Thursday, July 13, 2023

Spring Bootにおける'apiDocumentationScanner' Bean作成エラーの解決
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はじめに: 'apiDocumentationScanner'とは何か、なぜエラーが発生するのか

Spring BootアプリケーションでAPIドキュメントを自動生成するためにSwagger（特にSpringfoxライブラリ）を導入した際、多くの開発者が一度は遭遇するであろう難解なエラーが org.springframework.beans.factory.BeanCreationException: Error creating bean with name 'apiDocumentationScanner' です。このエラーメッセージは、SpringのDI（Dependency Injection）コンテナが apiDocumentationScanner という名前のBeanを生成しようとして失敗したことを示しています。では、このBeanの役割は何であり、なぜその生成が失敗するのでしょうか。

apiDocumentationScanner は、Springfoxライブラリの中核をなすコンポーネントの一つです。その主な責務は、アプリケーションのクラスパス内をスキャンし、@RestController や @RequestMapping といったアノテーションが付与されたコントローラやエンドポイントを特定することです。そして、それらの情報（パス、HTTPメソッド、パラメータ、レスポンス形式など）を収集・解析し、Swagger 2.0仕様（OpenAPI 2.0）に準拠したAPIドキュメントの内部モデルを構築します。このモデルが、最終的にSwagger UIによって可視化されたり、JSON形式のAPI仕様書（/v2/api-docs）として提供されたりするわけです。

つまり、apiDocumentationScanner のBean生成が失敗するということは、APIドキュメント生成プロセスのまさに最初の段階で頓挫していることを意味します。このエラーは、単一の原因ではなく、複数の要因が複雑に絡み合って発生することが多いのが特徴です。主な原因としては、以下のようなものが挙げられます。

  • 依存関係のバージョン不整合: 使用しているSpring Bootのバージョンと、Springfoxライブラリのバージョンが互換性を持っていないケース。これは最も一般的な原因です。
  • 依存関係の競合: Springfoxが内部で依存しているライブラリが、プロジェクト内の他のライブラリと競合（バージョンの衝突）を起こしている。
  • 設定の不備: Swaggerを有効化するための設定クラス（@Configuration, @EnableSwagger2）が正しく定義されていない、またはDIコンテナによって認識されていない。
  • Spring Frameworkの内部仕様変更: Spring Bootのメジャーアップデート（特に2.xから3.xへの移行）に伴う、Spring MVCの内部的な仕組みの変更にSpringfoxが追随できていない。

本稿では、この厄介な apiDocumentationScanner Bean生成エラーの根本原因を多角的に分析し、具体的な解決策を段階的に解説します。依存関係の診断方法から設定の見直し、そして最終的には、現在主流となっている代替ライブラリへの移行パスまで、包括的な情報を提供します。

エラーの根本原因を探る: 5つの主要なシナリオ

エラーを解決するためには、まずその原因を正確に特定する必要があります。apiDocumentationScanner のエラーは、以下の5つのシナリオのいずれか、あるいは複数が組み合わさって発生することがほとんどです。

原因1: Spring BootとSpringfoxのバージョン非互換性

これが最も頻繁に見られる原因です。Spring Bootは継続的にバージョンアップを重ねており、その過程で内部APIや依存ライブラリのバージョンも変更されます。一方、Springfoxライブラリの開発は2020年頃にリリースされたバージョン3.0.0を最後に停滞しており、近年のSpring Bootの進化に追随できていません。

特に、Spring Boot 2.2以降では、Spring MVCがリクエストパスのマッチング戦略を変更するオプションを導入し、Spring Boot 2.6ではデフォルトのマッチング戦略が変更されました。この変更が、古いSpringfoxのパススキャンロジックと衝突し、Bean生成エラーを引き起こすことがあります。さらに決定的なのは、Spring Boot 3.xとの互換性が全くない点です。Spring Boot 3.xは、Java EEからJakarta EEへの移行に伴い、パッケージ名前空間が javax.* から jakarta.* に変更されました。Springfoxは javax.* に依存しているため、Spring Boot 3.x環境ではクラスが見つからず、ほぼ確実に起動に失敗します。

バージョン互換性の目安:

  • Spring Boot 2.1.x以前: Springfox 2.9.2 が比較的安定して動作します。
  • Spring Boot 2.2.x 〜 2.5.x: Springfox 3.0.0 が推奨されますが、依然として不安定な場合があります。
  • Spring Boot 2.6.x 〜 2.7.x: Springfox 3.0.0 で動作させるには、application.properties に spring.mvc.pathmatch.matching-strategy=ant_path_matcher を追加するなどの回避策が必要になることが多いです。しかし、この方法は非推奨であり、根本的な解決にはなりません。
  • Spring Boot 3.x以降: Springfoxは動作しません。後述するspringdoc-openapiへの移行が必須です。

原因2: 依存関係の競合

MavenやGradleといったビルドツールは、推移的依存関係（ライブラリが依存する別のライブラリ）を自動的に解決してくれますが、これが時として問題を引き起こします。例えば、Springfoxがあるバージョンのguavaライブラリに依存している一方で、プロジェクト内の別のライブラリが異なるバージョンのguavaに依存している場合、クラスパス上にはどちらか一方のバージョンしか存在できません。もしSpringfoxが必要とするメソッドが、解決されたバージョンのライブラリに存在しない場合、NoSuchMethodError や ClassNotFoundException が発生し、それが最終的に BeanCreationException として現れることがあります。

この問題を診断するには、ビルドツールの依存関係ツリー表示機能が非常に役立ちます。

Mavenでの依存関係ツリー確認


# プロジェクトのルートディレクトリで実行
mvn dependency:tree

Gradleでの依存関係ツリー確認


# プロジェクトのルートディレクトリで実行
./gradlew dependencies

このコマンドの出力を確認し、springfox関連のライブラリと競合している可能性のあるライブラリ（特にguava, spring-plugin-core, jacksonなど）がないかを確認します。競合が見つかった場合は、<exclusion>タグ（Maven）やexclude group（Gradle）を用いて、不要な推移的依存関係を明示的に除外する必要があります。

原因3: 不適切なJava設定とアノテーション

依存関係に問題がなくとも、Springfoxを有効化するためのJava設定が間違っている場合もエラーの原因となります。最も基本的な設定は以下のようになります。 


import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import springfox.documentation.builders.PathSelectors;
import springfox.documentation.builders.RequestHandlerSelectors;
import springfox.documentation.spi.DocumentationType;
import springfox.documentation.spring.web.plugins.Docket;
import springfox.documentation.swagger2.annotations.EnableSwagger2;

@Configuration
@EnableSwagger2
public class SwaggerConfig {

    @Bean
    public Docket api() {
        return new Docket(DocumentationType.SWAGGER_2)
                .select()
                .apis(RequestHandlerSelectors.basePackage("com.example.your.package.controller")) // スキャン対象のパッケージを指定
                .paths(PathSelectors.any())
                .build();
    }
}

ここで注意すべき点は以下の通りです。

  • @Configuration: このクラスがSpringの構成クラスであることを示します。
  • @EnableSwagger2: SpringfoxのSwagger 2サポートを有効化する必須のアノテーションです。これが欠けていると、関連するBeanが一切生成されません。
  • @Bean: DocketオブジェクトをSpringのBeanとして登録します。このBeanがSpringfoxの全体的な設定を保持します。
  • RequestHandlerSelectors.basePackage(...): スキャン対象のパッケージを具体的に指定することが強く推奨されます。any()を指定すると、プロジェクト内のすべてのクラスをスキャンしようとし、不要なBean（Spring Actuatorのエンドポイントなど）までドキュメントに含まれてしまうだけでなく、パフォーマンスの低下や予期せぬエラーを引き起こす可能性があります。

原因4: コンポーネントスキャンの範囲外

前述のSwaggerConfigクラスを正しく作成したとしても、そのクラスがSpring Bootのコンポーネントスキャンの対象範囲に含まれていなければ、DIコンテナに認識されず、設定は無視されます。Spring Bootでは、通常、@SpringBootApplicationアノテーションが付与されたメインクラスと同じパッケージ、およびそのサブパッケージが自動的にスキャンの対象となります。

例えば、メインクラスがcom.example.appパッケージにあり、SwaggerConfigがcom.example.configパッケージにある場合、SwaggerConfigは自動的にスキャンされます。しかし、もしSwaggerConfigがcom.unrelated.configのような全く異なるパッケージ階層にある場合、明示的にスキャン対象として指定しない限り、その存在は無視されます。 


// メインクラスが com.example.app にある場合
package com.example.app;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.context.annotation.ComponentScan;

@SpringBootApplication
@ComponentScan(basePackages = { "com.example.app", "com.unrelated.config" }) // 外部のパッケージを明示的にスキャン対象に追加
public class MainApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(MainApplication.class, args);
    }
}

@ComponentScanアノテーションを使用することで、スキャン対象のパッケージをカスタマイズできます。設定クラスが読み込まれていない疑いがある場合は、まずこの点を確認してください。

原因5: Spring Securityとの連携不備

プロジェクトにSpring Securityが導入されている場合、Swagger UIやAPI仕様書のエンドポイントへのアクセスがデフォルトでブロックされることがあります。これにより、UIが表示されなかったり、apiDocumentationScannerが内部でAPI情報を取得しようとする際にアクセス拒否が発生し、間接的にBean生成エラーにつながる可能性があります。

Spring Securityの設定クラス（通常はWebSecurityConfigurerAdapterを継承したクラス、またはSpring Boot 2.7以降ではSecurityFilterChain Bean）で、Swagger関連のエンドポイントへのアクセスを明示的に許可する必要があります。 


// Spring Security 5.7+ / Spring Boot 2.7+ の場合
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.security.config.annotation.web.builders.HttpSecurity;
import org.springframework.security.web.SecurityFilterChain;

@Configuration
public class SecurityConfig {

    private static final String[] SWAGGER_WHITELIST = {
            "/v2/api-docs",
            "/swagger-resources",
            "/swagger-resources/**",
            "/configuration/ui",
            "/configuration/security",
            "/swagger-ui.html",
            "/webjars/**",
            // Springfox 3.x で必要な場合がある
            "/v3/api-docs/**",
            "/swagger-ui/**"
    };

    @Bean
    public SecurityFilterChain securityFilterChain(HttpSecurity http) throws Exception {
        http
            .authorizeHttpRequests(authz -> authz
                .requestMatchers(SWAGGER_WHITELIST).permitAll() // Swagger関連のエンドポイントは認証不要で許可
                .anyRequest().authenticated() // その他のリクエストは認証を要求
            )
            // ... その他の設定 (formLogin, csrfなど)
            ;
        return http.build();
    }
}

この設定により、認証・認可の対象からSwagger関連のパスが除外され、正常な動作が期待できます。

段階的トラブルシューティングガイド

原因が多岐にわたるため、体系的なアプローチで問題を切り分けていくことが重要です。以下のステップに従って、エラー解決を試みてください。

ステップ1: スタックトレースを詳細に分析する

エラーログの最初の数行だけを見るのではなく、スタックトレース全体を注意深く確認してください。Error creating bean with name 'apiDocumentationScanner' の下には、通常、根本的な原因を示す "Caused by:" のセクションがネストされています。ここに java.lang.ClassNotFoundException, java.lang.NoSuchMethodError, java.lang.NoClassDefFoundError といった例外が表示されていれば、それはほぼ間違いなく依存関係の問題（バージョン非互換性または競合）を示唆しています。どのクラスやメソッドが見つからないのかを特定することが、次のステップへの重要な手がかりとなります。

ステップ2: 依存関係を再確認・修正する

エラーの原因として最も可能性が高い依存関係から見直します。

  1. バージョン互換性の確認: まず、使用しているSpring Bootのバージョンを確認し、それと互換性のあるSpringfoxのバージョンを使用しているか再確認してください。前述のバージョン互換性の目安を参考にしてください。
  2. 依存関係の追加・更新: pom.xml または build.gradle ファイルに、必要な依存関係が正しく記述されているか確認します。

Maven (pom.xml)


<!-- Spring Boot 2.5.x 以前で推奨 -->
<dependency>
    <groupId>io.springfox</groupId>
    <artifactId>springfox-boot-starter</artifactId>
    <version>3.0.0</version>
</dependency>

<!-- springfox-boot-starter は以下の2つを内包しているため、通常はこれだけでOK -->
<!-- 
<dependency>
    <groupId>io.springfox</groupId>
    <artifactId>springfox-swagger2</artifactId>
    <version>3.0.0</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>io.springfox</groupId>
    <artifactId>springfox-swagger-ui</artifactId>
    <version>3.0.0</version>
</dependency>
-->

Gradle (build.gradle)


// Spring Boot 2.5.x 以前で推奨
implementation 'io.springfox:springfox-boot-starter:3.0.0'

依存関係を変更した後は、必ずプロジェクトのクリーンと再ビルドを行ってください。 


# Mavenの場合
mvn clean install

# Gradleの場合
./gradlew clean build

IDEのキャッシュが古い情報を保持している場合があるため、IDEのキャッシュクリアや再起動も有効な手段です。

ステップ3: 設定ファイルを見直す

依存関係に問題がないと判断できた場合は、次に設定ファイルを確認します。

  • Java Config (SwaggerConfig.java): @Configuration, @EnableSwagger2 アノテーションが欠けていないか、@Bean メソッドが正しく定義されているかを確認します。RequestHandlerSelectors.basePackage() で指定したパッケージ名が、コントローラクラスが存在するパッケージ名と一致しているか、タイプミスがないかを確認してください。
  • application.properties / application.yml: Spring Boot 2.6以降で問題が発生している場合、一時的な回避策として以下のプロパティを追加して動作を確認します。 
    
# application.properties
spring.mvc.pathmatch.matching-strategy=ant_path_matcher
    
    
# application.yml
spring:
  mvc:
    pathmatch:
      matching-strategy: ant_path_matcher
    ただし、これはあくまで応急処置であり、根本的な解決策は後述するライブラリの移行です。

根本的かつ推奨される解決策: Springdoc-openapiへの移行

これまで述べてきたトラブルシューティングは、いわば対症療法です。Springfoxプロジェクトは長らく活発なメンテナンスが行われておらず、将来的なSpring Bootのアップデートに対応できる保証はありません。現代のSpring Boot開発において、APIドキュメントを扱うためのデファクトスタンダードは Springdoc-openapi ライブラリに移行しています。

なぜSpringfoxから移行するのか？

  • 活発な開発とサポート: Springdoc-openapiは現在も活発に開発が続けられており、Spring Bootの最新バージョンに迅速に追随しています。Spring Boot 3.xやJakarta EEにも完全対応しています。
  • 設定の簡素化: 多くの場合、複雑なJava Configクラス（SwaggerConfig）は不要です。依存関係を追加するだけで、基本的なSwagger UIが自動的に設定されます。
  • OpenAPI 3.0の完全サポート: SpringfoxがSwagger 2.0をベースにしているのに対し、Springdoc-openapiはより新しく高機能なOpenAPI 3.0仕様に準拠しています。
  • Spring Nativeとの互換性: GraalVMを使用したネイティブイメージのビルドにも対応しており、将来性があります。

移行手順

移行は驚くほど簡単です。

1. Springfox依存関係の削除

pom.xmlまたはbuild.gradleから、io.springfoxに関連するすべての依存関係を削除します。

2. Springdoc-openapi依存関係の追加

自身のSpring Bootバージョンに対応する依存関係を1つだけ追加します。

Maven (Spring Boot 3.x向け)

<dependency>
    <groupId>org.springdoc</groupId>
    <artifactId>springdoc-openapi-starter-webmvc-ui</artifactId>
    <version>2.5.0</version> <!-- 2024年時点での最新バージョン。適宜更新してください -->
</dependency>
Maven (Spring Boot 2.x向け)

<dependency>
    <groupId>org.springdoc</groupId>
    <artifactId>springdoc-openapi-ui</artifactId>
    <version>1.8.0</version> <!-- 2024年時点での最新バージョン。適宜更新してください -->
</dependency>

3. Java Configクラスの削除

SwaggerConfig.java ファイルを削除します。Springdoc-openapiは自動設定（Auto-configuration）によって動作するため、このクラスは不要になります。

4. アプリケーションの再起動

プロジェクトを再ビルドし、アプリケーションを起動します。これだけで、以下のURLにアクセスできるようになります。

  • Swagger UI: http://localhost:8080/swagger-ui.html
  • API Docs (OpenAPI 3.0 JSON): http://localhost:8080/v3/api-docs

これまでのapiDocumentationScannerエラーが嘘のように、スムーズにアプリケーションが起動し、最新のUIでAPIドキュメントが表示されるはずです。

Springdoc-openapiでのカスタマイズ

設定クラスが不要になっても、カスタマイズができないわけではありません。詳細な設定はapplication.propertiesやapplication.ymlで行うのが基本です。 


# application.yml
springdoc:
  api-docs:
    path: /api-docs # API仕様書のパスを変更
  swagger-ui:
    path: /swagger-ui.html # Swagger UIのパスを変更
    disable-swagger-default-url: true
    display-request-duration: true
  packages-to-scan: com.example.your.package.controller # スキャン対象パッケージを明示
  paths-to-match: /api/** # 特定のパスパターンに一致するAPIのみをドキュメント化
  default-consumes-media-type: application/json
  default-produces-media-type: application/json

さらに複雑なカスタマイズ（APIのタイトル、説明、セキュリティ設定など）を行いたい場合は、OpenAPI Beanを定義することで対応できます。 


import io.swagger.v3.oas.models.OpenAPI;
import io.swagger.v3.oas.models.info.Info;
import io.swagger.v3.oas.models.info.License;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration
public class OpenApiConfig {

    @Bean
    public OpenAPI customOpenAPI() {
        return new OpenAPI()
                .info(new Info().title("My Cool API")
                .version("1.0.0")
                .description("This is a sample Spring Boot RESTful service using springdoc-openapi and OpenAPI 3.")
                .termsOfService("http://swagger.io/terms/")
                .license(new License().name("Apache 2.0").url("http://springdoc.org")));
    }
}

まとめ

error creating bean with name 'apidocumentationscanner' は、一見すると原因が分かりにくいエラーですが、その背景にはSpring BootとSpringfoxライブラリ間のバージョン不整合や依存関係の競合といった、体系的な問題が潜んでいます。トラブルシューティングを行う際は、スタックトレースの分析から始め、依存関係、設定ファイルの順に確認していくのが定石です。

しかし、最も重要かつ根本的な解決策は、もはやメンテナンスが停滞しているSpringfoxから、現在活発に開発が進められているSpringdoc-openapiへと移行することです。移行によって、この種のエラーから解放されるだけでなく、設定の簡素化、最新のOpenAPI 3.0仕様への準拠、そして将来のSpring Bootバージョンへの追随といった、多くのメリットを享受できます。

もしあなたが今、このエラーに直面しているのであれば、それは古い技術スタックを見直し、よりモダンで安定したエコシステムへ移行するための絶好の機会と捉えるべきでしょう。


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