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品Spring:注解之王@Configuration和它的一众“小弟们”

其实对Spring的了解达到一定程度后,你就会发现,无论是使用Spring框架开发的应用,还是Spring框架本身的开发都是围绕着注解构建起来的。

空口无凭,那就说个最普通的例子吧。

在Spring中要启用一项XXX功能,标准做法就是用@EnableXXX这种“启用”类型的注解。

那么这种类型的注解一般都做了什么呢?分析一下吧。

看过本号文章的人都知道,Spring的核心就是bean定义和bean,如果我想增加某方面的功能,只需写若干个类,并作为bean定义注册到容器中即可。

因此“启用”类型的注解表面上看起来是启用某项功能,背后其实就是注册了一系列相关的bean定义到容器中

大家都非常熟悉的,启用事务管理功能的注解,@EnableTransactionManagement,如下图01:


还有启用定时任务的注解,@EnableScheduling,如下图02:


还有启动异步支持的注解,@EnableAsync,如下图03:


这类注解其实很多,就先看这三个吧。

相信大家已经发现了一个规律,这三个注解在定义时都使用@Import注解引入了某个类,最终目的当然是为了注册bean定义。

之前的文章中已经说过多遍,这种方法叫做通过编程的方式(或称写代码的方式)注册bean定义。

这种方式非常的灵活,因为@Import注解引入的类其实是两个著名接口的实现类。

这两个接口,之前也提到过很多次了,就是:

ImportSelector

ImportBeanDefinitionRegistrar

在实现接口时,可以按照自己关注的因素,来自主可控的(或称有选择性的)注册bean定义,这就是灵活性的原因。

@Import除了可以引入这两个接口外,还可以引入被@Configuration注解标注的类或没有被注解标注的普通类。

再次赘述一下这种方式的典型用法:

用于Spring框架自身的开发,以及第三方框架与Spring的整合开发。

熟悉Spring的朋友都应该知道,@EnableXXX注解和@Import注解都必须(直接或间接)和@Configuration注解放到一起才会起作用。

这是Spring规定的,主要是和Spring的源码实现有关。

所以整体就是,@Configuration类引入了@EnableXXX注解或@Import注解,@EnableXXX注解又引入了@Import注解。

而@Import注解又引入了那两个接口的实现类以编程方式注册bean定义,这里注册的bean定义同样还可以是@Configuration类。

@Import注解还可以再次引入@Configuration类。因此,我们成功的从@Configuration类出发后又回到了@Configuration类

然后可以继续重复这个动作,一直进行下去。

这就像原子弹爆炸的链式反应一样,从最初的一个引爆点,然后开启逐个自我引爆的模式,越来越大,一发不可收拾。

所以Spring就是采用这种模式,最初的引爆点必须是一个@Configuration类自我的引爆模式是@Import注解

从最初的那一个基点,向容器中引入新的类,再以引入的新类作为基点,再次引入新的类,这种爆炸模型,非常强大。

除了@Import可以引入新类外,@ComponentScan注解也以扫描jar包的方式引入新的类。只不过扫描的方式通常用于用户程序而非框架开发

可见Spring程序就是围绕着注解构建起来的,从最初的一个@Configuration类配合使用@Import和@ComponentScan,逐渐壮大。

所以最初的这一个@Configuration类是在应用启动前显式的(或称特意的)注册到容器中的

SpringBoot就是非常标准的这个样子的。它的主类就是一个@Configuration类,然后再使用@Import和@ComponentScan注解。

看看下面的注解源码,确实是这样子的,如下图0405:


终于可以下结论了:

@Configuration就是注解之王,是老大,其余的注解围绕在它周围,是小弟们。

按照江湖规矩,老大得罩着小弟们,所以负责处理@Configuration注解的类也要负责处理其它的注解。

编程新说注:究竟有哪些注解可以和@Configuration一起使用,在上一篇文章中已写明。


目前看来,主要是这样的:

在容器启动前使用编程的方式可以注册bean定义,如SpringBoot的主类。

在容器启动后,@Import和@ComponentScan都可以注册bean定义,@Bean方法也可以。

虽然它们功能相似,但侧重点其实是不同的,当然可以放到一起使用,但必须做到心中有数。

如果使用不当的话,可能会发生“重叠”,如一个类即被引入了,也被扫描了。

而且还可能被引入多次,扫描多次,当然,即使这样也不一定报错,因为Spring做了处理。


Spring采用了类似先入为主的做法:

首先是容器启动前通过编程方式注册的类。这些类在后面无论是被扫描还是被引入,都不会再被注册。

其次是如果先通过扫描方式注册的类,引入时不再注册。如果先通过引入方式注册的类,扫描时不再注册。

最后是如果先通过扫描方式注册的类,再次扫描时不再注册。如果先通过引入方式注册的类,再次引入时不再注册。

这就像幂等处理一样,给上层用户留有较宽的余地,在最终使用时没有那么严格。多了一些随意。

编程新说注:在显式注册bean定义时,如果beanName已存在,会抛出异常。


如果这些注解在一起出现的话,注册bean定义也是有先后顺序的:

第一,容器启动前,注册的@Configuration类的bean定义。

编程新说注:下面的这些内容都是依附于@Configuration类的。

第二,@ComponentScan注解扫描的bean定义。

第三,使用ImportSelector接口引入的bean定义(非ImportBeanDefinitionRegistrar接口的实现类)。

第四,使用@Import引入的普通类的bean定义。

第五,类的@Bean方法引入的bean定义。

第六,使用@ImportResource注解引入的XML文件里的bean定义。

第七,使用ImportBeanDefinitionRegistrar接口引入的bean定义。

第八,@Configuration类实现的接口里的@Bean方法(默认方法)。

第九,@Configuration类的父类

接着就是把父类当作新的@Configuration类,再次重复第二到第九。

整个bean定义的注册过程,就是以容器为依托,一遍一遍的执行,直到容器中的bean定义再无增多为止。

下面就描述其中的一遍:

第一,从容器中拿出尚未处理过的所有@Configuration类

第二,从这一批@Configuration类中解析出所有需要被注册的类

第三,将这一批@Configuration类标记为已处理过

第四,将刚刚解析出来的类进行bean定义注册,这些类里面可能还含有@Configuration类。

接下来进行循环执行即可。直到某一次执行完后,容器中的bean定义数量没有变化,表明已全部处理完毕。


再说一个外部类内部类的事情,颇有意思:

@Configuration
class Outter {

    @Configuration
    static class Inner {

    }
}


先来看两个问题

当外部类上有注解时,分别使用@ComponentScan和@Import作用于外部类,此时注册的bean定义是谁?

当把外部类上的注解去掉时,分别使用@ComponentScan和@Import作用于外部类,此时注册的bean定义是谁?

来看看答案吧:

当外部类有注解时,@ComponentScan和@Import都会把Outter和Inner注册bean定义。

当外部类没有注解时,@ComponentScan会注册Inner类,@Import会注册Outter类。

下面来解释下:

JVM规范规定,每个字节码文件只能包含一个类,因此嵌套类会单独编译成一个字节码文件。与它的外部类是互相独立的。

而@ComponentScan注解是按字节码文件扫描的,所以此时内部类都会被注册,即使外部类上没有注解。

当@Import引入一个类时,不管该类上是否有注解,该类本身一定会被注册bean定义。所以外部类总是被注册。

但是,只有外部类上有注解时,才会去处理它的内部类。且内部类上必须也要有注解才行。因为源码就是这样写的。


最后看看SpringBoot应用注册的前几个bean定义,如下图06:


可见第一个注册的bean定义,就是用来处理标有@Configuration注解的类的。

第六个注册的是主类的bean定义。

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作者是工作超过10年的码农,现在任架构师。喜欢研究技术,崇尚简单快乐。追求以通俗易懂的语言解说技术,希望所有的读者都能看懂并记住。下面是公众号和知识星球的二维码,欢迎关注!

 

       

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