Spring中Bean扫描原理详情
目录
- 前言
- 环境建设
- 正式开始
- configureScanner
- 第一段代码
- 第二段代码
- 第三段代码
- 第四段代码
- parseTypeFilters
- doScan
- findCandidateComponents
- For遍历每一个资源
- isCandidateComponent(MetadataReader metadataReader)
- 继续后面的逻辑
- isCandidateComponent(AnnotatedBeanDefintion)
- 继续后面的逻辑
- doScan 继续后面的逻辑
- doScan 最后一个IF
- checkCandidate方法
- 继续代码逻辑
- 总结
前言
在上一章节Spring和Mybatis整合的原理详解中有写到Spring和MyBatis整合时用到的Bean扫描是Spring本身提供的。这一篇文章就写到Spring是如何实现Bean扫描的。
不得不说Bean扫描是一个很重要的技术,在SpringMVC中的Controller扫描,和SpringBoot中的Bean扫描,Component扫描,Configuration扫描,原理我这里猜测都是由这个实现的。
环境建设
由于创建包扫描的条件很简单,只要在Xml中配置一个属性即可。
正式开始
在我前面的文章的阅读基础,我们直接这里节省时间,直接定位到ComponentScanBaeanDefinitionParser类中的parse方法。
@Override @Nullable 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. // 实际上,扫描bean定义并注册它们。 ClassPathBeanDefinitionScanner scanner = configureScanner(parserContext, element); Set<BeanDefinitionHolder> beanDefinitions = scanner.doScan(basePackages); registerComponents(parserContext.getReaderContext(), beanDefinitions, element); return null; }
这个代码的前半部分比较简单,就是可能当前传进来的basePackage可能是多个,所以这里使用方法去处理这个字符串。比较重要的代码在下半部分。
也就是三个方法:
- configureScanner:配置一个扫描器
- doScan:使用扫描器去扫描
- registerComponents:注册扫描到的BeanDefintion
configureScanner
第一段代码
boolean useDefaultFilters = true; if (element.hasAttribute(USE_DEFAULT_FILTERS_ATTRIBUTE)) { useDefaultFilters = Boolean.parseBoolean(element.getAttribute(USE_DEFAULT_FILTERS_ATTRIBUTE)); }
这一段声明了个变量,默认为True,在下方的If中去会去修改这个值。由于我们在applicatio.xml中没有设置这个属性,这里还是默认值。
第二段代码
// Delegate bean definition registration to scanner class. // 将 bean 定义注册委托给扫描程序类。 ClassPathBeanDefinitionScanner scanner = createScanner(parserContext.getReaderContext(), useDefaultFilters); scanner.setBeanDefinitionDefaults(parserContext.getDelegate().getBeanDefinitionDefaults()); scanner.setAutowireCandidatePatterns(parserContext.getDelegate().getAutowireCandidatePatterns());
createScanner方法中,就是new了一个ClassPathBeanDefinitionScanner对象给返回回来了。 随后又为该扫描器加入了两个属性。
第三段代码
if (element.hasAttribute(RESOURCE_PATTERN_ATTRIBUTE)) { scanner.setResourcePattern(element.getAttribute(RESOURCE_PATTERN_ATTRIBUTE)); }
这里判断有无配置ResourcePattern属性,有的话设置。
第四段代码
try { parseBeanNameGenerator(element, scanner); } catch (Exception ex) { // ... } try { parseScope(element, scanner); } catch (Exception ex) { // ... }
这两个方法代码跟进去有个共性。都是判断有没有配置一个属性,然后给sanner设置属性,具体看下方代码截图。
这里这两个方法是干嘛的,我心里想了想,不知道,也不知道在什么地方会用到,所以这里接着往下看。
parseTypeFilters
protected void parseTypeFilters(Element element, ClassPathBeanDefinitionScanner scanner, ParserContext parserContext) { // Parse exclude and include filter elements. ClassLoader classLoader = scanner.getResourceLoader().getClassLoader(); NodeList nodeList = element.getChildNodes(); for (int i = 0; i < nodeList.getLength(); i++) { Node node = nodeList.item(i); if (node.getNodeType() == Node.ELEMENT_NODE) { String localName = parserContext.getDelegate().getLocalName(node); try { if (INCLUDE_FILTER_ELEMENT.equals(localName)) { TypeFilter typeFilter = createTypeFilter((Element) node, classLoader, parserContext); scanner.addIncludeFilter(typeFilter); } else if (EXCLUDE_FILTER_ELEMENT.equals(localName)) { TypeFilter typeFilter = createTypeFilter((Element) node, classLoader, parserContext); scanner.addExcludeFilter(typeFilter); } } catch (ClassNotFoundException ex) { // ... } catch (Exception ex) { // ... } } } }
首先看这个方法名parseTypeFilters,转换类型类型过滤器。
通过查看Spring的DTD文件,看到component-scan标签下还有两个子标签,想必就是对应上方的代码中解释了。
随后该方法运行完后,就把创建好的scanner对象,给返回回去了。
doScan
protected Set<BeanDefinitionHolder> doScan(String... basePackages) { Assert.notEmpty(basePackages, "At least one base package must be specified"); Set<BeanDefinitionHolder> beanDefinitions = new LinkedHashSet<>(); for (String basePackage : basePackages) { Set<BeanDefinition> candidates = findCandidateComponents(basePackage); for (BeanDefinition candidate : candidates) { ScopeMetadata scopeMetadata = this.scopeMetadataResolver.resolveScopeMetadata(candidate); candidate.setScope(scopeMetadata.getScopeName()); String beanName = this.beanNameGenerator.generateBeanName(candidate, this.registry); if (candidate instanceof AbstractBeanDefinition) { postProcessBeanDefinition((AbstractBeanDefinition) candidate, beanName); } if (candidate instanceof AnnotatedBeanDefinition) { AnnotationConfigUtils.processCommonDefinitionAnnotations((AnnotatedBeanDefinition) candidate); } if (checkCandidate(beanName, candidate)) { BeanDefinitionHolder definitionHolder = new BeanDefinitionHolder(candidate, beanName); definitionHolder = AnnotationConfigUtils.applyScopedProxyMode(scopeMetadata, definitionHolder, this.registry); beanDefinitions.add(definitionHolder); registerBeanDefinition(definitionHolder, this.registry); } } } return beanDefinitions; }
在第一行代码中,创建了个BeanDefinitions的Set,大概是用来存放结果的。
随后根据basePacage,查找到了所有的候选BeanDefinition,至于获取的方法我在下方有讲到。
随后遍历了刚刚获取到的BeanDefinition。
findCandidateComponents
private Set<BeanDefinition> scanCandidateComponents(String basePackage) { Set<BeanDefinition> candidates = new LinkedHashSet<>(); try { String packageSearchPath = ResourcePatternResolver.CLASSPATH_ALL_URL_PREFIX + resolveBasePackage(basePackage) + '/' + this.resourcePattern; Resource[] resources = getResourcePatternResolver().getResources(packageSearchPath); // ... for (Resource resource : resources) { // ... 暂时不看 } } catch (IOException ex) { // ... throw } return candidates; }
上面一段代码,方法一进入,创建了一个set集合,这个set机会也就是方法最后的返回值,后续的代码中会向这个set去追加属性。
随后到了packageSearchPath,这里是通过拼接字符串的方式最终得到这个变量,拼接规则如下:
classpath*: + 转换后的xml路径 + **/*.class
classpath*:org/springframework/study/**/*.class
随后根据resourceLoader,可以加载上方路径下的所有class文件。
随后进入For遍历环节。
For遍历每一个资源
当前的resource资源也就是读取到的class文件。
for (Resource resource: resources) { try { MetadataReader metadataReader = getMetadataReaderFactory().getMetadataReader(resource); if (isCandidateComponent(metadataReader)) { ScannedGenericBeanDefinition sbd = new ScannedGenericBeanDefinition(metadataReader); sbd.setSource(resource); if (isCandidateComponent(sbd)) { // ... 打印日志 candidates.add(sbd); } else { // ... 打印日志 } } else { // ... 打印日志 } } catch (FileNotFoundException ex) { // ... 打印日志 } catch (Throwable ex) { // ... throw } }
进入For后,首先获取metadataReader。这里代码简单追一下。
主要做的是两件事,一个new了一个SimpleMetaDataReader。然后把这个MetaDataReader放入了缓存中。随后返回了这个Reader对象。
然后就进入了第一个比较关键的方法代码,isCandidateComponent方法,仔细一看,这个方法怎么被调用了两次,因为这个if进入后还会调用isCandidateComponent方法,然后我看了看入参,不一致,一个入参事Reader,一个入参事BeanDefinition。我们第一个if中点用的Reader的isCandidateComponent方法。
isCandidateComponent(MetadataReader metadataReader)
protected boolean isCandidateComponent(MetadataReader metadataReader) throws IOException { for (TypeFilter tf : this.excludeFilters) { if (tf.match(metadataReader, getMetadataReaderFactory())) { return false; } } for (TypeFilter tf : this.includeFilters) { if (tf.match(metadataReader, getMetadataReaderFactory())) { return isConditionMatch(metadataReader); } } return false; }
上方的excludeFilters排除的我们不用看,主要是看下方的include
后续的代码我就不读了,大概实现我猜测是通过Reader去读到类上的注解,看看有没有当前filter中设置的注解。有的话返回true。
继续后面的逻辑
ScannedGenericBeanDefinition sbd = new ScannedGenericBeanDefinition(metadataReader); sbd.setSource(resource); if (isCandidateComponent(sbd)) { if (debugEnabled) { logger.debug("Identified candidate component class: " + resource); } candidates.add(sbd); }
刚刚外层的If为True后,这里会创建一个ScannedGenericBeanDefinition,既然是BeanDefinition,那就可以被Spring加载。
后面把创建的BeanDefinition放入了isCandidateComponent方法。
isCandidateComponent(AnnotatedBeanDefintion)
protected boolean isCandidateComponent(AnnotatedBeanDefinition beanDefinition) { AnnotationMetadata metadata = beanDefinition.getMetadata(); return (metadata.isIndependent() && (metadata.isConcrete() || (metadata.isAbstract() && metadata.hasAnnotatedMethods(Lookup.class.getName())))); } @Override public boolean isIndependent() { // enclosingClassName 为 null return (this.enclosingClassName == null || this.independentInnerClass); } default boolean isConcrete() { return !(isInterface() || isAbstract()); }
到这个方法基本第一个判断就返回了。isIndependent方法中一开始看到其中的两个单词我有点懵,enclosingClass和innerClass,可能是我英文不好的缘故或者基础差吧,百度搜了才知道的。我这里就不讲了,有兴趣你们可以自己搜索一下。自己搜索的记忆更深刻。只要是普通的Component的时候,这里为True。
至于下民的isConcrete方法,就是判断一下当前类是不是接口,或者抽象类。很明显如果是正常的Component,这里是false,随后取反为True。
继续后面的逻辑
if (isCandidateComponent(sbd)) { if (debugEnabled) { logger.debug("Identified candidate component class: " + resource); } candidates.add(sbd); }
当把BeanDefinition传入后返回为True,进入If,也就是添加当前的BeanDefinition进入结果集,返回结果集。
doScan 继续后面的逻辑
Set<BeanDefinition> candidates = findCandidateComponents(basePackage); for (BeanDefinition candidate : candidates) { ScopeMetadata scopeMetadata = this.scopeMetadataResolver.resolveScopeMetadata(candidate); candidate.setScope(scopeMetadata.getScopeName()); String beanName = this.beanNameGenerator.generateBeanName(candidate, this.registry); if (candidate instanceof AbstractBeanDefinition) { postProcessBeanDefinition((AbstractBeanDefinition) candidate, beanName); } if (candidate instanceof AnnotatedBeanDefinition) { AnnotationConfigUtils.processCommonDefinitionAnnotations((AnnotatedBeanDefinition) candidate); } if (checkCandidate(beanName, candidate)) { BeanDefinitionHolder definitionHolder = new BeanDefinitionHolder(candidate, beanName); definitionHolder = AnnotationConfigUtils.applyScopedProxyMode(scopeMetadata, definitionHolder, this.registry); beanDefinitions.add(definitionHolder); registerBeanDefinition(definitionHolder, this.registry); } }
把刚刚获取到BeanDefinition拿出来遍历.
第一步获取MetaData,这个在刚刚的代码中有写到。随后把他的ScopeName赋值给了MetaData。
接下来有两个if是对这个BeanDefinition设置一些参数的。可以简单扫一眼。捕捉一些关键信息即可。
这个里面设置一个属性,这里记录一下,后面有用到再看。
这个里面是针对类里添加的一些别的注解,来给BeanDefinition添加一些配置。看到几个比较眼熟的,Lazy,Primary,Description这些注解比较眼熟。
doScan 最后一个IF
if (checkCandidate(beanName, candidate)) { BeanDefinitionHolder definitionHolder = new BeanDefinitionHolder(candidate, beanName); definitionHolder = AnnotationConfigUtils.applyScopedProxyMode(scopeMetadata, definitionHolder, this.registry); beanDefinitions.add(definitionHolder); registerBeanDefinition(definitionHolder, this.registry); }
粗略的扫一眼,这里可以看几个重要的地方,一个是进入If的条件,注册BeanDefinition。
至于applyScopedProxyMode方法,因为我没的类上没有加Scope注解,所以这里都是不会配置代理。也就是直接返回当前传入的BeanDefinition。
checkCandidate方法
protected boolean checkCandidate(String beanName, BeanDefinition beanDefinition) throws IllegalStateException { if (!this.registry.containsBeanDefinition(beanName)) { return true; } BeanDefinition existingDef = this.registry.getBeanDefinition(beanName); BeanDefinition originatingDef = existingDef.getOriginatingBeanDefinition(); if (originatingDef != null) { existingDef = originatingDef; } if (isCompatible(beanDefinition, existingDef)) { return false; } // ... throw Exception. }
因为是通过Bean扫描进入的,也就是BeanDefinitionRegister当中是没有这个BeanDefinition的。所以这里直接就返回True,不会有走到下面的机会。
这个时候大家可以思考一下,如果走到下面了会怎么样。欢迎评论区讨论。
继续代码逻辑
beanDefinitions.add(definitionHolder); registerBeanDefinition(definitionHolder, this.registry);
接下来就去registerBeanDefinition了,然后还把registry传进入了方法,那很明显了。这里是去注册BeanDefinition了。
总结
由于在这个环节,扫描器把BeanDefinition放进Registry,那么在之后的Refresh方法中的finishBeanFactoryInitialization方法就会把BeanDefinition都实例化完毕。
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