SpringBoot自动装配

动装配的组件

SpringBoot自动装配通过多部分组件协调完成,这些组件主要有下面几种,这几种组件之间协调工作,最终完成了SpringBoot的自动装配。

  1. @EnableAutoConfiguration:用于根据用户所引用的jar包自动装配Spring容器,比如用户在ClassPath中包含了HSQLDB,但是没有手动配置数据库连接,那么Spring会自动使用HSQLDB作为数据源。
  2. @Condition:不同情况下按照条件进行装配,Spring的JdbcTemplate是不是在Classpath里面?如果是,并且DataSource也存在,就自动配置一个JdbcTemplate的Bean
  3. @ComponentScan:扫描指定包下面的@Component注解的组件。

@EnableAutoConfiguration注解

Spring的自动装配发展大致可以分为三个阶段:

  1. 全手工配置的
  2. 半手工配置的注解阶段,用户可以安装需求Enable对应的功能模块,如添加@EnableWebMvc可以启用MVC功能。
  3. 全自动配置的SpringBoot,用户只需要引入对应的starter包,Spring会通过factories机制自动装配需要的模块。

全手工配置的

全自动注解配置示意图:

SpringBoot自动装配_第1张图片

Spring启用全自动配置功能的注解就是@EnableAutoConfiguration,应用添加了@EnableAutoConfiguration注解之后,会读取所有jar包下面的spring.factories文件,获取文件中配置的自动装配模块,然后去装配对应的模块。

原理分析

通过上面的分析我们知道Spring的@EnableAutoConfiguration主要功能是使Spring启用factories机制导入各个starter模块的配置。下面我们会对@EnableAutoConfiguration的源码进行简单分析。

@Target({ElementType.TYPE})@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)@Documented@Inherited@AutoConfigurationPackage@Import({AutoConfigurationImportSelector.class})public @interface EnableAutoConfiguration { String ENABLED_OVERRIDE_PROPERTY = "spring.boot.enableautoconfiguration"; Class[] exclude() default {}; String[] excludeName() default {};}

@EnableAutoConfiguration注解的定义有两部分比较重要的内容:
@AutoConfigurationPackage:将添加该注解的类所在的package作为自动配置package进行管理。
@Import({AutoConfigurationImportSelector.class}):用于导入factories文件中的AutoConfiguration。

@Import({AutoConfigurationImportSelector.class})

首先我们需要知道@Import注解的作用,从字面意思就可以看出来,@Import用于把一个Bean注入到Spring的容器中,@Import可以导入三种类型的Bean:

  1. 导入普通的Bean,通常是@Configuration注解的Bean,也可以是任意的@Component组件类型的类。
  2. 导入实现了ImportSelector接口的Bean,ImportSelector接口可以根据注解信息导入需要的Bean。
  3. 导入实现了ImportBeanDefinitionRegistrar注解的Bean, ImportBeanDefinitionRegistrar接口可以直接向容器中注入指定的Bean。

@Import({AutoConfigurationImportSelector.class})中的AutoConfigurationImportSelector实现了ImportSelector接口,会按照注解内容去装载需要的Bean。

 public String[] selectImports(AnnotationMetadata annotationMetadata) {  if (!this.isEnabled(annotationMetadata)) {   return NO_IMPORTS;  } else {   // 获取需要自动装配的AutoConfiguration列表   AutoConfigurationImportSelector.AutoConfigurationEntry autoConfigurationEntry = this.getAutoConfigurationEntry(annotationMetadata);   // 获取自动装配类的类名称列表   return StringUtils.toStringArray(autoConfigurationEntry.getConfigurations());  } } // 获取需要自动装配的AutoConfiguration列表 protected AutoConfigurationImportSelector.AutoConfigurationEntry getAutoConfigurationEntry(AnnotationMetadata annotationMetadata) {  if (!this.isEnabled(annotationMetadata)) {   return EMPTY_ENTRY;  } else {   // 获取注解中的属性   AnnotationAttributes attributes = this.getAttributes(annotationMetadata);   // 获取所有META-INF/spring.factories中的AutoConfiguration类   List configurations = this.getCandidateConfigurations(annotationMetadata, attributes);   // 删除重复的类   configurations = this.removeDuplicates(configurations);   // 获取注解中Execlud的类   Set exclusions = this.getExclusions(annotationMetadata, attributes);   this.checkExcludedClasses(configurations, exclusions);   // 移除所有被Exclude的类   configurations.removeAll(exclusions);   // 使用META-INF/spring.factories中配置的过滤器   configurations = this.getConfigurationClassFilter().filter(configurations);   // 广播相关的事件   this.fireAutoConfigurationImportEvents(configurations, exclusions);   // 返回符合条件的配置类。   return new AutoConfigurationImportSelector.AutoConfigurationEntry(configurations, exclusions);  } }

@AutoConfigurationPackage

@AutoConfigurationPackage用于将添加该注解的类所在的package作为自动配置package进行管理,听起来是不是和@ComponentScan功能有所重复?我们来分析一下其具体实现,可以看到这个注解依旧是通过@Import注解向容器中注册Bean。

@Target({ElementType.TYPE})@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)@Documented@Inherited@Import({Registrar.class})public @interface AutoConfigurationPackage { String[] basePackages() default {}; Class[] basePackageClasses() default {};}

@AutoConfigurationPackage注解导入了Registrar.class,其本质是一个ImportBeanDefinitionRegistrar,会把当前注解类所在的包注入到Spring容器中。

static class Registrar implements ImportBeanDefinitionRegistrar, DeterminableImports {  Registrar() {  }  public void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata metadata, BeanDefinitionRegistry registry) {   AutoConfigurationPackages.register(registry, (String[])(new AutoConfigurationPackages.PackageImports(metadata)).getPackageNames().toArray(new String[0]));  }  public Set determineImports(AnnotationMetadata metadata) {   return Collections.singleton(new AutoConfigurationPackages.PackageImports(metadata));  }} 
  

@Conditional注解

@Conditional注解的组件只有在满足特定条件的情况下才会被注册到容器中,@Conditional注解的定义如下所示,可以看到这个注解只有一个内容:Condition,所以这个注解的重点就是Condition接口。

@Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD})@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)@Documentedpublic @interface Conditional { /**  * All {@link Condition} classes that must {@linkplain Condition#matches match}  * in order for the component to be registered.  */ Class[] value();}

Condition接口的定义如下所示,该接口只包含一个方法,输入当前的上下文信息和注解的参数,判断注解的Bean是否可以注册到Spring容器中。其中上下文信息包含了:Bean定义管理器(BeanDefinitionRegistry)/BeanFactory/上下文环境Environment/资源加载器ResourceLoader/类加载器ClassLoader。

@FunctionalInterfacepublic interface Condition { /**  * Determine if the condition matches.  * @param context the condition context  * @param metadata the metadata of the {@link org.springframework.core.type.AnnotationMetadata class}  * or {@link org.springframework.core.type.MethodMetadata method} being checked  * @return {@code true} if the condition matches and the component can be registered,  * or {@code false} to veto the annotated component's registration  */ boolean matches(ConditionContext context, AnnotatedTypeMetadata metadata);}

@Conditional判断时机

@Conditionl注解作用于Spring读取Bean定义的阶段,这个阶段大多数Bean尚未实例化,少数实例化的Bean属于Spring的特殊Bean,不能条件控制是否加载。

Spring中的Bean有很多来源,如扫描包下的Component、@Bean注解的方法、@Import、用户手工注册Bean等方法注册Bean,这些所有来源的Bean定义都可以使用@Conditional进行处理吗?答案是不是所有Bean定义来源都会使用@Conditional注解进行过滤,只有扫描包或者@Configuration注解类中的的Bean会使用@Conditionl注解进行判断。

  •  private  void doRegisterBean(Class beanClass, @Nullable String name,   @Nullable Class[] qualifiers, @Nullable Supplier supplier,   @Nullable BeanDefinitionCustomizer[] customizers) {  AnnotatedGenericBeanDefinition abd = new AnnotatedGenericBeanDefinition(beanClass);  // 此处判断Bean是否应该被注册  if (this.conditionEvaluator.shouldSkip(abd.getMetadata())) {   return;  }  // 省略其它注册逻辑 }
  •  private void loadBeanDefinitionsForBeanMethod(BeanMethod beanMethod) {  ConfigurationClass configClass = beanMethod.getConfigurationClass();  MethodMetadata metadata = beanMethod.getMetadata();  String methodName = metadata.getMethodName();  // Do we need to mark the bean as skipped by its condition?  if (this.conditionEvaluator.shouldSkip(metadata, ConfigurationPhase.REGISTER_BEAN)) {   configClass.skippedBeanMethods.add(methodName);   return;  }  if (configClass.skippedBeanMethods.contains(methodName)) {   return;  }

从@Conditional的判断原理可以看出,Spring应当只允许Bean定义一个个进行注册,并且要严格保证读取顺序,不允许Bean定义的批量注册。

@Conditional扩展

为了简化用户的使用,Spring提供了几种常见的@Conditional的实现,我们下文中会介绍常见的几种实现。

  • @ConditionalOnBean注解,当特定的Bean注解存在的时候注册当前Bean,使用这个注解的时候要注解Bean的先后顺序,因为@ConditionalOnBean会去当前容器中查找是否有满足条件的Bean,后注册的Bean会受先注册Bean的影响。
  • @ConditionalOnClass注解,当前类路径中包含指定类的时候注册当前Bean。
  • @ConditionalOnMissingBean注解,当指定类型的Bean不存在的时候注册当前Bean。
  • @ConditionalOnMissingClass注解,当前类路径中不包含指定类的时候注册当前Bean。
  • @ConditionalOnProperty注解,指定属性满足特定值是生效。

@ComponentScan组件

有些情况下,我们的组件不都定义在带有@EnableAutoConfiguration注解的类对应的包下面,这个时候@AutoConfigurationPackage扫描的类就不能满足用户的需求了。Spring提供了@ComponentScan组件让用户添加指定包下面的Spring组件到Spring容器中。

Filter选项

扫描包过程中,Spring允许用户按照条件过滤所需要的Bean,@SpringBootApplication中本身包含了@ComponentScan注解,并为注解配置了两个Filter:TypeExcludeFilter和AutoConfigurationExcludeFilter注解。这两个注解允许用户实现特定的类,从而实现对Bean定义的过滤。

@Target({ElementType.TYPE})@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)@Documented@Inherited@SpringBootConfiguration@EnableAutoConfiguration@ComponentScan( excludeFilters = {@Filter( type = FilterType.CUSTOM, classes = {TypeExcludeFilter.class}), @Filter( type = FilterType.CUSTOM, classes = {AutoConfigurationExcludeFilter.class})})public @interface SpringBootApplication { // 省略属性}

@Import原理

通过上面的内容,我们知道@Import在Spring的自动装配中有很重要的作用,用于自动装配过程中导入指定的配置类。接下来我们分析一下@Import注解的源码及其作用机制。

@Import的解析依旧是在关键类ConfigurationClassPostProcessor中进行的,ConfigurationClassPostProcessor包含了@Bean、@Import等注解的解析。

 private void processImports(ConfigurationClass configClass, SourceClass currentSourceClass,   Collection importCandidates, Predicate exclusionFilter,   boolean checkForCircularImports) {  if (importCandidates.isEmpty()) {   return;  }  if (checkForCircularImports && isChainedImportOnStack(configClass)) {   this.problemReporter.error(new CircularImportProblem(configClass, this.importStack));  }  // 其它逻辑 }

 
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SpringBoot自动装配_第2张图片

 

原文出处:www.shaoqun.com/a/1422712.html

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