ConfigurationClassPostProcessor(ConfigurationClassParser)如何解析配置类

Spring的工具类ConfigurationClassParser用于分析@Configuration注解的配置类,产生一组ConfigurationClass对象。它的分析过程会接受一组种子配置类(调用者已知的配置类,通常很可能只有一个),从这些种子配置类开始分析所有关联的配置类,分析过程主要是递归分析配置类的注解@Import,配置类内部嵌套类,找出其中所有的配置类,然后返回这组配置类。

该工具主要由ConfigurationClassPostProcessor使用,而ConfigurationClassPostProcessor是一个BeanDefinitionRegistryPostProcessor/BeanFactoryPostProcessor,它会在容器启动过程中,应用上下文上执行各个BeanFactoryPostProcessor时被执行。

源码分析:基于的Spring版本5.0.6.RELEASE

ConfigurationClassPostProcessor初识

public class ConfigurationClassPostProcessor implements BeanDefinitionRegistryPostProcessor,
		PriorityOrdered, ResourceLoaderAware, BeanClassLoaderAware, EnvironmentAware { ... }

可以看出它是一个BeanFactoryPostProcessor,并且它是个功能更强大些的BeanDefinitionRegistryPostProcessor,有能力去处理一些Bean的定义信息。

需要知道的是,ConfigurationClassPostProcessor是Spring内部对BeanDefinitionRegistryPostProcessor接口的唯一实现。

BeanFactoryPostProcessor顶级接口的实现类如下:

ConfigurationClassPostProcessor#postProcessBeanDefinitionRegistry处理逻辑

为了更好的理解它的运行过程,我们需要知道它在什么时候调用:AbstractApplicationContext#refresh 中的第5步时进行调用postProcessBeanDefinitionRegistry

@Override
public void postProcessBeanDefinitionRegistry(BeanDefinitionRegistry registry) {
    //根据BeanDefinitionRegistry,生成registryId 是全局唯一的。
    int registryId = System.identityHashCode(registry);
    // 判断,如果这个registryId 已经被执行过了,就不能够再执行了,否则抛出异常
    if (this.registriesPostProcessed.contains(registryId)) {
        throw new IllegalStateException(
            "postProcessBeanDefinitionRegistry already called on this post-processor against " + registry);
    }
    if (this.factoriesPostProcessed.contains(registryId)) {
        throw new IllegalStateException(
            "postProcessBeanFactory already called on this post-processor against " + registry);
    }
    // 已经执行过的registry  防止重复执行
    this.registriesPostProcessed.add(registryId);

    // 调用processConfigBeanDefinitions 进行Bean定义的加载.代码如下
    processConfigBeanDefinitions(registry);
}


// 解释一下:我们配置类是什么时候注册进去的呢???(此处只讲注解驱动的Spring和SpringBoot)
// 注解驱动的Spring为:自己在`MyWebAppInitializer`里面自己手动指定进去的
// SpringBoot为它自己的main引导类里去加载进来的,后面详说SpringBoot部分
public void processConfigBeanDefinitions(BeanDefinitionRegistry registry) {
    List<BeanDefinitionHolder> configCandidates = new ArrayList<>();
    // 获取已经注册的bean名称(此处有7个   6个Bean+rootConfig)
    String[] candidateNames = registry.getBeanDefinitionNames();

    for (String beanName : candidateNames) {
        BeanDefinition beanDef = registry.getBeanDefinition(beanName);
        // 这个判断很有意思~~~ 如果你的beanDef现在就已经确定了是full或者lite,说明你肯定已经被解析过了,,所以再来的话输出个debug即可(其实我觉得输出warn也行~~~)
        if (ConfigurationClassUtils.isFullConfigurationClass(beanDef) || ConfigurationClassUtils.isLiteConfigurationClass(beanDef)) {
            if (logger.isDebugEnabled()) {
                logger.debug("Bean definition has already been processed as a configuration class: " + beanDef);
            }
        }
        // 检查是否是@Configuration的Class,如果是就标记下属性:full 或者lite。beanDef.setAttribute(CONFIGURATION_CLASS_ATTRIBUTE, CONFIGURATION_CLASS_FULL) 
        // 加入到configCandidates里保存配置文件类的定义
        // 显然此处,仅仅只有rootConfig一个类符合条件
        else if (ConfigurationClassUtils.checkConfigurationClassCandidate(beanDef, this.metadataReaderFactory)) {
            configCandidates.add(new BeanDefinitionHolder(beanDef, beanName));
        }
    }

    // Return immediately if no @Configuration classes were found
    // 如果一个配置文件类都没找到,现在就不需要再继续下去了
    if (configCandidates.isEmpty()) {
        return;
    }

    // Sort by previously determined @Order value, if applicable
    // 把配置文件们:按照@Order注解进行排序  这个意思是,我们@Configuration注解的配置文件是支持order排序的。(备注:普通bean不行的~~~)
    configCandidates.sort((bd1, bd2) -> {
        int i1 = ConfigurationClassUtils.getOrder(bd1.getBeanDefinition());
        int i2 = ConfigurationClassUtils.getOrder(bd2.getBeanDefinition());
        return Integer.compare(i1, i2);
    });

    // Detect any custom bean name generation strategy supplied through the enclosing application context
    // 此处registry是DefaultListableBeanFactory 这里会进去
    // 尝试着给Bean扫描方式,以及import方法的BeanNameGenerator赋值(若我们都没指定,那就是默认的AnnotationBeanNameGenerator:扫描为首字母小写,import为全类名)
    SingletonBeanRegistry sbr = null;
    if (registry instanceof SingletonBeanRegistry) {
        sbr = (SingletonBeanRegistry) registry;
        if (!this.localBeanNameGeneratorSet) {
            BeanNameGenerator generator = (BeanNameGenerator) sbr.getSingleton(CONFIGURATION_BEAN_NAME_GENERATOR);
            if (generator != null) {
                this.componentScanBeanNameGenerator = generator;
                this.importBeanNameGenerator = generator;
            }
        }
    }

    // web环境,这里都设置了StandardServletEnvironment
    // 一般来说到此处,env环境不可能为null了~~~ 此处做一个容错处理~~~
    if (this.environment == null) {
        this.environment = new StandardEnvironment();
    }

    // Parse each @Configuration class
    // 这是重点:真正解析@Configuration类的,其实是ConfigurationClassParser 这个解析器来做的
    // parser 后面用于解析每一个配置类~~~~
    ConfigurationClassParser parser = new ConfigurationClassParser(
        this.metadataReaderFactory, this.problemReporter, this.environment,
        this.resourceLoader, this.componentScanBeanNameGenerator, registry);

    Set<BeanDefinitionHolder> candidates = new LinkedHashSet<>(configCandidates);
    // 装载已经处理过的配置类,最大长度为:configCandidates.size()
    Set<ConfigurationClass> alreadyParsed = new HashSet<>(configCandidates.size());
    do {
        // 核心方法:具体详解如下
        parser.parse(candidates);
        // 校验 配置类不能使final的,因为需要使用CGLIB生成代理对象,见postProcessBeanFactory方法
        parser.validate();

        Set<ConfigurationClass> configClasses = new LinkedHashSet<>(parser.getConfigurationClasses());
        configClasses.removeAll(alreadyParsed);

        // Read the model and create bean definitions based on its content
        // 如果Reader为null,那就实例化ConfigurationClassBeanDefinitionReader来加载Bean,并加入到alreadyParsed中,用于去重(避免譬如@ComponentScan直接互扫)
        if (this.reader == null) {
            this.reader = new ConfigurationClassBeanDefinitionReader(
                registry, this.sourceExtractor, this.resourceLoader, this.environment,
                this.importBeanNameGenerator, parser.getImportRegistry());
        }

        // 此处注意:调用了ConfigurationClassBeanDefinitionReader的loadBeanDefinitionsd的加载配置文件里面的@Bean/@Import们,具体讲解请参见下面
        // 这个方法是非常重要的,因为它决定了向容器注册Bean定义信息的顺序问题~~~
        this.reader.loadBeanDefinitions(configClasses);
        alreadyParsed.addAll(configClasses);

        candidates.clear();

        // 如果registry中注册的bean的数量 大于 之前获得的数量,则意味着在解析过程中又新加入了很多,那么就需要对其进行解继续析
        if (registry.getBeanDefinitionCount() > candidateNames.length) {
            String[] newCandidateNames = registry.getBeanDefinitionNames();
            Set<String> oldCandidateNames = new HashSet<>(Arrays.asList(candidateNames));
            Set<String> alreadyParsedClasses = new HashSet<>();
            for (ConfigurationClass configurationClass : alreadyParsed) {
                alreadyParsedClasses.add(configurationClass.getMetadata().getClassName());
            }
            for (String candidateName : newCandidateNames) {

                // 这一步挺有意思:若老的oldCandidateNames不包含。也就是说你是新进来的候选的Bean定义们,那就进一步的进行一个处理
                // 比如这里的DelegatingWebMvcConfiguration,他就是新进的,因此它继续往下走
                // 这个@Import进来的配置类最终会被ConfigurationClassPostProcessor这个后置处理器的postProcessBeanFactory 方法,进行处理和cglib增强
                if (!oldCandidateNames.contains(candidateName)) {
                    BeanDefinition bd = registry.getBeanDefinition(candidateName);

                    if (ConfigurationClassUtils.checkConfigurationClassCandidate(bd, this.metadataReaderFactory) &&
                        !alreadyParsedClasses.contains(bd.getBeanClassName())) {
                        candidates.add(new BeanDefinitionHolder(bd, candidateName));
                    }
                }
            }
            candidateNames = newCandidateNames;
        }
    }
    while (!candidates.isEmpty());

    // Register the ImportRegistry as a bean in order to support ImportAware @Configuration classes
    //如果SingletonBeanRegistry 不包含org.springframework.context.annotation.ConfigurationClassPostProcessor.importRegistry,
    //则注册一个,bean 为 ImportRegistry. 一般都会进行注册的
    if (sbr != null && !sbr.containsSingleton(IMPORT_REGISTRY_BEAN_NAME)) {
        sbr.registerSingleton(IMPORT_REGISTRY_BEAN_NAME, parser.getImportRegistry());
    }

    //清楚缓存 元数据缓存
    if (this.metadataReaderFactory instanceof CachingMetadataReaderFactory) {
        // Clear cache in externally provided MetadataReaderFactory; this is a no-op
        // for a shared cache since it'll be cleared by the ApplicationContext.
        ((CachingMetadataReaderFactory) this.metadataReaderFactory).clearCache();
    }
}

需要注意下面两个核心方法,是如何判断某个类是否为配置类的(判断是full模式,还是lite模式的配置文件):

//如果类上有@Configuration注解说明是一个完全(Full)的配置类
public static boolean isFullConfigurationCandidate(AnnotationMetadata metadata) {
    return metadata.isAnnotated(Configuration.class.getName());
}

public static boolean isLiteConfigurationCandidate(AnnotationMetadata metadata) {
    // Do not consider an interface or an annotation...
    if (metadata.isInterface()) {
        return false;
    }

    // Any of the typical annotations found?
    for (String indicator : candidateIndicators) {
        if (metadata.isAnnotated(indicator)) {
            return true;
        }
    }

    // Finally, let's look for @Bean methods...
    try {
        return metadata.hasAnnotatedMethods(Bean.class.getName());
    } catch (Throwable ex) {
        return false;
    }
}

//candidateIndicators内容如下:
private static final Set<String> candidateIndicators = new HashSet<>(8);

static {
    candidateIndicators.add(Component.class.getName());
    candidateIndicators.add(ComponentScan.class.getName());
    candidateIndicators.add(Import.class.getName());
    candidateIndicators.add(ImportResource.class.getName());
}
  • 如果类上有@Configuration注解说明是一个完全(Full)的配置类
  • 如果类上面有@Component,@ComponentScan,@Import,@ImportResource这些注解,那么就是一个简化配置类。如果不是上面两种情况,那么有@Bean注解修饰的方法也是简化配置类。

Spring对Full模式和Lite模式的定义

在ConfigurationClassUtils里:

// 只要这个类标注了:@Configuration注解就行  哪怕是接口、抽象类都木有问题
public static boolean isFullConfigurationCandidate(AnnotationMetadata metadata) {
    return metadata.isAnnotated(Configuration.class.getName());
}

// 判断是Lite模式:(首先肯定没有@Configuration注解)
// 1、不能是接口
// 2、但凡只有标注了一个下面注解,都算lite模式:@Component @ComponentScan @Import @ImportResource
// 3、只有存在有一个方法标注了@Bean注解,那就是lite模式
public static boolean isLiteConfigurationCandidate(AnnotationMetadata metadata) {
    // 不能是接口
    if (metadata.isInterface()) {
        return false;
    }

    // 但凡只有标注了一个下面注解,都算lite模式:@Component @ComponentScan @Import @ImportResource
    for (String indicator : candidateIndicators) {
        if (metadata.isAnnotated(indicator)) {
            return true;
        }
    }

    // 只有存在有一个方法标注了@Bean注解,那就是lite模式
    try {
        return metadata.hasAnnotatedMethods(Bean.class.getName());
    }
}

// 不管是Full模式还是Lite模式,都被认为是候选的配置类  是上面两个方法的结合
public static boolean isConfigurationCandidate(AnnotationMetadata metadata) {
    return (isFullConfigurationCandidate(metadata) || isLiteConfigurationCandidate(metadata));
}


// 下面两个方法是直接判断Bean定义信息,是否是配置类,至于Bean定义里这个属性啥时候放进去的,请参考
//ConfigurationClassUtils.checkConfigurationClassCandidate(beanDef, this.metadataReaderFactory)方法,它会对每个Bean定义信息进行检测(毕竟刚开始Bean定义信息是非常少的,所以速度也很快)
public static boolean isFullConfigurationClass(BeanDefinition beanDef) {
    return CONFIGURATION_CLASS_FULL.equals(beanDef.getAttribute(CONFIGURATION_CLASS_ATTRIBUTE));
}
public static boolean isLiteConfigurationClass(BeanDefinition beanDef) {
    return CONFIGURATION_CLASS_LITE.equals(beanDef.getAttribute(CONFIGURATION_CLASS_ATTRIBUTE));
}

Full模式和Lite模式的唯一区别:Full模式的配置组件会被enhance(加强/代理),而Liter模式不会。其余使用方式都一样,比如@Bean、@Import等等。

和full模式不同的是,Lite模式不能声明Bean之间的依赖关系。也就是说入参、Java方法调用,都不能达到直接注入的效果。特别是Java方法调用,就直接进方法体了。

示例:

@Configuration 
public class AppConfig {

    @Bean
    public Foo foo() {
    	return new Foo(bar()); // 这里调用的bar()方法
    }
    @Bean
    public Bar bar() {
    	return new Bar();
    }
}

Foo 接受一个bar的引用来进行构造器注入:这种方法声明的bean的依赖关系只有在@Configuration类的@Bean方法中有效。但是,如果换成@Component(Lite模式),则foo()方法中new Foo(bar())传入的bar()方法会每次产生一个新的Bar对象。

只有类上标注@Configuration才是full模式。标注有@Component、@ComponentScan、@Import、@ImportResource或者啥注解都没标注但是有被标注了@Bean的方法这种也是lite模式。

判断是配置类了,将配置类放入到configCandidates这个BeanDefinitionHolder的集合中存储,进行下一步的操作。

ConfigurationClassParser#parse

public void parse(Set<BeanDefinitionHolder> configCandidates) {
    this.deferredImportSelectors = new LinkedList<>();

    for (BeanDefinitionHolder holder : configCandidates) {
        BeanDefinition bd = holder.getBeanDefinition();
        try {
            // 我们使用的注解驱动,所以会到这个parse进来处理。其实内部调用都是processConfigurationClass进行解析的
            if (bd instanceof AnnotatedBeanDefinition) {
                //单反有注解标注的,都会走这里来解析
                parse(((AnnotatedBeanDefinition) bd).getMetadata(), holder.getBeanName());
            } else if (bd instanceof AbstractBeanDefinition && ((AbstractBeanDefinition) bd).hasBeanClass()) {
                parse(((AbstractBeanDefinition) bd).getBeanClass(), holder.getBeanName());
            } else {
                parse(bd.getBeanClassName(), holder.getBeanName());
            }
        }
        catch (BeanDefinitionStoreException ex) {
            throw ex;
        }
        catch (Throwable ex) {
            throw new BeanDefinitionStoreException(
                "Failed to parse configuration class [" + bd.getBeanClassName() + "]", ex);
        }
    }

    // 最最最后面才处理实现了DeferredImportSelector接口的类,最最后哦~~
    processDeferredImportSelectors();
}

该方法做了三件事如下:

  • 实例化deferredImportSelectors
  • 遍历configCandidates进行处理,根据BeanDefinition 的类型 做不同的处理,一般都会调用ConfigurationClassParser#parse 进行解析
  • 处理ImportSelect

下面看看处理的核心方法processConfigurationClass:

protected void processConfigurationClass(ConfigurationClass configClass) throws IOException {
    //ConfigurationCondition继承自Condition接口
    // ConfigurationPhase枚举类型的作用:ConfigurationPhase的作用就是根据条件来判断是否加载这个配置类
    // 两个值:PARSE_CONFIGURATION 若条件不匹配就不加载此@Configuration
    // REGISTER_BEAN:无论如何,所有@Configurations都将被解析。
    if (this.conditionEvaluator.shouldSkip(configClass.getMetadata(), ConfigurationPhase.PARSE_CONFIGURATION)) {
        return;
    }

    // 如果这个配置类已经存在了,后面又被@Import进来了~~~会走这里 然后做属性合并~
    ConfigurationClass existingClass = this.configurationClasses.get(configClass);
    if (existingClass != null) {
        if (configClass.isImported()) {
            if (existingClass.isImported()) {
                existingClass.mergeImportedBy(configClass);
            }
            // Otherwise ignore new imported config class; existing non-imported class overrides it.
            return;
        }
        else {
            // Explicit bean definition found, probably replacing an import.
            // Let's remove the old one and go with the new one.
            this.configurationClasses.remove(configClass);
            this.knownSuperclasses.values().removeIf(configClass::equals);
        }
    }

    // Recursively process the configuration class and its superclass hierarchy.
    // 请注意此处:while递归,只要方法不返回null,就会一直do下去~~~~~~~~
    SourceClass sourceClass = asSourceClass(configClass);
    do {
        // doProcessConfigurationClassz这个方法是解析配置文件的核心方法,此处不做详细分析
        sourceClass = doProcessConfigurationClass(configClass, sourceClass);
    } while (sourceClass != null);

    // 保存我们所有的配置类  注意:它是一个LinkedHashMap,所以是有序的  这点还比较重要~~~~和bean定义信息息息相关
    this.configurationClasses.put(configClass, configClass);
}


// 解析@Configuration配置文件,然后加载进Bean的定义信息们
// 这个方法非常的重要,可以看到它加载Bean定义信息的一个顺序~~~~
@Nullable
protected final SourceClass doProcessConfigurationClass(ConfigurationClass configClass, SourceClass sourceClass)
    throws IOException {

    // 先去看看内部类  这个if判断是Spring5.x加上去的,这个我认为还是很有必要的。
    // 因为@Import、@ImportResource这种属于lite模式的配置类,但是我们却不让他支持内部类了
    if (configClass.getMetadata().isAnnotated(Component.class.getName())) {
        // Recursively process any member (nested) classes first
        // 基本逻辑:内部类也可以有多个(支持lite模式和full模式,也支持order排序)
        // 若不是被import过的,那就顺便直接解析它(processConfigurationClass())  
        // 另外:该内部class可以是private  也可以是static~~~(建议用private)
        // 所以可以看到,把@Bean等定义在内部类里面,是有助于提升Bean的优先级的~~~~~
        processMemberClasses(configClass, sourceClass);
    }

    // Process any @PropertySource annotations
    for (AnnotationAttributes propertySource : AnnotationConfigUtils.attributesForRepeatable(
        sourceClass.getMetadata(), PropertySources.class,
        org.springframework.context.annotation.PropertySource.class)) {
        if (this.environment instanceof ConfigurableEnvironment) {
            processPropertySource(propertySource);
        }
        else {
            logger.info("Ignoring @PropertySource annotation on [" + sourceClass.getMetadata().getClassName() +
                        "]. Reason: Environment must implement ConfigurableEnvironment");
        }
    }

    // Process any @ComponentScan annotations
    Set<AnnotationAttributes> componentScans = AnnotationConfigUtils.attributesForRepeatable(
        sourceClass.getMetadata(), ComponentScans.class, ComponentScan.class);
    if (!componentScans.isEmpty() &&
        !this.conditionEvaluator.shouldSkip(sourceClass.getMetadata(), ConfigurationPhase.REGISTER_BEAN)) {
        for (AnnotationAttributes componentScan : componentScans) {
            // The config class is annotated with @ComponentScan -> perform the scan immediately
            Set<BeanDefinitionHolder> scannedBeanDefinitions =
                this.componentScanParser.parse(componentScan, sourceClass.getMetadata().getClassName());
            // Check the set of scanned definitions for any further config classes and parse recursively if needed
            for (BeanDefinitionHolder holder : scannedBeanDefinitions) {
                BeanDefinition bdCand = holder.getBeanDefinition().getOriginatingBeanDefinition();
                if (bdCand == null) {
                    bdCand = holder.getBeanDefinition();
                }
                if (ConfigurationClassUtils.checkConfigurationClassCandidate(bdCand, this.metadataReaderFactory)) {
                    parse(bdCand.getBeanClassName(), holder.getBeanName());
                }
            }
        }
    }

    // Process any @Import annotations
    //getImports方法的实现 很有意思
    processImports(configClass, sourceClass, getImports(sourceClass), true);

    // Process any @ImportResource annotations
    AnnotationAttributes importResource =
        AnnotationConfigUtils.attributesFor(sourceClass.getMetadata(), ImportResource.class);
    if (importResource != null) {
        String[] resources = importResource.getStringArray("locations");
        Class<? extends BeanDefinitionReader> readerClass = importResource.getClass("reader");
        for (String resource : resources) {
            String resolvedResource = this.environment.resolveRequiredPlaceholders(resource);
            configClass.addImportedResource(resolvedResource, readerClass);
        }
    }

    // Process individual @Bean methods
    Set<MethodMetadata> beanMethods = retrieveBeanMethodMetadata(sourceClass);
    for (MethodMetadata methodMetadata : beanMethods) {
        configClass.addBeanMethod(new BeanMethod(methodMetadata, configClass));
    }

    // Process default methods on interfaces
    processInterfaces(configClass, sourceClass);

    // Process superclass, if any
    if (sourceClass.getMetadata().hasSuperClass()) {
        String superclass = sourceClass.getMetadata().getSuperClassName();
        if (superclass != null && !superclass.startsWith("java") &&
            !this.knownSuperclasses.containsKey(superclass)) {
            this.knownSuperclasses.put(superclass, configClass);
            // Superclass found, return its annotation metadata and recurse
            return sourceClass.getSuperClass();
        }
    }

    // No superclass -> processing is complete
    return null;
}

ConfigurationClass代表一个配置类,它内部维护了一些已经解析好的但是还没有被加入进Bean定义信息的原始信息,有必要做如下解释:

// @since 3.0  它就是普通的类,基本只有get set方法
final class ConfigurationClass {

    private final AnnotationMetadata metadata;

    private final Resource resource;

    @Nullable
    private String beanName;

    private final Set<ConfigurationClass> importedBy = new LinkedHashSet<>(1);

    // 存储该配置类里所有标注@Bean注解的方法~~~~
    private final Set<BeanMethod> beanMethods = new LinkedHashSet<>();

    // 用Map保存着@ImportResource 导入进来的资源们~
    private final Map<String, Class<? extends BeanDefinitionReader>> importedResources = new LinkedHashMap<>();
    // 用Map保存着@Import中实现了`ImportBeanDefinitionRegistrar`接口的内容~
    private final Map<ImportBeanDefinitionRegistrar, AnnotationMetadata> importBeanDefinitionRegistrars = new LinkedHashMap<>();

    final Set<String> skippedBeanMethods = new HashSet<>();
}

最终我归纳出一个扫描Bean的顺序(注意并不是Bean定义真正注册的顺序),解析@Configuration配置文件的顺序: 

(1)内部配置类:它里面还可以有普通配置类一模一样的功能,但优先级最高,最终会放在configurationClasses这个map的第一位

(2)@PropertySource:这个和Bean定义没什么关系,属于Spring配置PropertySource的范畴。这个属性优先级相对较低

(3)@ComponentScan:这里扫描到的Bean定义,就直接register注册了,所以它的时机是非常早的。(另外:如果注册进去的Bean定义信息如果还是配置类,这里会继续parse(),所以最终能被扫描到的组件,最终都会当作一个配置类来处理,所以最终都会放进configurationClasses这个Map里面去)

(4)@Import:相对复杂点,如下:

  • 若就是一个普通类(标注@Configuration与否都无所谓,反正会当作一个配置类来处理,也会放进configurationClasses缓存进去)
  • 实现了ImportSelector:递归最红都成为第一步的类。若实现的是DeferredImportSelector接口,它会放在deferredImportSelectors属性里先保存着,等着外部的所有的configCandidates配置类全部解析完成后,统一processDeferredImportSelectors()。它的处理方式一样的,最终也是转为第一步的类
  • 实现了ImportBeanDefinitionRegistrar:放在ConfigurationClass.importBeanDefinitionRegistrars属性里保存着

(5)@ImportResource:一般用来导入xml文件。它是先放在ConfigurationClass.importedResources属性里放着

(6)@Bean:找到所有@Bean的方法,然后保存到ConfigurationClass.beanMethods属性里

(7)processInterfaces:处理该类实现的接口们的default方法(标注@Bean的有效)

(8)处理父类:拿到父类,每个父类都是一个配置文件来处理(比如要有任何注解)。备注:!superclass.startsWith("java")全类名不以java打头,且没有被处理过(因为一个父类可议N个子类,但只能被处理一次)

(9)return null:若全部处理完成后就返回null,停止递归。

由上可见,这九步中,唯独只有@ComponentScan扫描到的Bean这个时候的Bean定义信息是已经注册上去了的,其余的都还没有真正注册到注册中心。

Bean定义信息的注册顺序

由上面步骤可知,已经解析好的所有配置类(包含内部类、扫描到的组件等等)都已经全部放进了本类的configurationClasses这个属性Map里面。因此只需要知道它在什么时候被解析的就可以知道顺序了。

解析代码:ConfigurationClassPostProcessor#processConfigBeanDefinitions方法里:

public void processConfigBeanDefinitions(BeanDefinitionRegistry registry) {
    ...
    do {
    	parser.parse(candidates);
    	parser.validate();
    	...
    	// 此处就拿出了我们已经处理好的所有配置类们(该配置文件下的所有组件们~~~~)
    	Set<ConfigurationClass> configClasses = new LinkedHashSet<>(parser.getConfigurationClasses());
    	configClasses.removeAll(alreadyParsed);
    	...
    	// reader:ConfigurationClassBeanDefinitionReader最终真正实现的Bean的注册
    	// 关于它的原始代码 下面有着重分析,因此此处只说一个结论,顺序
    	this.reader.loadBeanDefinitions(configClasses);
		
}

此处结合我的一个案例说明,此时configClasses值如下: 

 

而此时Bean注册中心里已经存在的Bean定义信息如下图:(我们发现只有Scan的才真正进入注册中心,其余比如@Import的都还不在里面~)

 

this.reader.loadBeanDefinitions(configClasses)开始处理,参阅ConfigurationClassBeanDefinitionReader.loadBeanDefinitions()方法:

class ConfigurationClassBeanDefinitionReader {
	// 对每个@Configuration 类文件做遍历(所以 Config配置文件的顺序还是挺重要的)
	public void loadBeanDefinitions(Set<ConfigurationClass> configurationModel) {
		TrackedConditionEvaluator trackedConditionEvaluator = new TrackedConditionEvaluator();
		for (ConfigurationClass configClass : configurationModel) {
			loadBeanDefinitionsForConfigurationClass(configClass, trackedConditionEvaluator);
		}
	}

	// private 方法来解析每一个已经解析好的@Configuration配置文件~~~
	private void loadBeanDefinitionsForConfigurationClass(
			ConfigurationClass configClass, TrackedConditionEvaluator trackedConditionEvaluator) {

		if (trackedConditionEvaluator.shouldSkip(configClass)) {
			String beanName = configClass.getBeanName();
			if (StringUtils.hasLength(beanName) && this.registry.containsBeanDefinition(beanName)) {
				this.registry.removeBeanDefinition(beanName);
			}
			this.importRegistry.removeImportingClass(configClass.getMetadata().getClassName());
			return;
		}

		if (configClass.isImported()) {
			registerBeanDefinitionForImportedConfigurationClass(configClass);
		}
		for (BeanMethod beanMethod : configClass.getBeanMethods()) {
			loadBeanDefinitionsForBeanMethod(beanMethod);
		}

		loadBeanDefinitionsFromImportedResources(configClass.getImportedResources());
		loadBeanDefinitionsFromRegistrars(configClass.getImportBeanDefinitionRegistrars());
	}
}
  • 最先处理注册@Import进来的Bean定义~,判断依据是:configClass.isImported()。官方解释为:Return whether this configuration class was registered via @{@link Import} or automatically registered due to being nested within another configuration class 这句话的意思是说@Import或者内部类或者通过别的配置类放进来的都是被导入进来的~~~~
  • 第二步开始注册@Bean进来的:若是static方法,beanDef.setBeanClassName(configClass.getMetadata().getClassName()) + beanDef.setFactoryMethodName(methodName);若是实例方法:beanDef.setFactoryBeanName(configClass.getBeanName())+ beanDef.setUniqueFactoryMethodName(methodName) 总之对使用者来说 没有太大的区别
  • 注册importedResources进来的bean们。就是@ImportResource这里来的Bean定义
  • 执行ImportBeanDefinitionRegistrar#registerBeanDefinitions()注册Bean定义信息~(也就是此处执行ImportBeanDefinitionRegistrar的接口方法)

this.reader.loadBeanDefinitions(configClasses)执行完成后,拥有的bean定义截图如下:(导入的最终也都作为独立的Bean注册进来了~)

postProcessBeanDefinitionRegistry()处理过程总结

  • 使用工具ConfigurationClassParser尝试发现所有的配置(@Configuration)类
  • 使用工具ConfigurationClassBeanDefinitionReader注册所发现的配置类中所有的bean定义
  • 结束执行的条件是所有配置类都被发现和处理,相应的bean定义注册到容器(内部有递归)

ConfigurationClassPostProcessor#postProcessBeanFactory处理逻辑

这里就是增强配置类,添加一个 ImportAwareBeanPostProcessor,这个类用来处理 ImportAware 接口实现

@Override
public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {
    int factoryId = System.identityHashCode(beanFactory);
    if (this.factoriesPostProcessed.contains(factoryId)) {
        throw new IllegalStateException(
            "postProcessBeanFactory already called on this post-processor against " + beanFactory);
    }
    this.factoriesPostProcessed.add(factoryId);\
        // 这一步的意思是:如果processConfigBeanDefinitions没被执行过(不支持hook的时候不会执行)
        // 这里会补充去执行processConfigBeanDefinitions这个方法

        if (!this.registriesPostProcessed.contains(factoryId)) {
            // BeanDefinitionRegistryPostProcessor hook apparently not supported...
            // Simply call processConfigurationClasses lazily at this point then.
            processConfigBeanDefinitions((BeanDefinitionRegistry) beanFactory);
        }

    // 这个是核心方法~~~~~~~~~~~~~~
    enhanceConfigurationClasses(beanFactory);
    // 添加一个后置处理器。ImportAwareBeanPostProcessor它是一个静态内部类
    // 记住:它实现了SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor这个接口就可以了。后面会有作用的
    //InstantiationAwareBeanPostProcessor是BeanPostProcessor的子接口,可以在Bean生命周期的另外两个时期提供扩展的回调接口
    //即实例化Bean之前(调用postProcessBeforeInstantiation方法)和实例化Bean之后(调用postProcessAfterInstantiation方法)
    beanFactory.addBeanPostProcessor(new ImportAwareBeanPostProcessor(beanFactory));
}

enhanceConfigurationClasses如下:

public void enhanceConfigurationClasses(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {
    Map<String, AbstractBeanDefinition> configBeanDefs = new LinkedHashMap<>();

    // 拿到所有的Bean名称,当前环境一共9个(6个基础Bean+rootConfig+helloServiceImpl+parent视图类)
    for (String beanName : beanFactory.getBeanDefinitionNames()) {
        BeanDefinition beanDef = beanFactory.getBeanDefinition(beanName);

        // 显然,能进来这个条件的,就只剩rootConfig这个类定义了
        // 从此处也可以看出,如果是lite版的@Configuration,是不会增强的
        if (ConfigurationClassUtils.isFullConfigurationClass(beanDef)) {
            if (!(beanDef instanceof AbstractBeanDefinition)) {
                throw new BeanDefinitionStoreException("Cannot enhance @Configuration bean definition '" +
                                                       beanName + "' since it is not stored in an AbstractBeanDefinition subclass");
            }
            else if (logger.isWarnEnabled() && beanFactory.containsSingleton(beanName)) {
                logger.warn("Cannot enhance @Configuration bean definition '" + beanName +
                            "' since its singleton instance has been created too early. The typical cause " +
                            "is a non-static @Bean method with a BeanDefinitionRegistryPostProcessor " +
                            "return type: Consider declaring such methods as 'static'.");
            }
            configBeanDefs.put(beanName, (AbstractBeanDefinition) beanDef);
        }
    }

    // 装载着等待被加强的一些配置类们
    if (configBeanDefs.isEmpty()) {
        // nothing to enhance -> return immediately
        return;
    }

    ConfigurationClassEnhancer enhancer = new ConfigurationClassEnhancer();
    for (Map.Entry<String, AbstractBeanDefinition> entry : configBeanDefs.entrySet()) {
        AbstractBeanDefinition beanDef = entry.getValue();
        // If a @Configuration class gets proxied, always proxy the target class
        beanDef.setAttribute(AutoProxyUtils.PRESERVE_TARGET_CLASS_ATTRIBUTE, Boolean.TRUE);
        try {
            // Set enhanced subclass of the user-specified bean class
            //  拿到原始的rootConfig类
            Class<?> configClass = beanDef.resolveBeanClass(this.beanClassLoader);
            if (configClass != null) {

                // 对此类进行cglib增强
                // 注意增强后的类为:class com.fsx.config.RootConfig$$EnhancerBySpringCGLIB$$13993c97
                Class<?> enhancedClass = enhancer.enhance(configClass, this.beanClassLoader);
                if (configClass != enhancedClass) {
                    if (logger.isDebugEnabled()) {
                        logger.debug(String.format("Replacing bean definition '%s' existing class '%s' with " +
                                                   "enhanced class '%s'", entry.getKey(), configClass.getName(), enhancedClass.getName()));
                    }
                    // 把增强后的类配置类set进去。
                    // 所以我们getBean()配置类,拿出来的是配置类的代理对象  是被CGLIB代理过的
                    beanDef.setBeanClass(enhancedClass);
                }
            }
        } catch (Throwable ex) {
            throw new IllegalStateException("Cannot load configuration class: " + beanDef.getBeanClassName(), ex);
        }
    }
}

可能有人会问,Spring为何要用cglib增强配置文件@Configuration呢?

其实上面提到的Full和Lite的区别已经能够有所答案了:

我们通过源码发现:只有full模式的才会去增强,然后增强带来的好处是:Spring可以更好的管理Bean的依赖关系了。比如@Bean之间方法之间的调用,我们发现,其实是去Spring容器里去找Bean了,而并不是再生成了一个实例。(它的缺点是使用了代理,带来的性能影响完全可以忽略)

其实这些可以通过我们自己书写代码来避免,但是Spring为了让他的自动化识别来得更加强大,所以采用代理技术来接管这些配置Bean的依赖,可谓对开发者十分的友好

@Configuration注解的配置类有如下要求

  • @Configuration不可以是final类型
  • @Configuration不可以是匿名类
  • 嵌套的@Configuration必须是静态类

ConfigurationClassBeanDefinitionReader使用详解

功能:读取一组已经被完整解析的配置类ConfigurationClass,基于它们所携带的信息向给定bean容器BeanDefinitionRegistry注册其中所有的bean定义。

该内部工具如上,由BeanDefinitionRegistryPostProcessor来使用。Spring中的责任分工是非常明确的:

  • ConfigurationClassParser负责去找到所有的配置类。(包括做加强操作)
  • 然后交给ConfigurationClassBeanDefinitionReader将这些配置类中的bean定义注册到容器

该类只提供了一个public方法供外面调用:

这个方法是根据传的配置们,去解析每个配置文件所标注的@Bean们

public void loadBeanDefinitions(Set<ConfigurationClass> configurationModel) {
    //TrackedConditionEvaluator是个内部类:是去解析@Conditional相关注解的。借助了conditionEvaluator去计算处理  主要是看看要不要shouldSkip()
    TrackedConditionEvaluator trackedConditionEvaluator = new TrackedConditionEvaluator();

    // 遍历处理参数configurationModel中的每个配置类
    // 这里需要特别注意的是,此环境下,这里size不是1,而是2(rootConfig和helloServiceImpl)
    // 因为对于parser来说,只要是@Component都是一个组件(配置文件),只是是Lite模式而已
    // 因此我们也是可以在任意一个@Component标注的类上使用@Bean向里面注册Bean的,相当于采用的Lite模式。只是,只是我们一般不会去这么干而已,毕竟要职责单一
    for (ConfigurationClass configClass : configurationModel) {
        loadBeanDefinitionsForConfigurationClass(configClass, trackedConditionEvaluator);
    }
}

//从指定的一个配置类ConfigurationClass中提取bean定义信息并注册bean定义到bean容器 :
//1. 配置类本身要注册为bean定义  2. 配置类中的@Bean注解方法要注册为配置类
private void loadBeanDefinitionsForConfigurationClass(
    ConfigurationClass configClass, TrackedConditionEvaluator trackedConditionEvaluator) {

    // 判断是否需要跳过,与之前解析@Configuration判断是否跳过的逻辑是相同的 借助了conditionEvaluator。如果需要
    // 显然这里,哪怕是helloServiceImpl都不会被跳过
    if (trackedConditionEvaluator.shouldSkip(configClass)) {
        String beanName = configClass.getBeanName();
        if (StringUtils.hasLength(beanName) && this.registry.containsBeanDefinition(beanName)) {
            this.registry.removeBeanDefinition(beanName);
        }
        this.importRegistry.removeImportingClass(configClass.getMetadata().getClassName());
        return;
    }

    // 如果这个类是@Import进来的  那就注册为一个BeanDefinition   比如这种@Import(Child.class)  这里就会是true
    if (configClass.isImported()) {
        registerBeanDefinitionForImportedConfigurationClass(configClass);
    }

    // 这里处理的是所有标注有@Bean注解的方法们,然后注册成BeanDefinition 
    // 同时会解析一些列的@Bean内的属性,以及可以标注的其余注解  
    // 备注:方法访问权限无所谓,private都行。然后static的也行
    for (BeanMethod beanMethod : configClass.getBeanMethods()) {
        loadBeanDefinitionsForBeanMethod(beanMethod);
    }

    //加载@ImportResource注解配置的资源需要生成的BeanDefinition
    loadBeanDefinitionsFromImportedResources(configClass.getImportedResources());
    // 调用自定义的ImportBeanDefinitionRegistrar的registerBeanDefinitions方法注册BeanDefinition
    loadBeanDefinitionsFromRegistrars(configClass.getImportBeanDefinitionRegistrars());
}

就这样通过这个Reader,把所有的Bean定义都加进容器了,后面就可以很方便的获取到了

参考:

 

posted @ 2021-12-09 18:11  残城碎梦  阅读(81)  评论(0编辑  收藏  举报