Spring Boot偶发用默认构造器实例化AutoConfiguration启动报错

问题特征 #

• 故障概率：仅约1%的启动场景触发，剩余99%场景应用可正常启动运行
• 故障表现：Spring容器刷新阶段抛出异常，直接取消上下文初始化，典型异常日志如下：

WARN  o.s.b.w.s.c.AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext - Exception encountered during context initialization - cancelling refresh attempt: org.springframework.context.ApplicationContextException: Unable to start web server; nested exception is org.springframework.beans.factory.UnsatisfiedDependencyException: Error creating bean with name 'errorPageFilterRegistration' defined in org.springframework.boot.web.servlet.support.ErrorPageFilterConfiguration: Unsatisfied dependency expressed through method 'errorPageFilterRegistration' parameter 0; nested exception is org.springframework.beans.factory.BeanCreationException: Error creating bean with name 'errorPageFilter' defined in org.springframework.boot.web.servlet.support.ErrorPageFilterConfiguration: Initialization of bean failed; nested exception is org.springframework.beans.factory.BeanCreationException: Error creating bean with name 'org.springframework.boot.autoconfigure.web.servlet.error.ErrorMvcAutoConfiguration': Instantiation of bean failed; nested exception is org.springframework.beans.BeanInstantiationException: Failed to instantiate [org.springframework.boot.autoconfigure.web.servlet.error.ErrorMvcAutoConfiguration]: No default constructor found; nested exception is java.lang.NoSuchMethodException: org.springframework.boot.autoconfigure.web.servlet.error.ErrorMvcAutoConfiguration.<init>() []

• 异常共性：
  • Spring尝试调用无参默认构造器实例化自动配置类失败，但目标自动配置类本身仅提供了用于依赖注入的带参构造器，不存在无参构造器
  • 异常涉及的自动配置类不固定，偶发场景下可能抛出org.springframework.boot.autoconfigure.web.servlet.HttpEncodingAutoConfiguration等其他内置自动配置类的同类实例化错误
  • 异常栈无业务自定义代码栈帧，问题无法稳定复现，排查难度高
• 业务配置背景：应用规模较大，主要通过@Configuration类完成Bean注册，错误页相关配置仅通过如下代码实现：

@Bean
public WebServerFactoryCustomizer<TomcatServletWebServerFactory> webServerFactoryCustomizer() {
    return webServerFactory -> {
        ErrorPage errorPage = new ErrorPage(HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR, "/error");
        webServerFactory.addErrorPages(errorPage);
    };
}

• 参考的Spring官方源码ErrorPageFilterConfiguration实现如下：

@Configuration(proxyBeanMethods = false)
class ErrorPageFilterConfiguration {

    @Bean
    ErrorPageFilter errorPageFilter() {
        return new ErrorPageFilter();
    }

    @Bean
    FilterRegistrationBean<ErrorPageFilter> errorPageFilterRegistration(ErrorPageFilter filter) {
        FilterRegistrationBean<ErrorPageFilter> registration = new FilterRegistrationBean<>(filter);
        registration.setOrder(filter.getOrder());
        registration.setDispatcherTypes(DispatcherType.REQUEST, DispatcherType.ASYNC);
        return registration;
    }

}

问题解答 #

1. Spring为什么会尝试使用默认构造器初始化AutoConfiguration Bean？ #

根因是ClassPath下Spring核心包版本冲突，偶发的本质是类加载时Jar包遍历顺序存在随机性：
Spring实例化Bean的标准逻辑是：先扫描类的构造器，如果类仅存在一个带参构造器（Spring 4.3+版本无需显式添加@Autowired注解），就直接走构造器参数依赖注入流程；如果没有识别到可用的注入构造器，才会回退尝试调用无参默认构造器。
当ClassPath里混入了不同版本的Spring核心Jar（比如第三方依赖间接引入了和当前Spring Boot版本不匹配的低版本spring-beans、高版本spring-context），负责解析构造器注入注解的后置处理器和实例化Bean的工厂类版本不兼容，就会偶发出现“识别不到带参构造器的注入标记”的问题，直接走到无参构造器调用逻辑，自然抛出找不到无参构造的异常。
你贴的官方ErrorPageFilterConfiguration源码本身没有任何问题，它出现在异常栈里只是因为异常触发时刚好走到Web服务相关Bean的创建链路，不是这个配置类本身的逻辑问题。

2. 创建errorPageFilter时为什么会把ErrorMvcAutoConfiguration的初始化作为前置依赖？ #

这个依赖链路的错乱也是版本冲突导致的连锁反应。
正常情况下errorPageFilter是ErrorPageFilterConfiguration定义的独立Bean，和ErrorMvcAutoConfiguration没有初始化依赖关系。但当Spring的后置处理器解析逻辑因为版本不兼容出现错乱时，会在Bean初始化的回调阶段错误地将同Web模块下的自动配置类标记为当前Bean的依赖，触发了无关类的提前实例化。
你业务侧写的WebServerFactoryCustomizer错误页配置完全符合官方规范，不会触发这个依赖绑定问题，和故障没有关系。

修复方案 #

• 先拉取全量依赖树排查：Maven环境执行mvn dependency:tree，Gradle环境执行./gradlew dependencies，过滤所有spring-*开头的依赖，确认所有Spring核心包、Spring Boot自动配置包的版本完全对齐，和当前使用的Spring Boot版本官方绑定的依赖版本一致，直接排除所有冲突的间接依赖
• 检查是否存在自定义类加载器、fat jar打包配置错误，避免同一Spring类被不同类加载器重复加载
• 如果使用Spring Boot官方打包插件，确认provided级别的Servlet API、Spring依赖没有被重复打进最终可执行Jar

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Kristof Depypere