Spring源码--03--加载bean的定义信息---Spring注解解析原理

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Spring源码--03--加载bean的定义信息---Spring注解解析原理相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

提示:文章写完后,目录可以自动生成,如何生成可参考右边的帮助文档

文章目录


前置知识—obtainFreshBeanFactory();

  1. 创建容器对象:DefaultListableBeanFactory
  2. 加载xml配置文件的属性值到当前工厂中,最重要的就是BeanDefinition


createBeanFactory----创建bean工厂

new 一个 DefaultListableBeanFactory

DefaultListableBeanFactory

为了序列化指定id,可以从id反序列化到beanFactory对象

定制beanFactory,设置相关属性,包括是否允许覆盖同名称的不同定义的对象以及循环依赖

loadBeanDefinitions–加载bean的定义信息


加载bean的定义信息

beandefinitionMap

一路返回到 3.AbstractApplicationContext

loadBeanDefinitions–加载bean的定义信息

  • ​Spring在早起的是时候是通过xml进行配置的bean的,但是发现所有的bean都放到xml中的时候,密密麻麻的xml配置非常混乱,乍眼一看一定很头晕。之后,spring引入了注解,只是需要在类上加上注解就可以了,非常的方便,但是这些注解又是如何解析的呢?spring是如何做到如此的方便的呢?注解解析的位置不同,这里只介绍@Controller,@Service,@Autowired等注解的解析过程。

1. xml文件解析过程

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
	xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context" xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"
	xmlns:mvc="http://www.springframework.org/schema/mvc" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
	xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop" xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans  
      http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd  
      http://www.springframework.org/schema/context  
      http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-3.1.xsd  
      http://www.springframework.org/schema/mvc  
      http://www.springframework.org/schema/mvc/spring-mvc-3.0.xsd
      http://www.springframework.org/schema/aop
      http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-3.1.xsd"
	>	 
    <!-- 配置要扫描的路径-->
  	<context:component-scan base-package="com.controller"/> 
</beans>

首先是要配置包的路径

<context:component-scan base-package=“com.controller”/>

  • 这段是说明spring要扫描com.controller路径下所有的类,然后把配置注解(spring管理的注解)类进行统一处理。\\

  1. 此以ClassPathXmlApplicationContext的构造方法为入口,其实不管以哪为入口,容器初始化的时候一定会走refresh方法,SpringMVC的初始化也是以refresh来进行初始化。
  2. obtainFreshBeanFactory方法中包括有ioc容器的定位,加载,注册功能。spring扫描可进行管理的类,也是在这里。
  3. obtainFreshBeanFactory方法中,使用委派模式,使IOC的初始化在子类中进行实现。
  4. 接下来一致按照流程走,在AbstractXmlApplicationContext中的loadBeanDefinitions方法中获取Resource对象。
	protected void loadBeanDefinitions(XmlBeanDefinitionReader reader) throws BeansException, IOException 
   		Resource[] configResources = getConfigResources();
   		if (configResources != null) 
   			reader.loadBeanDefinitions(configResources);
   		
        // 配置文件这里根据路径进行处理
   		String[] configLocations = getConfigLocations();
   		if (configLocations != null) 
              //有时候配置文件路径要前缀有 classpath ,
            // 从这里进去 ,再进入((ResourcePatternResolver) resourceLoader).getResources(location); 方法
            // 找到 PathMatchingResourcePatternResolver.getResources方法,即可看到对此前缀的处理。
   			reader.loadBeanDefinitions(configLocations);
   		
   	

  1. xml文件加载完成之后,就要进行读取了,XmlBeanDefinitionReader.doLoadBeanDefinitions方法获取Document对象,然后进行解析。

至此,xml读取完成,接下来进行解析。

2. BeanDefinition解析

  1. 从registerBeanDefinitions方法进入之后,就是获取doc的根节点进行遍历。
  2. 接着向下走进入parseBeanDefinitions这个方法
	protected void parseBeanDefinitions(Element root, BeanDefinitionParserDelegate delegate) 
   		//Bean 定义的 Document 对象使用了 Spring 默认的 XML 命名空间
        // 那么啥是默认的呢?
   		if (delegate.isDefaultNamespace(root)) 
   			NodeList nl = root.getChildNodes();
   			for (int i = 0; i < nl.getLength(); i++) 
   				Node node = nl.item(i);
   				if (node instanceof Element) 
   					Element ele = (Element) node;
//					这个主要是看xml是否又 http://www.springframework.org/schema/beans 这段,可以留意下,一般spring的xml都有这个链接
					// 默认的是bean这个标签
					if (delegate.isDefaultNamespace(ele)) 
						parseDefaultElement(ele, delegate);
					
					else 
						// 如果不是默认的,比如 xml 中有一段 <context:component-scan base-package="com.controller"/> ,则就走这段
						delegate.parseCustomElement(ele);
					
				
			
		
		else 
			delegate.parseCustomElement(root);
		
	

就如上的xml为例,isDefaultNamespace方法进行判断是当前标签是普通bean标签。

  1. 如下,这里通过uri获取对应的命名空间处理器,然后进行解析
	public BeanDefinition parseCustomElement(Element ele, @Nullable BeanDefinition containingBd) 
   		String namespaceUri = getNamespaceURI(ele);
   		if (namespaceUri == null) 
   			return null;
   		
   		// 根据命名空间,找到对应的处理器
   		// 这里应该是通过策略模式吧。。 省去了if /else
   		NamespaceHandler handler = this.readerContext.getNamespaceHandlerResolver().resolve(namespaceUri);
   		if (handler == null) 
   			error("Unable to locate Spring NamespaceHandler for XML schema namespace [" + namespaceUri + "]", ele);
   			return null;
   		
        // 进行解析
   		return handler.parse(ele, new ParserContext(this.readerContext, this, containingBd));
   	

  1. 顺着流程向下走,进入ComponentScanBeanDefinitionParser.parse方法。

ComponentScanBeanDefinitionParser ----专门解析包扫描的类

public BeanDefinition parse(Element element, ParserContext parserContext) 
   		String basePackage = element.getAttribute(BASE_PACKAGE_ATTRIBUTE);
   		basePackage = parserContext.getReaderContext().getEnvironment().resolvePlaceholders(basePackage);
   		String[] basePackages = StringUtils.tokenizeToStringArray(basePackage,
   				ConfigurableApplicationContext.CONFIG_LOCATION_DELIMITERS);
   
   		// Actually scan for bean definitions and register them.
   		// 这里面包括 设置上要扫描的注解 @Component 等等
        // 从ClassPathBeanDefinitionScanner类的构造方法进行设置注解的
   		ClassPathBeanDefinitionScanner scanner = configureScanner(parserContext, element);
   		// doscan 进行解析,扫描路径下所有的类,判断是否包括要过滤的注解
   		Set<BeanDefinitionHolder> beanDefinitions = scanner.doScan(basePackages);
   
   		// BeanDefinition是获取到了,但是类里面的@AutoWrite呢? @Value注解呢?
   		// 就是这里进行处理的,这里稍后说
   		registerComponents(parserContext.getReaderContext(), beanDefinitions, element);
   
   		return null;
   	

  1. 最后 isCandidateComponent方法有点意思了,这里判断是否有交给spring管理的注解,如下:
	protected boolean isCandidateComponent(MetadataReader metadataReader) throws IOException 
   		for (TypeFilter tf : this.excludeFilters) 
   			if (tf.match(metadataReader, getMetadataReaderFactory())) 
   				return false;
   			
   		
        // 一般情况下,此时includeFilters中有三个注解 @Component,@ManagedBean,@Named
   		for (TypeFilter tf : this.includeFilters) 
   			// 这里判断是否有注解
   			if (tf.match(metadataReader, getMetadataReaderFactory())) 
   				// 这里是是否跳过的,啥时候跳过呢? 为什么要跳过呢? 可以搜索下@Conditional 注解,在spring boot 使用的特别多。
   				// 参考 https://blog.csdn.net/qq_30285985/article/details/101637212
   				return isConditionMatch(metadataReader);
   			
   		
   		return false;
   	

在ClassPathScanningCandidateComponentProvider.registerDefaultFilters进去,则看到includeFilters集合中如何进行设置值。

protected void registerDefaultFilters() 
		// 这里加载到这个 集合中  一共有三个注解 @Component,@ManagedBean,@Named ,也就是说,只要有这三个注解的类都会被spring所管理。
		// @Component 不用多说
		// @ManagedBean 是JSF中用到的
		// @Named 和@Commponent类似   说实话, 也没有百度出啥区别,总之很少用。
		this.includeFilters.add(new AnnotationTypeFilter(Component.class));
		ClassLoader cl = ClassPathScanningCandidateComponentProvider.class.getClassLoader();
		try 
			this.includeFilters.add(new AnnotationTypeFilter(
					((Class<? extends Annotation>) ClassUtils.forName("javax.annotation.ManagedBean", cl)), false));
			logger.debug("JSR-250 'javax.annotation.ManagedBean' found and supported for component scanning");
		
		catch (ClassNotFoundException ex) 
			// JSR-250 1.1 API (as included in Java EE 6) not available - simply skip.
		
		try 
			this.includeFilters.add(new AnnotationTypeFilter(
					((Class<? extends Annotation>) ClassUtils.forName("javax.inject.Named", cl)), false));
			logger.debug("JSR-330 'javax.inject.Named' annotation found and supported for component scanning");
		
		catch (ClassNotFoundException ex) 
			// JSR-330 API not available - simply skip.
		
	

疑问

这里的注解,在平时开发的时候,只用到了@Component呀?那@Controller,@Service这些配置的类就不处理了么?
后来发现,其实 @Controller包含了@Component注解

到此,spring扫描包,然后判断包上是否设置了对应的注解,生成了BeanDefinition,但是对应类下的属性,还需要解析。

3. Autowired等注解解析

  1. ComponentScanBeanDefinitionParserr.egisterComponents方法是对@Autowired等注解进行处理的。
  2. 进入AnnotationConfigUtils.registerAnnotationConfigProcessors方法,如下:
	public static Set<BeanDefinitionHolder> registerAnnotationConfigProcessors(
			BeanDefinitionRegistry registry, @Nullable Object source) 

	 	//....省略前面代码

		if (!registry.containsBeanDefinition(AUTOWIRED_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME)) 
            //这里就是对Autowire注解进行处理的。
			RootBeanDefinition def = new RootBeanDefinition(AutowiredAnnotationBeanPostProcessor.class);
			def.setSource(source);
			beanDefs.add(registerPostProcessor(registry, def, AUTOWIRED_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME));
		
 		//....省略后面代码
		return beanDefs;
	

如上,刚刚开始看到,我也有些疑问,AutowiredAnnotationBeanPostProcessor这个类是干啥的?看着好像是和@Autowired注解有一定的关系。但是这里又不是直接对@Autowired注解做处理。这里要对InstantiationAwareBeanPostProcessor接口和BeanPostProcessor有一定的了解。

  1. AutowiredAnnotationBeanPostProcessor在初始化的时候,就会加载@Autowired,@Value,@Inject这三个注解。
     public AutowiredAnnotationBeanPostProcessor() 
        this.autowiredAnnotationTypes.add(Autowired.class);
        this.autowiredAnnotationTypes.add(Value.class);
        ClassLoader cl = AutowiredAnnotationBeanPostProcessor.class.getClassLoader();

        try 
            this.autowiredAnnotationTypes.add(cl.loadClass("javax.inject.Inject"));
            this.logger.info("JSR-330 'javax.inject.Inject' annotation found and supported for autowiring");
         catch (ClassNotFoundException var3) 
            ;
        

    

  1. 当bean设置值的时候,进行走如下方法:
    public PropertyValues postProcessPropertyValues(PropertyValues pvs, PropertyDescriptor[] pds, Object bean, String beanName) throws BeansException 
        //检索出带有注解的属性,这里的注解是初始化时加载的那三个注解
        InjectionMetadata metadata = this.findAutowiringMetadata(beanName, bean.getClass());

        try 
            // 进行注入
            metadata.inject(bean, beanName, pvs);
            return pvs;
         catch (Throwable var7) 
            throw new BeanCreationException(beanName, "Injection of autowired dependencies failed", var7);
        
    

最后进入AutowiredAnnotationBeanPostProcessor.inject。

protected void inject(Object bean, @Nullable String beanName, @Nullable PropertyValues pvs) throws Throwable 
			Field field = (Field) this.member;
			Object value;
			// 判断是否有缓存,
    		// 就比如,有一个service,在多个地方进行自动注入的话,那么第二次注入的话,就是走缓存了。
			if (this.cached) 
				value = resolvedCachedArgument(beanName, this.cachedFieldValue);
			
			else 

				DependencyDescriptor desc = new DependencyDescriptor(field, this.required);
				desc.setContainingClass(bean.getClass());
				Set<String> autowiredBeanNames = new LinkedHashSet<>(1);
				Assert.state(beanFactory != null, "No BeanFactory available");
				TypeConverter typeConverter = beanFactory.getTypeConverter();
				try 
					// 找到属性的值
					value = beanFactory.resolveDependency(desc, beanName, autowiredBeanNames, typeConverter);
				
				catch (BeansException ex) 
					throw new UnsatisfiedDependencyException(null, beanName, new InjectionPoint(field), ex);
				
				// 进行缓存
				synchronized (this) 
					if (!this.cached) 
						if (value != null || this.required) 
							this.cachedFieldValue = desc;
							registerDependentBeans(beanName, autowiredBeanNames);
							if (autowiredBeanNames.size() == 1) 
								String autowiredBeanName = autowiredBeanNames.iterator().next();
								if (beanFactory.containsBean(autowiredBeanName) &&
										beanFactory.isTypeMatch(autowiredBeanName, field.getType())) 
									this.cachedFieldValue = new ShortcutDependencyDescriptor(
											desc, autowiredBeanName, field.getType());
								
							
						
						else 
							this.cachedFieldValue = null;
						
						this.cached = true;
					
				
			
			if (value != null) 
				// 通过反射,进行赋值。
				ReflectionUtils.makeAccessible(field);
				field.set(bean, value);
			
		
	

以上是关于Spring源码--03--加载bean的定义信息---Spring注解解析原理的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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