代码改变世界

Spring的@Configuration配置类-Full和Lite模式

2021-02-20 21:08  Tony、  阅读(1342)  评论(0)  编辑  收藏  举报

为什么没有@Configuration注解的类其中的@Bean方法也能被扫描到？

　　这就要从Full和lite模式来说。最初的Spring只支持xml方式配置Bean，从Spring 3.0起支持了一种更优的方式：基于Java类的配置方式，这一下子让我们Javaer可以从标签语法里解放了出来。毕竟作为Java程序员，我们擅长的是写Java类，而非用标签语言去写xml文件。我对Spring配置的Full/Lite模式的关注和记忆深刻，源自于一个小小故事：某一年我在看公司的项目时发现，数据源配置类里有如下一段配置代码：

@Configuration
public class DataSourceConfig {
 
    ...
    @Bean
    public DataSource dataSource() {
        ...
        return dataSource;
    }
    @Bean(name = "transactionManager")
    public DataSourceTransactionManager transactionManager() {
        return new DataSourceTransactionManager(dataSource());
    }
    ...
}

　　作为当时还是Java萌新的我，非常的费解。自然的对此段代码产生了较大的好奇（其实是质疑）：在准备DataSourceTransactionManager这个Bean时调用了dataSource()方法，根据我“非常扎实”的JavaSE基础知识，它肯定会重新走一遍dataSource()方法，从而产生一个新的数据源实例，那么你的事务管理器管理的不就是一个“全新数据源”麽？谈何事务呢？

为了验证我的猜想，我把断点打到dataSource()方法内部开始调试，但让我“失望”的是：此方法并没有执行两次。这在当时是震惊了我的，甚至一度怀疑自己引以为豪的Java基础了。所以我四处询问，希望得到一个“解释”，但奈何，问了好几圈，那会没有一人能给我一个合理的说法，只知道那么用是没有问题的。

很明显，现在再回头来看当时的这个质疑是显得有些“无知”的，这个“难题”困扰了我很久，直到我前2年开始深度研究Spring源码才让此难题迎刃而解，当时那种豁然开朗的感觉真好呀。

 

关于配置类的核心概念，在这里先予以解释。@Configuration和@Bean

Spring新的配置体系中最为重要的构件是：@Configuration标注的类，@Bean标注的方法。

// @since 3.0
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Component
public @interface Configuration {
 
    @AliasFor(annotation = Component.class)
    String value() default "";
    // @since 5.2
    boolean proxyBeanMethods() default true;
    
}

用@Configuration注解标注的类表明其主要目的是作为bean定义的源。此外，@Configuration类允许通过调用同一类中的其他@Bean method方法来定义bean之间的依赖关系（下有详解）。

// @since 3.0
@Target({ElementType.METHOD, ElementType.ANNOTATION_TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface Bean {
 
    @AliasFor("name")
    String[] value() default {};
    @AliasFor("value")
    String[] name() default {};
    @Deprecated
    Autowire autowire() default Autowire.NO;
    // @since 5.1
    boolean autowireCandidate() default true;
    String initMethod() default "";
    String destroyMethod() default AbstractBeanDefinition.INFER_METHOD;
    
}

@Bean注解标注在方法上，用于指示方法实例化、配置和初始化要由Spring IoC容器管理的新对象。对于熟悉Spring的<beans/>XML配置的人来说，@Bean注解的作用与<bean/>元素相同。您可以对任何Spring的@Component组件使用@Bean注释的方法代替（注意：这是理论上，实际上比如使用@Controller标注的组件就不能直接使用它代替）。

需要注意的是，通常来说，我们均会把@Bean标注的方法写在@Configuration标注的类里面来配合使用。

简单粗暴理解：@Configuration标注的类等同于一个xml文件，@Bean标注的方法等同于xml文件里的一个<bean/>标签

@Configuration
public class AppConfig {
 
    @Bean
    public User user(){
        User user = new User();
        user.setName("A哥");
        user.setAge(18);
        return user;
    }
 
}
public class Application {
 
    public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
 
        User user = context.getBean(User.class);
        System.out.println(user.getClass());
        System.out.println(user);
    }
}

输出：

class com.yourbatman.fullliteconfig.User
User{name='A哥', age=18}

Full模式和Lite模式

Full模式和Lite模式均是针对于Spring配置类而言的，和xml配置文件无关。值得注意的是：判断是Full模式 or Lite模式的前提是，首先你得是个容器组件。至于一个实例是如何“晋升”成为容器组件的，可以用注解也可以没有注解，本文就不展开讨论了，这属于Spring的基础知识。

Lite模式

当@Bean方法在没有使用@Configuration注释的类中声明时，它们被称为在Lite模式下处理。它包括：在@Component中声明的@Bean方法，甚至只是在一个非常普通的类中声明的Bean方法，都被认为是Lite版的配置类。@Bean方法是一种通用的工厂方法（factory-method）机制。

和Full模式的@Configuration不同，Lite模式的@Bean方法不能声明Bean之间的依赖关系。因此，这样的@Bean方法不应该调用其他@Bean方法。每个这样的方法实际上只是一个特定Bean引用的工厂方法(factory-method)，没有任何特殊的运行时语义。

何时为Lite模式

官方定义为：在没有标注@Configuration的类里面有@Bean方法就称为Lite模式的配置。透过源码再看这个定义是不完全正确的，而应该是有如下case均认为是Lite模式的配置类：

  1. 类上标注有@Component注解
  2. 类上标注有@ComponentScan注解
  3. 类上标注有@Import注解
  4. 类上标注有@ImportResource注解
  5. 若类上没有任何注解，但类内存在@Bean方法
  6. 总结一句话，只要不标识@Configuration(proxyBeanMethods=true)其他都是lite模式

以上case的前提均是类上没有被标注@Configuration，在Spring 5.2之后新增了一种case也算作Lite模式：

  1. 标注有@Configuration(proxyBeanMethods = false)，注意：此值默认是true哦，需要显示改为false才算是Lite模式

细心的你会发现，自Spring5.2（对应Spring Boot 2.2.0）开始，内置的几乎所有的@Configuration配置类都被修改为了@Configuration(proxyBeanMethods = false)，目的何为？答：以此来降低启动时间，为Cloud Native继续做准备。

源码：

abstract class ConfigurationClassUtils {
...........

public static boolean checkConfigurationClassCandidate(
            BeanDefinition beanDef, MetadataReaderFactory metadataReaderFactory) {

        String className = beanDef.getBeanClassName();
        if (className == null || beanDef.getFactoryMethodName() != null) {
            return false;
        }

        AnnotationMetadata metadata;
        if (beanDef instanceof AnnotatedBeanDefinition &&
                className.equals(((AnnotatedBeanDefinition) beanDef).getMetadata().getClassName())) {
            // Can reuse the pre-parsed metadata from the given BeanDefinition...
            metadata = ((AnnotatedBeanDefinition) beanDef).getMetadata();
        }
        else if (beanDef instanceof AbstractBeanDefinition && ((AbstractBeanDefinition) beanDef).hasBeanClass()) {
            // Check already loaded Class if present...
            // since we possibly can't even load the class file for this Class.
            Class<?> beanClass = ((AbstractBeanDefinition) beanDef).getBeanClass();
            if (BeanFactoryPostProcessor.class.isAssignableFrom(beanClass) ||
                    BeanPostProcessor.class.isAssignableFrom(beanClass) ||
                    AopInfrastructureBean.class.isAssignableFrom(beanClass) ||
                    EventListenerFactory.class.isAssignableFrom(beanClass)) {
                return false;
            }
            metadata = AnnotationMetadata.introspect(beanClass);
        }
        else {
            try {
                MetadataReader metadataReader = metadataReaderFactory.getMetadataReader(className);
                metadata = metadataReader.getAnnotationMetadata();
            }
            catch (IOException ex) {
                if (logger.isDebugEnabled()) {
                    logger.debug("Could not find class file for introspecting configuration annotations: " +
                            className, ex);
                }
                return false;
            }
        }

        Map<String, Object> config = metadata.getAnnotationAttributes(Configuration.class.getName());
        if (config != null && !Boolean.FALSE.equals(config.get("proxyBeanMethods"))) {
            beanDef.setAttribute(CONFIGURATION_CLASS_ATTRIBUTE, CONFIGURATION_CLASS_FULL);
        }
        else if (config != null || isConfigurationCandidate(metadata)) {
            beanDef.setAttribute(CONFIGURATION_CLASS_ATTRIBUTE, CONFIGURATION_CLASS_LITE);
        }
        else {
            return false;
        }

        // It's a full or lite configuration candidate... Let's determine the order value, if any.
        Integer order = getOrder(metadata);
        if (order != null) {
            beanDef.setAttribute(ORDER_ATTRIBUTE, order);
        }

        return true;
    }


}

 

优缺点

优点：

  • 运行时不再需要给对应类生成CGLIB子类，提高了运行性能，降低了启动时间
  • 可以该配置类当作一个普通类使用喽：也就是说@Bean方法 可以是private、可以是final

缺点：

  • 不能声明@Bean之间的依赖，也就是说不能通过方法调用来依赖其它Bean
  • （其实这个缺点还好，很容易用其它方式“弥补”，比如：把依赖Bean放进方法入参里即可）

代码示例

主配置类：

@ComponentScan("com.yourbatman.fullliteconfig.liteconfig")
@Configuration
public class AppConfig {
}
@Component
// @Configuration(proxyBeanMethods = false) // 这样也是Lite模式
public class LiteConfig {
 
    @Bean
    public User user() {
        User user = new User();
        user.setName("A哥-lite");
        user.setAge(18);
        return user;
    }
 
 
    @Bean
    private final User user2() {
        User user = new User();
        user.setName("A哥-lite2");
        user.setAge(18);
 
        // 模拟依赖于user实例  看看是否是同一实例
        System.out.println(System.identityHashCode(user()));
        System.out.println(System.identityHashCode(user()));
 
        return user;
    }
 
    public static class InnerConfig {
 
        @Bean
        // private final User userInner() { // 只在lite模式下才好使
        public User userInner() {
            User user = new User();
            user.setName("A哥-lite-inner");
            user.setAge(18);
            return user;
        }
    }
}

测试用例：

public class Application {
 
    public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
 
        // 配置类情况
        System.out.println(context.getBean(LiteConfig.class).getClass());
        System.out.println(context.getBean(LiteConfig.InnerConfig.class).getClass());
 
        String[] beanNames = context.getBeanNamesForType(User.class);
        for (String beanName : beanNames) {
            User user = context.getBean(beanName, User.class);
            System.out.println("beanName:" + beanName);
            System.out.println(user.getClass());
            System.out.println(user);
            System.out.println("------------------------");
        }
    }
}

结果输出：

1100767002
313540687
class com.yourbatman.fullliteconfig.liteconfig.LiteConfig
class com.yourbatman.fullliteconfig.liteconfig.LiteConfig$InnerConfig
beanName:userInner
class com.yourbatman.fullliteconfig.User
User{name='A哥-lite-inner', age=18}
------------------------
beanName:user
class com.yourbatman.fullliteconfig.User
User{name='A哥-lite', age=18}
------------------------
beanName:user2
class com.yourbatman.fullliteconfig.User
User{name='A哥-lite2', age=18}
------------------------

小总结

  • 该模式下，配置类本身不会被CGLIB增强，放进IoC容器内的就是本尊
  • 该模式下，对于内部类是没有限制的：可以是Full模式或者Lite模式
  • 该模式下，配置类内部不能通过方法调用来处理依赖，否则每次生成的都是一个新实例而并非IoC容器内的单例
  • 该模式下，配置类就是一普通类嘛，所以@Bean方法可以使用private/final等进行修饰（static自然也是阔仪的）

  • Full模式

  • 何时为Full模式

    在常见的场景中，@Bean方法都会在标注有@Configuration的类中声明，以确保总是使用“Full模式”，这么一来，交叉方法引用会被重定向到容器的生命周期管理，所以就可以更方便的管理Bean依赖。

  • 标注有@Configuration注解的类被称为full模式的配置类。自Spring5.2后这句话改为下面这样我觉得更为精确些：

标注有@Configuration或者@Configuration(proxyBeanMethods = true)的类被称为Full模式的配置类（当然喽，proxyBeanMethods属性的默认值是true，所以一般需要Full模式我们只需要标个注解即可）

优缺点

优点：

  • 可以支持通过常规Java调用相同类的@Bean方法而保证是容器内的Bean，这有效规避了在“Lite模式”下操作时难以跟踪的细微错误。特别对于萌新程序员，这个特点很有意义

缺点：

  • 运行时会给该类生成一个CGLIB子类放进容器，有一定的性能、时间开销（这个开销在Spring Boot这种拥有大量配置类的情况下是不容忽视的，这也是为何Spring 5.2新增了proxyBeanMethods属性的最直接原因）
  • 正因为被代理了，所以@Bean方法 不可以是private、不可以是final

代码示例

 

主配置：

@ComponentScan("com.yourbatman.fullliteconfig.fullconfig")
@Configuration
public class AppConfig {
}
@Configuration
public class FullConfig {
 
    @Bean
    public User user() {
        User user = new User();
        user.setName("A哥-lite");
        user.setAge(18);
        return user;
    }
 
 
    @Bean
    protected User user2() {
        User user = new User();
        user.setName("A哥-lite2");
        user.setAge(18);
 
        // 模拟依赖于user实例  看看是否是同一实例
        System.out.println(System.identityHashCode(user()));
        System.out.println(System.identityHashCode(user()));
 
        return user;
    }
 
    public static class InnerConfig {
 
        @Bean
        // private final User userInner() { // 只在lite模式下才好使
        public User userInner() {
            User user = new User();
            user.setName("A哥-lite-inner");
            user.setAge(18);
            return user;
        }
    }
}

测试用例：

public class Application {
 
    public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
 
        // 配置类情况
        System.out.println(context.getBean(FullConfig.class).getClass());
        System.out.println(context.getBean(FullConfig.InnerConfig.class).getClass());
 
        String[] beanNames = context.getBeanNamesForType(User.class);
        for (String beanName : beanNames) {
            User user = context.getBean(beanName, User.class);
            System.out.println("beanName:" + beanName);
            System.out.println(user.getClass());
            System.out.println(user);
            System.out.println("------------------------");
        }
    }
}

结果输出：

550668305
550668305
class com.yourbatman.fullliteconfig.fullconfig.FullConfig$$EnhancerBySpringCGLIB$$70a94a63
class com.yourbatman.fullliteconfig.fullconfig.FullConfig$InnerConfig
beanName:userInner
class com.yourbatman.fullliteconfig.User
User{name='A哥-lite-inner', age=18}
------------------------
beanName:user
class com.yourbatman.fullliteconfig.User
User{name='A哥-lite', age=18}
------------------------
beanName:user2
class com.yourbatman.fullliteconfig.User
User{name='A哥-lite2', age=18}
------------------------

小总结

  • 该模式下，配置类会被CGLIB增强(生成代理对象)，放进IoC容器内的是代理
  • 该模式下，对于内部类是没有限制的：可以是Full模式或者Lite模式
  • 该模式下，配置类内部可以通过方法调用来处理依赖，并且能够保证是同一个实例，都指向IoC内的那个单例
  • 该模式下，@Bean方法不能被private/final等进行修饰（很简单，因为方法需要被复写嘛，所以不能私有和final。defualt/protected/public都可以哦），否则启动报错（其实IDEA编译器在编译器就提示可以提示你了）
  • 其实@Configuration注解就是来表示是是full模式还是lite模式，如果不想表示为full模式，个人认为完全就可以不用表示@Configuration这个注解，目前来看full模式也就是会导致配置类会被动态代理。他的好处就是在调用配置类方法获取bean对象的时候不会直接调用方法，而是通过BeanFatroy来获取bean对象

 

使用建议

了解了Spring配置类的Full模式和Lite模式，那么在工作中我该如何使用呢？这里A哥给出使用建议，仅供参考：

  • 如果是在公司的业务功能/服务上做开发，使用Full模式
  • 如果你是个容器开发者，或者你在开发中间件、通用组件等，那么使用Lite模式是一种更被推荐的方式，它对Cloud Native更为友好

 

 原文地址：https://blog.csdn.net/demon7552003/article/details/107988310