Spring实例化源码解析之ConfigurationClassParser(三)

前言

上一章我们分析了ConfigurationClassPostProcessor的postProcessBeanDefinitionRegistry方法的源码逻辑，其中核心逻辑do while中调用parser.parse(candidates)方法，解析candidates中的候选配置类。然后本章我们主要分析ConfigurationClassParser的parse方法到底做了什么。

parse

configCandidates在项目启动的时候只有我们的AopConfig类，也就是说这个parse方法其实就是解析启动类。

public void parse(Set<BeanDefinitionHolder> configCandidates) {
		for (BeanDefinitionHolder holder : configCandidates) {
			BeanDefinition bd = holder.getBeanDefinition();
			try {
				if (bd instanceof AnnotatedBeanDefinition) {
					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);
			}
		}

		this.deferredImportSelectorHandler.process();
	}

当前我的启动类是AopConfig，属于AnnotatedBeanDefinition，会进入到第一个if逻辑里。parse(((AnnotatedBeanDefinition) bd).getMetadata(), holder.getBeanName());第一个参数传入的元数据，第二个参数传入的是beanName。

private static final Predicate<String> DEFAULT_EXCLUSION_FILTER = className ->
			(className.startsWith("java.lang.annotation.") || className.startsWith("org.springframework.stereotype."));

protected final void parse(AnnotationMetadata metadata, String beanName) throws IOException {
		processConfigurationClass(new ConfigurationClass(metadata, beanName), DEFAULT_EXCLUSION_FILTER);
	}

processConfigurationClass方法传递了一个ConfigurationClass和一个Predicate，Predicate就是为了判断ClassName的，ConfigurationClass包含了元数据、beanName等信息。

processConfigurationClass

进入方法的第一个if用于判断是否包含@Condition注解，反正含义就是看这个候选配置类需不需要跳过，里面的其他逻辑就不关注了。下面其实就是核心逻辑了，我们继续拆解分析。

protected void processConfigurationClass(ConfigurationClass configClass, Predicate<String> filter) throws IOException {
		if (this.conditionEvaluator.shouldSkip(configClass.getMetadata(), ConfigurationPhase.PARSE_CONFIGURATION)) {
			return;
		}
		// 查看这个配置类是不是存在了，如果存在就走下面的if逻辑
		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.
		SourceClass sourceClass = asSourceClass(configClass, filter);

		// 此处使用了个do while
		do {
			// 查看源码就是习惯性的查看do something开头的，至少spring是这样的一个习惯。
			sourceClass = doProcessConfigurationClass(configClass, sourceClass, filter);
		}
		while (sourceClass != null);

    	// 解析完了放入configurationClasses
		this.configurationClasses.put(configClass, configClass);
	}

existingClass是看配置类是不是已经解析过了，为什么启动的时候要判断是否存在，原因就是因为底下有个do while循环。这个方法后续会调用很多次。如果不存在会走底下的do while逻辑，就是本章的核心内容。这里会很绕，我尽量讲清楚。

SourceClass sourceClass = asSourceClass(configClass, filter);还是可以单独拿出来描述一下:

方法的参数包括一个可为null的className和一个Predicate类型的filter，还可能抛出IOException异常。

方法的执行逻辑如下：

1、首先，检查className是否为null或者经过filter筛选后返回true。如果是这种情况，直接返回预先设定的objectSourceClass对象。

2、如果className以"java"开头，表示该类是核心Java类型，将不使用ASM（Java字节码操作库）进行处理。此时，尝试加载该类，并使用ClassUtils.forName方法获取类的Class对象。如果加载失败，将抛出ClassNotFoundException异常并包装为NestedIOException。

3、如果以上条件都不满足，说明className表示的类不是核心Java类型，那么使用metadataReaderFactory（可能是一个元数据读取工厂）获取className对应的元数据读取器（MetadataReader），并将其传递给SourceClass的构造函数，创建一个新的SourceClass对象。

doProcessConfigurationClass

首先我的AopConfig有两个注解，@EnableAspectJAutoProxy和@ComponentScan(value = {“com.qhyu.cloud.**”})，当然我们的springboot项目一般都是约定大于配置的方式，不写这个ComponentScan注解。

下面是整个方法的源码和我的个人注释信息，我们这边还是先将源码整体放出来，然后再拆解分析。

protected final SourceClass doProcessConfigurationClass(
			ConfigurationClass configClass, SourceClass sourceClass, Predicate<String> filter)
			throws IOException {

		// 如果这个候选配置类中有Component注解，走下面的逻辑
		if (configClass.getMetadata().isAnnotated(Component.class.getName())) {
			// Recursively process any member (nested) classes first
			processMemberClasses(configClass, sourceClass, filter);
		}

		// 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
		// 我们的AopConfig候选配置类就会走到下面这个逻辑
		Set<AnnotationAttributes> componentScans = AnnotationConfigUtils.attributesForRepeatable(
				sourceClass.getMetadata(), ComponentScans.class, ComponentScan.class);
		// componentScans不为空，第一个条件满足
		// sourceClass.getMetadata()不为null；通过Conditional注解来控制bean是否需要注册，控制被@Configuration标注的配置类是否需要被解析 第二个条件false，取反。
		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
				// 使用this.componentScanParser ComponentScanAnnotationParser来解析
				// 这里面将会注册我们自己写的一些将被spring接管的类的BeanDefinition信息
				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
		processImports(configClass, sourceClass, getImports(sourceClass), filter, 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;
	}

片段一

if (configClass.getMetadata().isAnnotated(Component.class.getName())) {
			// Recursively process any member (nested) classes first
			processMemberClasses(configClass, sourceClass, filter);
		}

当前AopConfig启动类是没有Component注解的，不会进入这个逻辑。代码中的英文注释说的是首先递归处理任何成员（嵌套）类，也就是说如果@Component注解注释的类中没有内部类（嵌套类）也不会做任何处理。

片段二

// 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");
			}
		}

直接看注释，处理任何被@PropertySource注解修饰的class

片段三

// Process any @ComponentScan annotations
		// 我们的AopConfig候选配置类就会走到下面这个逻辑
		Set<AnnotationAttributes> componentScans = AnnotationConfigUtils.attributesForRepeatable(
				sourceClass.getMetadata(), ComponentScans.class, ComponentScan.class);
		// componentScans不为空，第一个条件满足
		// sourceClass.getMetadata()不为null；通过Conditional注解来控制bean是否需要注册，控制被@Configuration标注的配置类是否需要被解析 第二个条件false，取反。
		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
				// 使用this.componentScanParser ComponentScanAnnotationParser来解析
				// 这里面将会注册我们自己写的一些将被spring接管的类的BeanDefinition信息
				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());
					}
				}
			}
		}

处理任何被@ComponentScan注解修时的类，当然这里还包括@ComponentScans注解，componentScans属性会获取到注解的信息，如下图所示：

if (!componentScans.isEmpty() &&
				!this.conditionEvaluator.shouldSkip(sourceClass.getMetadata(), ConfigurationPhase.REGISTER_BEAN))

首先componentScans属性肯定不为空，所以第一个条件是ture，然后看是否应该跳过，当前AopConfig不存在Condition注解，返回false，此处取反，所以if条件返回true，进入if逻辑。

for (AnnotationAttributes componentScan : componentScans) {
				// The config class is annotated with @ComponentScan -> perform the scan immediately
				// 使用this.componentScanParser ComponentScanAnnotationParser来解析
				// 这里面将会注册我们自己写的一些将被spring接管的类的BeanDefinition信息
				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());
					}
				}
			}

这个循环，获取的AnnotaionAttributes就是我们的@ComponentScan(value = {“com.qhyu.cloud.**”})注解的信息。然后会调用使用this.componentScanParser ComponentScanAnnotationParser来解析，主要就是扫描我们定义的路径下的所有需要被Spring管理的bean，组装程BeanDefinitionHolder返回到scannedBeanDefinitions集合，同时这些bean的定义信息会被注入到bean工厂中，本章在此处不会深入的去分析里面的源码，将在下一章节进行分析。

if (ConfigurationClassUtils.checkConfigurationClassCandidate(bdCand, this.metadataReaderFactory)) {
						parse(bdCand.getBeanClassName(), holder.getBeanName());
					}

这段源码在之前已经分析过了，第二章节，如果发现我们scannedBeanDefinitions中还存在配置类，就继续解析，也就是把这些beanDefinition都注册到bean工厂中。
如果不是配置类或者处理完了配置类之后会继续往下走他的逻辑。

片段四

处理被@Import注解修时的类

processImports(configClass, sourceClass, getImports(sourceClass), filter, true);

比如我们的AopConfig不是有个@EnableAspectJAutoProxy注解嘛，这个注解里面会有个@Import，所以AopConfig解析之后会执行configClass.addImportBeanDefinitionRegistrar(registrar, currentSourceClass.getMetadata());代码，在ConfigurationClassPostProcessor的processConfigBeanDefinitions方法中this.reader.loadBeanDefinitions(configClasses);这行代码会读取出来进行注册。

片段五

处理任何@ImportResource annotations

// 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);
    }
}

片段六

处理各个@Bean的方法

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

片段七

处理接口上的默认方法

processInterfaces(configClass, sourceClass);

片段八

处理superclass，超类，如果有的话。可以发现这里面有个return，其他的片段都是返回的void，此处如果返回的话，外部的do while就会继续执行。

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();
    }
}

整理流程梳理

方法的执行逻辑如下：

• 首先，检查配置类 configClass 是否被 @Component 注解标记。如果是，则递归处理任何成员类（嵌套类）。

• 处理任何 @PropertySource 注解。遍历配置类中的 @PropertySource 注解，如果当前环境实现了 ConfigurableEnvironment 接口，则进行属性源的处理。否则，记录日志，表明忽略该注解。

• 处理任何 @ComponentScan 注解。获取配置类中的 @ComponentScan 注解，如果存在且满足相关条件（componentScans 不为空，且配置类满足条件判断），则使用 componentScanParser 来解析注解，执行组件扫描操作，并注册相应的 BeanDefinition 信息。如果扫描到的定义中包含其他配置类，则递归解析这些配置类。

• 处理任何 @Import 注解。根据配置类中的 @Import 注解，获取需要导入的类，并进行处理。这些导入的类可以是其他配置类，也可以是其他普通的类。处理过程中，可能会继续递归解析导入的类。

• 处理任何 @ImportResource 注解。根据配置类中的 @ImportResource 注解，获取资源的位置和读取器类型，并进行处理。通常，这些资源是 XML 配置文件。解析过程中，可能会使用 BeanDefinitionReader 来读取并注册相关的 BeanDefinition。

• 处理配置类中的每个 @Bean 方法。获取配置类中所有的 @Bean 方法的元数据，并将其添加到 configClass 对象中。

• 处理接口的默认方法。如果配置类实现了接口，并且接口中定义了默认方法，则对这些默认方法进行处理。

• 处理父类（如果存在）。如果配置类有父类，并且父类不是 Java 核心类，也不在已知的父类列表中，则将父类添加到已知的父类列表中，并返回父类的注解元数据，以便进行递归处理。

• 如果没有父类，则处理完成，返回 null。

总结

本章主要分析了ConfigurationClassParser的parse方法的源码，其中设计到的ComponentScanAnnotationParser的parse方法我们没有深入分析，这里面涉及到的是将我们启动类目录或者@ComponentScan注解的basePackages目录下的我们需要交给容器管理的bean的定义信息注册将在下一章进行分析。