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SpringBoot如何解析配置類以及集成第三方配置

發(fā)布時間:2021-12-16 17:15:33 來源:億速云 閱讀:251 作者:小新 欄目:開發(fā)技術

小編給大家分享一下SpringBoot如何解析配置類以及集成第三方配置,相信大部分人都還不怎么了解,因此分享這篇文章給大家參考一下,希望大家閱讀完這篇文章后大有收獲,下面讓我們一起去了解一下吧!

SpringBoot作為Java領域非常流行的開源框架,集成了大量常用的第三方庫配置,Spring Boot應用中這些第三方庫幾乎可以是零配置的開箱即用,大部分的 Spring Boot 應用都只需要非常少量的配置代碼,開發(fā)者能夠更加專注于業(yè)務邏輯。SpringBoot上手快,但是如果你的項目中業(yè)務場景需要一些特殊定制,甚至對源碼進行定制化,那這時候了解原理就變成必需的了,只有充分了解源碼,知道框架底層的工作原理,才能對源碼中原有的機制進行修改 / 擴展等等。

一、基本概念介紹

在SpringBoot中推薦基于Java Config的方式來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的XML方式去引入Bean,本文就是分析SpringBoot如何解析這些配置類,為容器中注入我們自定義的以及SpringBoot為我們提供的Bean。SpringBoot版本基于2.1.7.RELEASE。

// 通常一個SpringBoot工程會含有這樣一個主配置類,它位于我們項目的根包下,通過啟動這個main方法就可以啟動我們的項目
// 下面我們先分析@SpringBootApplication注解有哪些作用,在第二節(jié)中分析run方法,在run方法中會進行配置類的解析
@SpringBootApplication
public class SpringbootApplication {
    public static void main(String[] args) {
       SpringApplication.run(SpringbootApplication.class, args);
    }
}
// 點擊@SpringBootApplication進去發(fā)現(xiàn)它其實是由三個核心注解構成的,下面分別講解這三個注解
@SpringBootConfiguration
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan(excludeFilters = { @Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = TypeExcludeFilter.class),
                      @Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = AutoConfigurationExcludeFilter.class) })
public @interface SpringBootApplication {

1、@SpringBootConfiguration注解

// 點進去發(fā)現(xiàn)它其實就是一個@Configuration注解,SpringBoot解析到就會知道這是一個配置類,會給容器中引入一些bean
// 一個被@Configuration標注的類,相當于一個applicationContext.xml文件
// @Configuration點進去發(fā)現(xiàn)其實就是一個@Component注解
@Configuration
public @interface SpringBootConfiguration {
}

2、@EnableAutoConfiguration注解

// 結合下面@AutoConfigurationPackage注解,發(fā)現(xiàn)@EnableAutoConfiguration注解就是通過@Import注解給容器中引入了兩個bean,
// 分別是AutoConfigurationImportSelector和AutoConfigurationPackages.Registrar,通過這兩個類可以給容器中引入更多的類
// 下面先介紹下@Import注解的使用
@AutoConfigurationPackage
@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)
public @interface EnableAutoConfiguration {
}
@Import(AutoConfigurationPackages.Registrar.class)
public @interface AutoConfigurationPackage {
}

@Component public class MyBeanFactoryPostProcessor implements BeanFactoryPostProcessor {     @Override     public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException {         BeanDefinitionRegistry registry = (BeanDefinitionRegistry) beanFactory;         // 往容器中新增BeanDefinition         GenericBeanDefinition beanDefinition = new GenericBeanDefinition();         beanDefinition.setBeanClass(Chicken.class);         registry.registerBeanDefinition("beanFactoryPostProcessor-Chicken", beanDefinition);         // 修改容器中原有的BeanDefinition         BeanDefinition snake = registry.getBeanDefinition("snake");         snake.setLazyInit(true);     } }

@Component
public class CatBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor {
    @Override
    public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        return bean;
    }
    @Override
    public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        if (bean instanceof Cat){
            Cat cat = (Cat) bean;
            cat.setName("changeNameCat");
        }
        return bean;
    }
}

二、SpringBoot啟動流程概述 

SpringBoot如何解析配置類以及集成第三方配置

第一節(jié)是SpringBoot解析自動配置類會用到的一些知識點,下面我們來看SpringBoot解析配置類的具體過程。上圖是SpringBoot啟動流程圖,其中在refreshContext的第五步會調用容器的BeanFactoryPostProcessor的postProcessBeanDefinitionRegistry方法。其中有一個是ConfigurationClassPostProcessor,它是在創(chuàng)建ConfigurableApplicationContext時設置到容器中的,如下所示。

// 圖中說的創(chuàng)建ConfigurableApplicationContext,默認創(chuàng)建的是普通的Servlet Web容器,就是下面這個
// 通過反射創(chuàng)建會走到其默認的構造函數(shù)
public AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext() {
    // 這里面進去會走到下面代碼
    this.reader = new AnnotatedBeanDefinitionReader(this);
    this.scanner = new ClassPathBeanDefinitionScanner(this);
}
// 走到這里
registerAnnotationConfigProcessors(registry, null);
// 走到這里
// 向容器中注入一個ConfigurationClassPostProcessor,它是BeanFactoryPostProcessor
if (!registry.containsBeanDefinition(CONFIGURATION_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME)) {
    RootBeanDefinition def = new RootBeanDefinition(ConfigurationClassPostProcessor.class);
    def.setSource(source);
    beanDefs.add(registerPostProcessor(registry, def, CONFIGURATION_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME));
}
// 向容器中注入一個AutowiredAnnotationBeanPostProcessor,它是BeanPostProcessor,用于解決依賴注入的
if (!registry.containsBeanDefinition(AUTOWIRED_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME)) {
    RootBeanDefinition def = new RootBeanDefinition(AutowiredAnnotationBeanPostProcessor.class);
    def.setSource(source);
     beanDefs.add(registerPostProcessor(registry, def, AUTOWIRED_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME));
}

三、配置類解析

上面說到在refreshContex中的第五步時,會調用容器中的BeanFactoryPostProcessor

的postProcessBeanDefinitionRegistry方法。其中有一個是ConfigurationClassPostProcessor,這是我們解析自動配置類的入口,下面分析其postProcessBeanDefinitionRegistry方法。

1、配置類解析流程概述

SpringBoot如何解析配置類以及集成第三方配置

@Override  
public void postProcessBeanDefinitionRegistry(BeanDefinitionRegistry registry) {  
    // 刪掉一些非關鍵代碼
    processConfigBeanDefinitions(registry);  
}

public void processConfigBeanDefinitions(BeanDefinitionRegistry registry) {       List<beandefinitionholder> configCandidates = new ArrayList<>();      // 獲取容器中已注冊的bean名字,見下圖,注意,這里容器中這些BeanDefinition都是容器初始化過程中容器添加進去的     // 不是我們業(yè)務代碼的beanDefinition,這段代碼其實是連貫的,為了注釋圖片方便才分開     String[] candidateNames = registry.getBeanDefinitionNames();       for (String beanName : candidateNames) {     // 獲取BeanDefinition         BeanDefinition beanDef = registry.getBeanDefinition(beanName);     // 判斷這個BeanDefinition的configurationClass屬性是不是full或者lite,如果是認為已經(jīng)處理過了,第一次時默認為空,   // 走下面分支         if (ConfigurationClassUtils.isFullConfigurationClass(beanDef) ||               ConfigurationClassUtils.isLiteConfigurationClass(beanDef)) {               // 打印日志記錄下         } else if (ConfigurationClassUtils.checkConfigurationClassCandidate(beanDef, this.metadataReaderFactory)) {       // 1) 下面先分析下這個checkConfigurationClassCandidate方法,這邊看方法名也可以猜到是檢測該類是不是配置類       // 是配置類的意思就是它會給容器中引入bean,這個方法判斷主要就是看這個類的元信息中有沒有@Configuration注解       // 有沒有@Component注解、有沒有@ComponentScan、@Import、@ImportResource注解,有沒有@Bean方法       // 構造一個BeanDefinitionHolder,放入configCandidates中             configCandidates.add(new BeanDefinitionHolder(beanDef, beanName));           }       }          // Return immediately if no @Configuration classes were found       // 上圖中容易默認已經(jīng)引入了7個BeanDefinition,經(jīng)過上面檢測發(fā)現(xiàn)默認就一個符合條件的配置類,即我們的主配置類     // 這里面configCandidates就一個,就是SpringBootApplication     if (configCandidates.isEmpty()) {           return;       }          // Sort by previously determined @Order value, if applicable      // 排序     configCandidates.sort((bd1, bd2) -> {           int i1 = ConfigurationClassUtils.getOrder(bd1.getBeanDefinition());           int i2 = ConfigurationClassUtils.getOrder(bd2.getBeanDefinition());           return Integer.compare(i1, i2);       });          // 刪掉部分代碼        // Parse each @Configuration class       // 配置類解析工具     ConfigurationClassParser parser = new ConfigurationClassParser(                                   this.metadataReaderFactory, this.problemReporter, this.environment,                                   this.resourceLoader, this.componentScanBeanNameGenerator, registry);       // 待處理集合     Set<beandefinitionholder> candidates = new LinkedHashSet<>(configCandidates);       // 已處理集合     Set<configurationclass> alreadyParsed = new HashSet<>(configCandidates.size());       // 循環(huán)處理直到candidates.isEmpty()     do {     // 這邊開始解析,對應步驟4         parser.parse(candidates);           parser.validate();           // 取出第四步解析得到的一些configurationClasses集合         Set<configurationclass> configClasses = new LinkedHashSet<>(parser.getConfigurationClasses());           configClasses.removeAll(alreadyParsed);              // 刪除一部分代碼   // 這邊也會去加載BeanDefinition,對應圖中步驟五         this.reader.loadBeanDefinitions(configClasses);           alreadyParsed.addAll(configClasses);      }      while (!candidates.isEmpty());   }

2、檢測是否是配置類

在配置類解析流程圖中,第二步,會獲取容器中已經(jīng)注冊的BeanDefinition,放入candidateNames中,然后依次遍歷這些BeanDefinition,判斷它有沒有被處理過,如果處理過就不管,否則通過checkConfigurationClassCandidate方法去判斷它是不是配置類,判斷方法如下。通過閱讀這段代碼,發(fā)現(xiàn)如果一個類上面有@Configuration注解、或者有@Component、@ComponentScan、@Import、@ImportResource注解、或者有@Bean標注的方法,則認為它是一個配置類。默認情況下,走到這里時最終只有一個candidateName符合,它是我們的主配置類,也就是SpringbootApplication這個Bean。

ConfigurationClassUtils.checkConfigurationClassCandidate(beanDef, this.metadataReaderFactory);
public static boolean checkConfigurationClassCandidate(BeanDefinition beanDef, 
                                                       MetadataReaderFactory metadataReaderFactory) {  
  
    String className = beanDef.getBeanClassName();  
    // 獲取下類名,如果類名為空或者該類為工廠類
    if (className == null || beanDef.getFactoryMethodName() != null) {  
        return false;  
    }  
  
    // 獲取類的元數(shù)據(jù)信息
    AnnotationMetadata metadata; 
    // 上圖的7個candidateNames中只有一個springbootApplication是AnnotatedBeanDefinition,其余全返回false
    if (beanDef instanceof AnnotatedBeanDefinition &&
                  className.equals(((AnnotatedBeanDefinition) beanDef).getMetadata().getClassName())) {  
        // Can reuse the pre-parsed metadata from the given BeanDefinition... 
  // springbootApplication走到這里
        metadata = ((AnnotatedBeanDefinition) beanDef).getMetadata();  
    }  
    else if (beanDef instanceof AbstractBeanDefinition && ((AbstractBeanDefinition) beanDef).hasBeanClass()) {  
        // Check already loaded Class if present...  
        // since we possibly can't even load the class file for this Class.  
  Class<?> beanClass = ((AbstractBeanDefinition) beanDef).getBeanClass();  
        metadata = new StandardAnnotationMetadata(beanClass, true);  
    }  
    else {  
        try {  
            MetadataReader metadataReader = metadataReaderFactory.getMetadataReader(className);  
      // 讀取類的元數(shù)據(jù)信息,這里面包括注解等信息
            metadata = metadataReader.getAnnotationMetadata();  
        }  
        catch (IOException ex) {  
            return false;  
        }  
    }  
  
    // metadata.isAnnotated(Configuration.class.getName()),這個就是判斷類上面有沒有@Configuration注解
    if (isFullConfigurationCandidate(metadata)) {  
  // 如果true的話設置下這個屬性,那么就標記為處理過了
        beanDef.setAttribute(CONFIGURATION_CLASS_ATTRIBUTE, CONFIGURATION_CLASS_FULL);  
    } else if (isLiteConfigurationCandidate(metadata)) {  
        beanDef.setAttribute(CONFIGURATION_CLASS_ATTRIBUTE, CONFIGURATION_CLASS_LITE);  
    }  
    else {  
  // 其余6個返回false
        return false;  
    }  
  
    // It's a full or lite configuration candidate... Let's determine the order value, if any.  
    Integer order = getOrder(metadata);  
    if (order != null) { 
       // 獲取下類上的@Order信息
       beanDef.setAttribute(ORDER_ATTRIBUTE, order);  
    }  
    return true;  
}
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) {  
  // 判斷下類上面有沒有這幾個注解
        if (metadata.isAnnotated(indicator)) {  
           return true;  
        }  
    }  
  
    // Finally, let's look for @Bean methods...  
    try {  
        // 判斷有沒有@Bean的方法
        return metadata.hasAnnotatedMethods(Bean.class.getName());  
    }  
    return false;  
  }  
}
private static final Set<string> candidateIndicators = new HashSet<>();  
  
static {  
    candidateIndicators.add(Component.class.getName());  
    candidateIndicators.add(ComponentScan.class.getName());  
    candidateIndicators.add(Import.class.getName());  
    candidateIndicators.add(ImportResource.class.getName());  
}

3、步驟四解析

public void parse(Set<beandefinitionholder> configCandidates) {  
    // 刪除部分代碼,實際執(zhí)行時這里的configCandidates就一個springBootApplication代表的主配置類
    for (BeanDefinitionHolder holder : configCandidates) {
        // 獲取BeanDefinition
        BeanDefinition bd = holder.getBeanDefinition();  
        // 我們的SpringBootApplication會走到這邊,下面先分析這邊
        parse(((AnnotatedBeanDefinition) bd).getMetadata(), holder.getBeanName()); 
    }  
    // (**)處這邊也要留意下,這邊會處理DeferredImportSelector,我們前面說的AutoConfigurationImportSelector就是在這邊處理
    // 給容器中導入xxxAutoConfiguration
    this.deferredImportSelectorHandler.process();  
}
protected final void parse(AnnotationMetadata metadata, String beanName) throws IOException {  
     processConfigurationClass(new ConfigurationClass(metadata, beanName));  
}
protected void processConfigurationClass(ConfigurationClass configClass) throws IOException {  
     // 根據(jù)當前類上面的@Conditional注解標注的條件判斷是否要解析這個配置類
     if (this.conditionEvaluator.shouldSkip(configClass.getMetadata(), ConfigurationPhase.PARSE_CONFIGURATION)) {  
        return;  
     }  
     // 以configClass作為key去獲取,第一次來肯定是獲取不到的,走下面邏輯
     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.
      // 這一步其實沒有做啥,重點還是看下一步驟
      SourceClass sourceClass = asSourceClass(configClass);  
      do {  
    // 這里是重點,里面具體分為8大步驟,單獨拿一小節(jié)分析
    // b) doProcessConfigurationClass
          sourceClass = doProcessConfigurationClass(configClass, sourceClass);  
      }  
      while (sourceClass != null);  
     // 放入configurationClasses中
      this.configurationClasses.put(configClass, configClass);  
}
// 上面的asSourceClass最終其實就是封裝了一個SourceClass對象
public SourceClass(Object source) {  
    this.source = source;  
    if (source instanceof Class) {  
        this.metadata = new StandardAnnotationMetadata((Class<?>) source, true);  
    }  
    else {  
        this.metadata = ((MetadataReader) source).getAnnotationMetadata();  
    }  
}

下面這個doProcessConfigurationClass具體分為8個小步驟去解析,對應步驟四種的A-H步驟

protected final SourceClass doProcessConfigurationClass(ConfigurationClass configClass, SourceClass sourceClass)  
      throws IOException {  
    // 判斷這個類上面有沒有@Component注解 
    if (configClass.getMetadata().isAnnotated(Component.class.getName())) {  
        // Recursively process any member (nested) classes first  
  // 如果有的話,遍歷其內(nèi)部類,然后也是調用doProcessConfigurationClass遞歸處理
        processMemberClasses(configClass, sourceClass);  
    }  
  
    // Process any @PropertySource annotations
    // 處理PropertySource注解,之前講解屬性配置也分析過,就是將該注解對應的屬性文件加載到Environment中
    for (AnnotationAttributes propertySource : AnnotationConfigUtils.attributesForRepeatable(  
                                               sourceClass.getMetadata(), PropertySources.class,  
                                               org.springframework.context.annotation.PropertySource.class)) {  
        if (this.environment instanceof ConfigurableEnvironment) {  
            processPropertySource(propertySource);  
        }  
    }  
  
    // Process any @ComponentScan annotations 
    // 處理@ComponentScan注解,將其指定的包下的bean注冊到框架中
    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 -&gt; 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  
    // 處理Import注解
    processImports(configClass, sourceClass, getImports(sourceClass), true);  
  
    // Process any @ImportResource annotations  
    // 處理@ImportResource注解,可以通過它來指定xml文件,BeanFactory就會讀取這個xml文件將bean注冊進去
    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  
    // 處理我們的類中使用@Bean注解的方法,添加到configClass的beanMethod中
    Set<methodmetadata> beanMethods = retrieveBeanMethodMetadata(sourceClass);  
    for (MethodMetadata methodMetadata : beanMethods) {  
        configClass.addBeanMethod(new BeanMethod(methodMetadata, configClass));  
    }  
  
    // Process default methods on interfaces  
    // 處理接口的默認方法,遍歷這個類的接口,判斷有沒有使用@Bean注解的非抽象方法,添加到configClass的beanMethod中
    processInterfaces(configClass, sourceClass);  
  
    // Process superclass, if any  
    // 遞歸處理父類,這邊返回父類上層方法會遞歸處理
    if (sourceClass.getMetadata().hasSuperClass()) {  
       // 判斷父類不為null且不在knownSuperclasses中且不以Java開頭
       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 -&gt; processing is complete  
    return null;  
}[object Object]
(1)處理內(nèi)部類
if (configClass.getMetadata().isAnnotated(Component.class.getName())) {  
    // Recursively process any member (nested) classes first  
    processMemberClasses(configClass, sourceClass);  
}
 // Register member (nested) classes that happen to be configuration classes themselves.
 private void processMemberClasses(ConfigurationClass configClass, SourceClass sourceClass) throws IOException {  
     Collection<SourceClass> memberClasses = sourceClass.getMemberClasses(); 
     // 判斷是否有內(nèi)部類,沒有的話直接不處理
     if (!memberClasses.isEmpty()) {  
         List<SourceClass> candidates = new ArrayList<>(memberClasses.size());  
         for (SourceClass memberClass : memberClasses) {  
       // 判斷是否是配置類,判斷也很簡單,之前分析過,判斷類上面有沒有@Configuration注解、@Import、@ImportResource
       // @Component、@ComponentScan以及@Bean標注的方法
             if (ConfigurationClassUtils.isConfigurationCandidate(memberClass.getMetadata()) &&  
                     !memberClass.getMetadata().getClassName().equals(configClass.getMetadata().getClassName())) {  
      // 加入到candidates中然后排個序
                  candidates.add(memberClass);  
             }  
         }  
         OrderComparator.sort(candidates);  
         for (SourceClass candidate : candidates) {     
       // 防止A引入防止A引入B,B引入A
             if (this.importStack.contains(configClass)) {  
                this.problemReporter.error(new CircularImportProblem(configClass, this.importStack));  
             }  
             else {  
                this.importStack.push(configClass);  
                try {  
        // 放入棧中并遍歷處理這些配置類,也是遞歸處理,調用之前的doProcessConfigurationClass處理這個配置類
                    processConfigurationClass(candidate.asConfigClass(configClass));  
                }  
                finally {  
                    this.importStack.pop();  
                }  
             }  
         }  
    }  
}
(2)處理@PropertySource注解
@SpringBootApplication  
@PropertySource({"demo.properties"})  
public class Springboot2Application {
for (AnnotationAttributes propertySource : AnnotationConfigUtils.attributesForRepeatable(  
                                                sourceClass.getMetadata(), PropertySources.class,  
                                                org.springframework.context.annotation.PropertySource.class)) {  
    if (this.environment instanceof ConfigurableEnvironment) {  
  // 這邊就不進去看了,主要是讀取@PropertySource注解指定的文件,將其封裝成一個屬性集放入到環(huán)境中
        processPropertySource(propertySource);  
    }  
}
(3)處理@ComponentScan注解
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  
  // 下面先分析這個parse方法
        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();  
            }  
      // 如果是配置類,再遞歸處理
            if (ConfigurationClassUtils.checkConfigurationClassCandidate(bdCand, this.metadataReaderFactory)) {  
                parse(bdCand.getBeanClassName(), holder.getBeanName());  
            }  
        }  
    }  
}
public Set<BeanDefinitionHolder> parse(AnnotationAttributes componentScan, final String declaringClass) {  
    ClassPathBeanDefinitionScanner scanner = new ClassPathBeanDefinitionScanner(this.registry,  
                           componentScan.getBoolean("useDefaultFilters"), this.environment, this.resourceLoader);  
  
    Class<? extends BeanNameGenerator> generatorClass = componentScan.getClass("nameGenerator");  
    boolean useInheritedGenerator = (BeanNameGenerator.class == generatorClass); 
    // 設置一個bean名字生成器,默認就是使用org.springframework.beans.factory.support.BeanNameGenerator
    scanner.setBeanNameGenerator(useInheritedGenerator ? this.beanNameGenerator :  
                                                                      BeanUtils.instantiateClass(generatorClass));  
  
    // 就是默認的
    ScopedProxyMode scopedProxyMode = componentScan.getEnum("scopedProxy");  
    if (scopedProxyMode != ScopedProxyMode.DEFAULT) {  
        scanner.setScopedProxyMode(scopedProxyMode);  
    }  
    else {  
        Class<? extends ScopeMetadataResolver> resolverClass = componentScan.getClass("scopeResolver");  
  // 理解是元數(shù)據(jù)解析器
        scanner.setScopeMetadataResolver(BeanUtils.instantiateClass(resolverClass));  
    }  
  
    // 設置下掃描的資源模式,是**/*.class
    scanner.setResourcePattern(componentScan.getString("resourcePattern"));  
  
    // 添加IncludeFilter和ExcludeFilter
    for (AnnotationAttributes filter : componentScan.getAnnotationArray("includeFilters")) {  
        for (TypeFilter typeFilter : typeFiltersFor(filter)) {  
            scanner.addIncludeFilter(typeFilter);  
        }  
    }  
    for (AnnotationAttributes filter : componentScan.getAnnotationArray("excludeFilters")) {  
        for (TypeFilter typeFilter : typeFiltersFor(filter)) {  
            scanner.addExcludeFilter(typeFilter);  
        }  
    }  
    // 設置是否懶加載
    boolean lazyInit = componentScan.getBoolean("lazyInit");  
    if (lazyInit) {  
        scanner.getBeanDefinitionDefaults().setLazyInit(true);  
    }  
  
    // 解析掃描的包路徑加入到basePackages中
    Set<String> basePackages = new LinkedHashSet<>();  
    String[] basePackagesArray = componentScan.getStringArray("basePackages");  
    for (String pkg : basePackagesArray) {  
        String[] tokenized = StringUtils.tokenizeToStringArray(this.environment.resolvePlaceholders(pkg),  
                                                 ConfigurableApplicationContext.CONFIG_LOCATION_DELIMITERS);  
        Collections.addAll(basePackages, tokenized);  
    }  
    for (Class<?> clazz : componentScan.getClassArray("basePackageClasses")) {  
  // 解析basePackageClasses所在的包并加入到basePackages
        basePackages.add(ClassUtils.getPackageName(clazz));  
    }  
     // 如果是空的,將聲明該注解所在的類的包加入到basePackages
    if (basePackages.isEmpty()) {  
  // 通常我們的主配置類是沒有聲明包掃描的路徑的,所以這里會將主配置類所在的包加到這里面
        basePackages.add(ClassUtils.getPackageName(declaringClass));  
    }  
  
    // 添加一個ExcludeFilter,跳過聲明該注解的類
    scanner.addExcludeFilter(new AbstractTypeHierarchyTraversingFilter(false, false) {  
       @Override  
       protected boolean matchClassName(String className) {  
           return declaringClass.equals(className);  
       }  
    });  
    return scanner.doScan(StringUtils.toStringArray(basePackages));  
}
protected Set<BeanDefinitionHolder> doScan(String... basePackages) {  
     Assert.notEmpty(basePackages, "At least one base package must be specified");  
     Set<BeanDefinitionHolder> beanDefinitions = new LinkedHashSet<>();  
     // 遍歷所有的包路徑
     for (String basePackage : basePackages) {  
   // 獲取該包下面所有符合條件的BeanDefinition,然后遍歷處理,下面會分析
         Set<BeanDefinition> candidates = findCandidateComponents(basePackage);  
         for (BeanDefinition candidate : candidates) {  
             ScopeMetadata scopeMetadata = this.scopeMetadataResolver.resolveScopeMetadata(candidate);  
             candidate.setScope(scopeMetadata.getScopeName());  
       // 通過beanNameGenerator生成beanName
             String beanName = this.beanNameGenerator.generateBeanName(candidate, this.registry);
       // 這兩個if判斷邏輯比較簡單,就是設置一些Lazy、DependsOn屬性
             if (candidate instanceof AbstractBeanDefinition) {  
                postProcessBeanDefinition((AbstractBeanDefinition) candidate, beanName);  
             }  
             if (candidate instanceof AnnotatedBeanDefinition) {  
                AnnotationConfigUtils.processCommonDefinitionAnnotations((AnnotatedBeanDefinition) candidate);  
             }  
       // 這邊是檢查下有沒有之前定義過這個BeanDefinition
             if (checkCandidate(beanName, candidate)) {  
                BeanDefinitionHolder definitionHolder = new BeanDefinitionHolder(candidate, beanName);  
                definitionHolder = AnnotationConfigUtils.applyScopedProxyMode(scopeMetadata, 
                                                      definitionHolder, this.registry);  
                // 將該beanDefinition加入到集合中,并注冊到容器中
                beanDefinitions.add(definitionHolder);  
                registerBeanDefinition(definitionHolder, this.registry);  
             }  
        }  
    }  
    return beanDefinitions;  
}
private Set<BeanDefinition> scanCandidateComponents(String basePackage) {  
     Set<BeanDefinition> candidates = new LinkedHashSet<>();  
     try {  
         // 掃描指定包路徑及其子包下面的class文件,將其封裝成Resource對象
   // classpath*:com/lwh/springboot/**/*.class
   String packageSearchPath = ResourcePatternResolver.CLASSPATH_ALL_URL_PREFIX +  
                                          resolveBasePackage(basePackage) + '/' + this.resourcePattern;  
         Resource[] resources = getResourcePatternResolver().getResources(packageSearchPath);  
   
         for (Resource resource : resources) {  
             if (resource.isReadable()) {  
                try {  
                    MetadataReader metadataReader = getMetadataReaderFactory().getMetadataReader(resource);  
                    if (isCandidateComponent(metadataReader)) {  
                         ScannedGenericBeanDefinition sbd = new ScannedGenericBeanDefinition(metadataReader);  
                         sbd.setResource(resource);  
                         sbd.setSource(resource);  
                         if (isCandidateComponent(sbd)) {  
                             candidates.add(sbd);  
                         }  
                    }  
                }  
            }  
         }
    }
    return candidates;  
}
// 通過之前設置的幾個filter進行過濾
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;  
}
(4)處理@Import注解
// Process any @Import annotations  
// getImports方法就是去遞歸掃描configClass上面所有的注解,將@Import注解標注的值放入importCandidates中,見下圖
processImports(configClass, sourceClass, getImports(sourceClass), true);
private void processImports(ConfigurationClass configClass, SourceClass currentSourceClass,  
                                     Collection<SourceClass> importCandidates, boolean checkForCircularImports) {  
  
    if (importCandidates.isEmpty()) {  
        return;  
    }  
  
    if (checkForCircularImports && isChainedImportOnStack(configClass)) {  
        this.problemReporter.error(new CircularImportProblem(configClass, this.importStack));  
    }  
    else {  
        this.importStack.push(configClass);  
        try {  
            for (SourceClass candidate : importCandidates) {  
    // 依次遍歷判斷類型
    // 其中有一個是這個類型,@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)
    // 這個就是自動配置原理,導入xxxAutoConfiguration這些類
                if (candidate.isAssignable(ImportSelector.class)) {  
                    // Candidate class is an ImportSelector -> delegate to it to determine imports  
                    Class<?> candidateClass = candidate.loadClass();  
        // 實例化并調用xxxAware的方法并注入相關屬性
                    ImportSelector selector = BeanUtils.instantiateClass(candidateClass, ImportSelector.class);  
                    ParserStrategyUtils.invokeAwareMethods(  
                                            selector, this.environment, this.resourceLoader, this.registry); 
        // 它是DeferredImportSelector類型的
                    if (selector instanceof DeferredImportSelector) {  
                  // deferredImportSelectors = new ArrayList<>()
      // 這邊會將兩個參數(shù)封裝下加入到deferredImportSelectors中,后面處理
      // 加入到deferredImportSelectors中后,具體的處理是this.deferredImportSelectorHandler.process();
                        this.deferredImportSelectorHandler.handle(configClass, (DeferredImportSelector) selector);  
                    }  
                    else {  
      // 不是的話獲取@Import導入的類名數(shù)組
                        String[] importClassNames = selector.selectImports(currentSourceClass.getMetadata());  
                        Collection<SourceClass> importSourceClasses = asSourceClasses(importClassNames); 
      // 然后再遞歸處理
                        processImports(configClass, currentSourceClass, importSourceClasses, false);  
                    }  
                }  
    // @Import(AutoConfigurationPackages.Registrar.class),我們的主配置類上面的注解就是這個類型
    // 這個是用于導入主配置類所在包及其子包下的BeanDefinition
                else if (candidate.isAssignable(ImportBeanDefinitionRegistrar.class)) {  
                     // Candidate class is an ImportBeanDefinitionRegistrar ->  
                     // delegate to it to register additional bean definitions  
                     Class<?> candidateClass = candidate.loadClass();  
                     ImportBeanDefinitionRegistrar registrar =  
                                BeanUtils.instantiateClass(candidateClass, ImportBeanDefinitionRegistrar.class);  
                     ParserStrategyUtils.invokeAwareMethods(  
                                               registrar, this.environment, this.resourceLoader, this.registry);  
         // 這邊就是將這兩個參數(shù)作為key,value放入了一個map中
               // this.importBeanDefinitionRegistrars.put(registrar, importingClassMetadata);
                     configClass.addImportBeanDefinitionRegistrar(registrar, currentSourceClass.getMetadata());  
                }  
                else {  
                     // Candidate class not an ImportSelector or ImportBeanDefinitionRegistrar ->  
                     // process it as an @Configuration class  
               this.importStack.registerImport(  
                                     currentSourceClass.getMetadata(), candidate.getMetadata().getClassName());  
         // 當做一個普通類處理,判斷是不是配置類,遞歸處理
                     processConfigurationClass(candidate.asConfigClass(configClass));  
                }  
         }  
      }  
      finally {  
         this.importStack.pop();  
      }  
   }  
}
(5)處理@ImportSource注解
// 這種就是Spring中常用的通過XML形式注入的方式
@SpringBootApplication  
@ImportResource("test.xml")  
public class Springboot2Application {
// Process any @ImportResource annotations
// 可以使用@ImportResource注解指定xml文件,導入BeanDefinition
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) {  
   // 就是test.xml
         String resolvedResource = this.environment.resolveRequiredPlaceholders(resource);  
         configClass.addImportedResource(resolvedResource, readerClass);  
     }  
}
public void addImportedResource(String importedResource, Class<? extends BeanDefinitionReader> readerClass) {  
     // 這邊就是放入到了map中,這邊是先統(tǒng)一存放起來,在步驟五的4)在真正進行導入BeanDefinition
     this.importedResources.put(importedResource, readerClass);  
}
private final Map<String, Class<? extends BeanDefinitionReader>> importedResources = new LinkedHashMap<>();
(6)處理@Bean標注的方法
// Process individual @Bean methods  
// 獲取當前類中的Bean方法
Set<MethodMetadata> beanMethods = retrieveBeanMethodMetadata(sourceClass);  
for (MethodMetadata methodMetadata : beanMethods) {  
     // 這邊也是加入到set中,見下面代碼,也是在步驟五的3)中進行處理
     configClass.addBeanMethod(new BeanMethod(methodMetadata, configClass));  
}
private final Set<BeanMethod> beanMethods = new LinkedHashSet<>();
(7)處理默認方法
// 默認方法舉例,主配置類實現(xiàn)這個接口就可以
public interface ConfigurationInterface {
    @Bean
    default Pig pig(){
        return new Pig();
    }
}
// Process default methods on interfaces  
 processInterfaces(configClass, sourceClass);
 // Register default methods on interfaces implemented by the configuration class.
 // 這邊也是遞歸處理其父接口,判斷父接口中默認方法是不是@Bean方法
 private void processInterfaces(ConfigurationClass configClass, SourceClass sourceClass) throws IOException {  
     for (SourceClass ifc : sourceClass.getInterfaces()) {  
         Set<MethodMetadata> beanMethods = retrieveBeanMethodMetadata(ifc);  
         for (MethodMetadata methodMetadata : beanMethods) {  
             if (!methodMetadata.isAbstract()) {  
                 // 也是在步驟五的3)中進行處理
                 configClass.addBeanMethod(new BeanMethod(methodMetadata, configClass));  
             }  
         }  
         processInterfaces(configClass, ifc);  
     }  
}
(8)遞歸處理父類
// 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();  
    }  
}

講到這邊步驟四中的大部分方法已經(jīng)分析完了,但是還有一個重要步驟沒有分析,就是導入xxxAutoConfiguration這些自動配置類部分。下面分析:

// 在解析@Import注解時,我們的AutoConfigurationImportSelector就是DeferredImportSelector類型的,它的意思是延遲導
// 入. 為啥要延遲導入? 因為AutoConfigurationImportSelector是給容器中導入一些默認的組件,如果容器中已經(jīng)有這種類型
// 的組件了,那么就不再導入. 因此,它是故意先等SpringBoot容器去解析那些用戶自定義的Bean,最后發(fā)現(xiàn)沒有才來導入這
// 些默認的組件
if (selector instanceof DeferredImportSelector) {  
   // deferredImportSelectors = new ArrayList<>()
   // 這邊會將兩個參數(shù)封裝下加入到deferredImportSelectors中,后面處理
   // 加入到deferredImportSelectors中后,具體的處理是this.deferredImportSelectorHandler.process();
   this.deferredImportSelectorHandler.handle(configClass, (DeferredImportSelector) selector);  
}
// 步驟四就是從這里開始分析的
public void parse(Set<beandefinitionholder> configCandidates) {  
    // 刪除部分代碼,實際執(zhí)行時這里的configCandidates就一個springBootApplication代表的主配置類
    for (BeanDefinitionHolder holder : configCandidates) {
        // 獲取BeanDefinition
        BeanDefinition bd = holder.getBeanDefinition();  
        // 我們的SpringBootApplication會走到這邊,下面先分析這邊
        parse(((AnnotatedBeanDefinition) bd).getMetadata(), holder.getBeanName()); 
    }  
  
    // 給容器中導入xxxAutoConfiguration,我們現(xiàn)在分析這邊
    this.deferredImportSelectorHandler.process();  
}
// 上面方法會走到這里
public void processGroupImports() {  
    for (DeferredImportSelectorGrouping grouping : this.groupings.values()) {  
   // 下面先分析這個getImports方法
         grouping.getImports().forEach(entry -> {  
             ConfigurationClass configurationClass = this.configurationClasses.get(entry.getMetadata());  
             try {  
                 processImports(configurationClass, asSourceClass(configurationClass),  
                 asSourceClasses(entry.getImportClassName()), false);  
             }  
         });  
    }  
}
public Iterable<group.entry> getImports() {  
    // 這邊的deferredImports是通過grouping.add(deferredImport)添加進去的
    for (DeferredImportSelectorHolder deferredImport : this.deferredImports) {  
        this.group.process(deferredImport.getConfigurationClass().getMetadata(),  
                                                                       deferredImport.getImportSelector());  
    }  
    return this.group.selectImports();  
}
public void process(AnnotationMetadata annotationMetadata, DeferredImportSelector deferredImportSelector) { 
     // 下面先分析下這個getAutoConfigurationEntry方法
     AutoConfigurationEntry autoConfigurationEntry = ((AutoConfigurationImportSelector) deferredImportSelector)  
                     .getAutoConfigurationEntry(getAutoConfigurationMetadata(), annotationMetadata);  
     // 加入到這個autoConfigurationEntries中
     this.autoConfigurationEntries.add(autoConfigurationEntry);  
     for (String importClassName : autoConfigurationEntry.getConfigurations()) {  
   // 接著依次遍歷放入到這個map中,Map<string, annotationmetadata> entries = new LinkedHashMap<>()
         this.entries.putIfAbsent(importClassName, annotationMetadata);  
     }  
}
// 這邊就到了AutoConfigurationImportSelector類的方法中
protected AutoConfigurationEntry getAutoConfigurationEntry(AutoConfigurationMetadata autoConfigurationMetadata,  
                                                           AnnotationMetadata annotationMetadata) {  
    // 判斷是否支持自動配置
    if (!isEnabled(annotationMetadata)) {  
        return EMPTY_ENTRY;  
    }  
    // 這個attributes屬性就是上圖中顯示的,用來過濾自動配置類的
    AnnotationAttributes attributes = getAttributes(annotationMetadata);  
    // 下面分析這個方法,這個就是加載容器中的自動配置類
    List<string> configurations = getCandidateConfigurations(annotationMetadata, attributes);  
    // 去除重復的,方法就是放入set再放入list中
    configurations = removeDuplicates(configurations);  
    // 去除掉應該被排除的
    Set<string> exclusions = getExclusions(annotationMetadata, attributes);  
    checkExcludedClasses(configurations, exclusions);  
    configurations.removeAll(exclusions); 
  
    // 通過filter過濾,下面分析,過濾完發(fā)現(xiàn)只有22個了
    configurations = filter(configurations, autoConfigurationMetadata);  
    // 發(fā)布一個事件,好像沒有做啥關鍵的
    fireAutoConfigurationImportEvents(configurations, exclusions);  
    // 將configurations封裝成AutoConfigurationEntry返回
    return new AutoConfigurationEntry(configurations, exclusions);  
}
protected boolean isEnabled(AnnotationMetadata metadata) {  
    if (getClass() == AutoConfigurationImportSelector.class) {  
  // 判斷有沒有配置這個屬性,沒有的話默認為true,
  // String ENABLED_OVERRIDE_PROPERTY = "spring.boot.enableautoconfiguration";
        return getEnvironment().getProperty(EnableAutoConfiguration.ENABLED_OVERRIDE_PROPERTY, Boolean.class, true);  
    }  
    return true;  
}
protected List<string> getCandidateConfigurations(AnnotationMetadata metadata, AnnotationAttributes attributes) { 
    // getSpringFactoriesLoaderFactoryClass()返回EnableAutoConfiguration.class,那么這邊就是獲取容器中所有的字段配置類
    List<string> configurations = SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames(getSpringFactoriesLoaderFactoryClass(),  
                                                                                getBeanClassLoader());  
    return configurations;  
}
protected List<autoconfigurationimportfilter> getAutoConfigurationImportFilters() {  
    return SpringFactoriesLoader.loadFactories(AutoConfigurationImportFilter.class, this.beanClassLoader);  
}

4、步驟五解析

// 上面分析的是配置類解析的步驟四
parser.parse(candidates);
// 下面來看第五步,步驟四中解析得到的配置類會放在configurationClasses中
Set<ConfigurationClass> configClasses = new LinkedHashSet<>(parser.getConfigurationClasses());
configClasses.removeAll(alreadyParsed);
this.reader.loadBeanDefinitions(configClasses);
public void loadBeanDefinitions(Set<ConfigurationClass> configurationModel) {
    TrackedConditionEvaluator trackedConditionEvaluator = new TrackedConditionEvaluator();
    for (ConfigurationClass configClass : configurationModel) {
  loadBeanDefinitionsForConfigurationClass(configClass, trackedConditionEvaluator);
    }
}
private void loadBeanDefinitionsForConfigurationClass(
  ConfigurationClass configClass, TrackedConditionEvaluator trackedConditionEvaluator) {
     // 判斷是否應該跳過
     if (trackedConditionEvaluator.shouldSkip(configClass)) {
  return;
     }
     // 向容器中注入這個配置類所代表的的BeanDefinition
     if (configClass.isImported()) {
  registerBeanDefinitionForImportedConfigurationClass(configClass);
     }
     // 遍歷這個配置類的所有的Bean方法,注入這些@Bean標注的方法要引入的BeanDefinition
     for (BeanMethod beanMethod : configClass.getBeanMethods()) {
  loadBeanDefinitionsForBeanMethod(beanMethod);
     }
     // 處理該配置類上的@ImportResource指定的配置文件,就是Spring中常用的XML配置方式
     // 這邊會通過解析該XML文件給容器中注入BeanDefinition,SpringBoot中不推薦這種方式,具體就不往下分析了
     loadBeanDefinitionsFromImportedResources(configClass.getImportedResources());
   
     // 處理步驟四中D解析@Import注解時獲得的importBeanDefinitionRegistrars,調用其registerBeanDefinitions
     // 方法給容器中注入BeanDefinition,這在前面講解@Import方式時已經(jīng)講過了
     loadBeanDefinitionsFromRegistrars(configClass.getImportBeanDefinitionRegistrars());
}
private void loadBeanDefinitionsFromRegistrars(Map<ImportBeanDefinitionRegistrar, AnnotationMetadata> registrars) {
     registrars.forEach((registrar, metadata) -> registrar.registerBeanDefinitions(metadata, this.registry));
}

以上是“SpringBoot如何解析配置類以及集成第三方配置”這篇文章的所有內(nèi)容,感謝各位的閱讀!相信大家都有了一定的了解,希望分享的內(nèi)容對大家有所幫助,如果還想學習更多知識,歡迎關注億速云行業(yè)資訊頻道!

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