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自動構成メカニズムはどのように機能しますか? IoC コンテナ、ApplicationContext、BeanFactory。 application.properties/yaml と Profile を使用してアプリケーションを構成します。

Spring Boot 4: 基本から上級まで

パート 1: Spring Boot プラットフォーム

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はじめに

自動構成は、Spring Boot を純粋な Spring Framework と区別する「魔法」です。その仕組みを理解すると、効果的にデバッグし、必要に応じてアプリケーションをカスタマイズするのに役立ちます。この記事では、IoC コンテナ、自動構成メカニズム、およびアプリケーション構成の管理方法について説明します。

1. 制御の反転 (IoC) コンテナ

1.1 IoC とは何ですか?

従来のプログラミングでは、コードでオブジェクトを作成および管理します。

// Truyền thống: bạn tạo dependencies
public class OrderService {
    private final OrderRepository repository = new OrderRepository();
    private final EmailService emailService = new EmailService();
}

IoC を使用すると、フレームワークはオブジェクトの作成を管理します。

// IoC: framework inject dependencies
@Service
public class OrderService {
    private final OrderRepository repository;
    private final EmailService emailService;

    // Spring tự động inject các dependencies
    public OrderService(OrderRepository repository, EmailService emailService) {
        this.repository = repository;
        this.emailService = emailService;
    }
}

1.2 ApplicationContext と BeanFactory

Spring IoC Container には 2 つの主要なインターフェイスがあります。

BeanFactory (interface)
  └── ApplicationContext (interface, extends BeanFactory)
        ├── AnnotationConfigApplicationContext
        ├── GenericWebApplicationContext
        └── ...

特長	ビーンファクトリー	アプリケーションコンテキスト
Bean のインスタンス化	怠け者	熱心 (デフォルト)
イベント発行	いいえ	はい
AOP サポート	制限事項	フル
国際化	いいえ	はい
環境の抽象化	いいえ	はい

実際には常に使用します ApplicationContext。

1.3 Beanの登録

// Cách 1: Stereotype Annotations (phổ biến nhất)
@Component      // Generic component
@Service        // Business logic
@Repository     // Data access
@Controller     // Web controller
@RestController // REST API controller
@Configuration  // Configuration class

// Cách 2: @Bean method trong @Configuration
@Configuration
public class AppConfig {

    @Bean
    public ObjectMapper objectMapper() {
        return new ObjectMapper()
            .registerModule(new JavaTimeModule())
            .disable(SerializationFeature.WRITE_DATES_AS_TIMESTAMPS);
    }

    @Bean
    public RestClient restClient() {
        return RestClient.builder()
            .baseUrl("https://api.example.com")
            .build();
    }
}

2. 自動構成の詳細

2.1 作用機序

自動構成は、起動時の条件の評価に基づいています。

Application Start
    │
    ▼
@SpringBootApplication
    │
    ├── @EnableAutoConfiguration
    │       │
    │       ▼
    │   META-INF/spring/
    │   org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports
    │       │
    │       ▼
    │   Evaluate @Conditional annotations
    │       │
    │       ├── @ConditionalOnClass → Class có trong classpath?
    │       ├── @ConditionalOnMissingBean → Bean đã tồn tại chưa?
    │       ├── @ConditionalOnProperty → Property có được set?
    │       └── @ConditionalOnWebApplication → Có phải web app?
    │       │
    │       ▼
    │   Create & Register Beans
    │
    ▼
Application Ready

2.2 例: データソースの自動構成

追加するとき spring-boot-starter-data-jpa および PostgreSQL ドライバー:

// Spring Boot tự động detect và tạo configuration tương tự:
@AutoConfiguration
@ConditionalOnClass({ DataSource.class, EmbeddedDatabaseType.class })
@EnableConfigurationProperties(DataSourceProperties.class)
public class DataSourceAutoConfiguration {

    @Bean
    @ConditionalOnMissingBean
    public DataSource dataSource(DataSourceProperties properties) {
        return properties.initializeDataSourceBuilder().build();
    }
}

Spring Boot は次のことを行います。

検出 DataSource.class クラスパス内→ @ConditionalOnClass =本当
検査はまだ利用できません DataSource 豆→ @ConditionalOnMissingBean =本当
プロパティの読み取り spring.datasource.* → データソースの作成

2.3 自動構成レポートの表示

# Bật debug mode để xem report
debug=true

./mvnw spring-boot:run

出力には次のように表示されます。

============================
CONDITIONS EVALUATION REPORT
============================

Positive matches:
-----------------
   DataSourceAutoConfiguration matched:
      - @ConditionalOnClass found required classes
        'javax.sql.DataSource', 'org.springframework.jdbc.datasource.embedded.EmbeddedDatabaseType'

Negative matches:
-----------------
   MongoAutoConfiguration:
      - @ConditionalOnClass did not find required class
        'com.mongodb.client.MongoClient'

2.4 自動構成のカスタマイズまたは無効化

// Exclude cụ thể
@SpringBootApplication(exclude = {
    DataSourceAutoConfiguration.class,
    SecurityAutoConfiguration.class
})
public class MyApplication { }

// Hoặc trong properties
spring.autoconfigure.exclude=\
  org.springframework.boot.autoconfigure.jdbc.DataSourceAutoConfiguration

3. アプリケーションのプロパティと YAML

3.1 プロパティと YAML の比較

application.properties:

server.port=8080
spring.datasource.url=jdbc:postgresql://localhost:5432/mydb
spring.datasource.username=admin
spring.datasource.password=secret
spring.jpa.hibernate.ddl-auto=update

application.yaml (または .yml):

server:
  port: 8080

spring:
  datasource:
    url: jdbc:postgresql://localhost:5432/mydb
    username: admin
    password: secret
  jpa:
    hibernate:
      ddl-auto: update

両方の形式がサポートされています。 YAML はネストされた構成の方が読みやすいですが、プロパティの方が一般的です。

3.2 カスタムプロパティ

// Định nghĩa properties class
@ConfigurationProperties(prefix = "app")
public record AppProperties(
    String name,
    String version,
    Security security
) {
    public record Security(
        String jwtSecret,
        long jwtExpirationMs,
        long refreshExpirationMs
    ) {}
}

# application.yaml
app:
  name: My Application
  version: 1.0.0
  security:
    jwt-secret: my-256-bit-secret-key-for-jwt-signing
    jwt-expiration-ms: 3600000
    refresh-expiration-ms: 86400000

// Enable và sử dụng
@SpringBootApplication
@EnableConfigurationProperties(AppProperties.class)
public class MyApplication { }

@Service
public class AuthService {
    private final AppProperties appProperties;

    public AuthService(AppProperties appProperties) {
        this.appProperties = appProperties;
        // appProperties.security().jwtSecret()
    }
}

3.3 プロパティのソースと優先順位

Spring Boot は、優先順位に従って多くのソースからプロパティを読み取ります。

1. Command line arguments (highest priority)
   java -jar app.jar --server.port=9090

2. OS Environment variables
   SERVER_PORT=9090

3. application-{profile}.properties
   application-prod.properties

4. application.properties
   src/main/resources/application.properties

5. @PropertySource annotations

6. Default properties (lowest priority)

4. プロファイル — 環境に応じた設定

4.1 プロファイルの定義

# application.yaml (default, mọi môi trường)
spring:
  application:
    name: my-app

---
# application-dev.yaml
spring:
  config:
    activate:
      on-profile: dev
  datasource:
    url: jdbc:postgresql://localhost:5432/mydb_dev
  jpa:
    show-sql: true

---
# application-prod.yaml
spring:
  config:
    activate:
      on-profile: prod
  datasource:
    url: jdbc:postgresql://db-prod:5432/mydb_prod
  jpa:
    show-sql: false

4.2 プロファイルのアクティブ化

# Cách 1: Command line
java -jar app.jar --spring.profiles.active=prod

# Cách 2: Environment variable
SPRING_PROFILES_ACTIVE=prod java -jar app.jar

# Cách 3: Trong application.properties
spring.profiles.active=dev

# Cách 4: Trong IDE
# Run Configuration → Environment variables → SPRING_PROFILES_ACTIVE=dev

4.3 プロファイル固有の Bean

@Configuration
public class StorageConfig {

    @Bean
    @Profile("dev")
    public StorageService localStorageService() {
        return new LocalStorageService("/tmp/uploads");
    }

    @Bean
    @Profile("prod")
    public StorageService s3StorageService() {
        return new S3StorageService();
    }
}

5. 外部化された構成のベストプラクティス

5.1 ハードコードの秘密はありません

# SAI - Không bao giờ commit secrets
spring:
  datasource:
    password: my-real-password

# ĐÚNG - Dùng environment variables
spring:
  datasource:
    password: ${DB_PASSWORD}

5.2 ローカル開発での .env ファイルの使用

# .env (thêm vào .gitignore!)
DB_PASSWORD=local-dev-password
JWT_SECRET=dev-secret-key

5.3 プロパティの検証

@ConfigurationProperties(prefix = "app")
@Validated
public record AppProperties(
    @NotBlank String name,
    @NotBlank String version,
    @Valid Security security
) {
    public record Security(
        @NotBlank String jwtSecret,
        @Positive long jwtExpirationMs
    ) {}
}

必要なプロパティが欠落している場合、アプリケーションはフェイルファストします。

概要

IoC コンテナ (ApplicationContext) は Bean のライフサイクルを管理し、コンストラクター/セッター/フィールドインジェクションによる依存性インジェクションをサポートします。
自動構成は、クラスパスの依存関係と条件付きアノテーションに基づいて Bean を自動的に構成します。
Spring Boot は両方をサポートします .properties そして .yaml 形式、プロファイルにより環境 (dev/staging/prod) に応じた構成が可能

演習

1.電源を入れます debug=true application.properties で、アプリケーションを実行し、一致する 5 つの自動構成を分析します (肯定的な一致)。 2.作成 AppProperties プレフィックス付きのレコードクラス app、application.yaml から 3 つのカスタムプロパティをバインドし、コントローラーに挿入して表示します。 3. データベース URL が異なる 2 つのプロファイル (dev と prod) を作成し、各プロファイルでアプリケーションを実行し、ログ出力を確認します。

レッスン 3: 自動構成、Spring IoC コンテナーおよびアプリケーションのプロパティ