    @Bean
    public DataSource dataSource() {
        if ("dev".equals(env.getProperty("app.profile"))) {
            return new H2DataSource();
        } else {
            return new MySQLDataSource();
        }
    }
}

這種方式存在明顯問題：

• 邏輯耦合：配置邏輯與業(yè)務(wù)判斷混雜
• 擴(kuò)展困難：新增數(shù)據(jù)庫(kù)類型需修改原有代碼
• 無法復(fù)用：難以封裝為通用 Starter

1.2 條件化注冊(cè)的價(jià)值

“只在滿足特定條件時(shí)才將 Bean 注冊(cè)到容器中。”

條件化機(jī)制實(shí)現(xiàn)了：

• 關(guān)注點(diǎn)分離：配置邏輯與條件判斷解耦
• 自動(dòng)裝配智能：Starter 可根據(jù)環(huán)境自動(dòng)啟用/禁用功能
• 零配置體驗(yàn)：用戶無需手動(dòng)開關(guān)，框架自動(dòng)適配
• 環(huán)境自適應(yīng)：同一份代碼在不同環(huán)境表現(xiàn)不同行為

2. 核心機(jī)制：@Conditional與Condition接口

2.1 基礎(chǔ)注解：@Conditional

@Conditional 是所有條件注解的元注解，其值為一個(gè)或多個(gè)實(shí)現(xiàn)了 org.springframework.context.annotation.Condition 接口的類。

@Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface Conditional {
    Class<? extends Condition>[] value();
}

2.2Condition接口

public interface Condition {
    boolean matches(ConditionContext context, AnnotatedTypeMetadata metadata);
}

• matches() 返回 true 時(shí)，被注解的 @Configuration 類或 @Bean 方法才會(huì)生效。
• ConditionContext 提供訪問 Environment、BeanFactory、ClassLoader 等上下文信息的能力。

3. Spring Boot 內(nèi)置的常用條件注解

Spring Boot 在 org.springframework.boot.autoconfigure.condition 包中提供了大量實(shí)用條件注解：

4. 實(shí)戰(zhàn)案例解析

4.1 案例一：基于配置屬性的功能開關(guān)

@Configuration
public class FeatureConfig {
    @Bean
    @ConditionalOnProperty(name = "app.feature.report.enabled", havingValue = "true")
    public ReportService reportService() {
        return new AdvancedReportService();
    }
    @Bean
    @ConditionalOnMissingBean(ReportService.class) // 若未啟用高級(jí)功能，提供基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)
    public ReportService defaultReportService() {
        return new BasicReportService();
    }
}

application.yml：

app:
  feature:
    report:
      enabled: true  # 設(shè)為 false 則使用 BasicReportService

4.2 案例二：多數(shù)據(jù)源自動(dòng)裝配（Starter 思維）

// 僅當(dāng) MyBatis 存在且用戶配置了 secondary 數(shù)據(jù)源時(shí)啟用
@Configuration
@ConditionalOnClass(SqlSessionFactory.class)
@ConditionalOnProperty(prefix = "spring.datasource.secondary", name = "url")
public class SecondaryDataSourceAutoConfiguration {
    @Bean
    @ConfigurationProperties("spring.datasource.secondary")
    @ConditionalOnMissingBean(name = "secondaryDataSource")
    public DataSource secondaryDataSource() {
        return DataSourceBuilder.create().build();
    }
    @Bean
    @ConditionalOnMissingBean
    public SqlSessionFactory secondarySqlSessionFactory(
            @Qualifier("secondaryDataSource") DataSource dataSource) throws Exception {
        SqlSessionFactoryBean factory = new SqlSessionFactoryBean();
        factory.setDataSource(dataSource);
        return factory.getObject();
    }
}

4.3 案例三：測(cè)試環(huán)境使用內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)

@Configuration
public class DatabaseConfig {
    @Bean
    @ConditionalOnMissingBean(DataSource.class) // 用戶未自定義 DataSource
    @ConditionalOnClass(H2.class)              // H2 在類路徑中（通常是 test scope）
    @Profile("test")
    public DataSource embeddedH2DataSource() {
        return new EmbeddedDatabaseBuilder()
                .setType(EmbeddedDatabaseType.H2)
                .addScript("schema.sql")
                .build();
    }
    @Bean
    @ConditionalOnMissingBean(DataSource.class)
    @ConditionalOnProperty(prefix = "spring.datasource", name = "url")
    public DataSource productionDataSource() {
        // 從配置創(chuàng)建真實(shí)數(shù)據(jù)源
        return DataSourceBuilder.create().build();
    }
}

5. 自定義條件：實(shí)現(xiàn)Condition接口

當(dāng)內(nèi)置注解無法滿足需求時(shí)，可自定義條件。

5.1 示例：僅在 Linux 系統(tǒng)注冊(cè)特定 Bean

public class OnLinuxCondition implements Condition {
    @Override
    public boolean matches(ConditionContext context, AnnotatedTypeMetadata metadata) {
        String osName = context.getEnvironment().getProperty("os.name");
        return osName != null && osName.toLowerCase().contains("linux");
    }
}
// 使用
@Bean
@Conditional(OnLinuxCondition.class)
public SystemMonitor linuxSystemMonitor() {
    return new LinuxSystemMonitor();
}

5.2 組合條件：使用AllNestedConditions

public class RedisAvailableCondition extends AllNestedConditions {
    public RedisAvailableCondition() {
        super(ConfigurationPhase.REGISTER_BEAN);
    }
    @ConditionalOnClass(RedisTemplate.class)
    static class RedisClientPresent {}
    @ConditionalOnProperty(name = "spring.redis.host")
    static class RedisHostConfigured {}
}

6. 條件評(píng)估時(shí)機(jī)與性能考量

6.1 評(píng)估階段

Spring 將條件評(píng)估分為兩個(gè)階段（ConfigurationPhase）：

• PARSE_CONFIGURATION：解析 @Configuration 類時(shí)（較早）
• REGISTER_BEAN：注冊(cè)具體 @Bean 方法時(shí)（較晚）

默認(rèn)為 REGISTER_BEAN。若條件依賴其他 Bean，應(yīng)避免在 PARSE_CONFIGURATION 階段評(píng)估。

6.2 性能建議

• 避免在 matches() 中執(zhí)行耗時(shí)操作（如網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求、復(fù)雜計(jì)算）
• 緩存結(jié)果：若條件基于不變量（如操作系統(tǒng)、類路徑），可緩存 matches 結(jié)果
• 優(yōu)先使用內(nèi)置注解：它們經(jīng)過高度優(yōu)化

7. 在 Spring Boot Starter 中的應(yīng)用

條件化注冊(cè)是 AutoConfiguration 的靈魂。以 spring-boot-starter-data-redis 為例：

@Configuration(proxyBeanMethods = false)
@ConditionalOnClass(RedisOperations.class)
@EnableConfigurationProperties(RedisProperties.class)
@Import({ LettuceConnectionConfiguration.class, JedisConnectionConfiguration.class })
public class RedisAutoConfiguration {
    // ...
}

• 僅當(dāng) RedisOperations 在類路徑中（即引入了 Redis Starter）時(shí)，才加載該配置
• 用戶可通過 spring.redis.* 配置屬性控制行為
• 若用戶已定義 RedisTemplate，則不會(huì)創(chuàng)建默認(rèn)實(shí)例（因內(nèi)部使用 @ConditionalOnMissingBean）

這種設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了 “約定優(yōu)于配置” + “按需啟用” 的完美結(jié)合。

8. 常見陷阱與最佳實(shí)踐

? 推薦做法

• 優(yōu)先使用 @ConditionalOnMissingBean 提供默認(rèn)實(shí)現(xiàn)，允許用戶覆蓋
• 組合多個(gè)條件時(shí)，使用邏輯清晰的自定義 Condition 類
• 在 Starter 中，將 AutoConfiguration 類放入 META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports
• 為條件添加日志：便于調(diào)試為何某個(gè) Bean 未注冊(cè)

? 避免陷阱

• 不要在條件中依賴尚未注冊(cè)的 Bean（會(huì)導(dǎo)致循環(huán)或 NPE）
• 避免高頻率變更的條件（如基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)狀態(tài)）
• 慎用 @ConditionalOnExpression：SpEL 表達(dá)式難以測(cè)試和維護(hù)

9. 總結(jié)

條件化 Bean 注冊(cè)是 Spring Boot 實(shí)現(xiàn) 智能裝配、環(huán)境自適應(yīng)和模塊化設(shè)計(jì) 的核心技術(shù)。它讓框架能夠“感知”運(yùn)行環(huán)境，并據(jù)此做出合理的配置決策。

掌握這一機(jī)制，開發(fā)者可以：

• 構(gòu)建更靈活的應(yīng)用架構(gòu)
• 編寫高質(zhì)量的 Starter 組件
• 實(shí)現(xiàn)零侵入的功能開關(guān)
• 提升系統(tǒng)的可維護(hù)性與可測(cè)試性

從 @ConditionalOnProperty 到自定義 Condition，Spring 為我們提供了強(qiáng)大而優(yōu)雅的工具。善用條件化注冊(cè)，是邁向?qū)I(yè) Spring 開發(fā)者的重要一步。

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