优化AnnotatedBeanDefinitionReader源码分析

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xuchengsheng 2023-11-08 17:38:03 +08:00
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@ -11,10 +11,10 @@
### 一、知识储备
1. **Bean定义**
- 了解Bean的概念以及如何定义和配置Bean是非常重要的。这包括Bean的ID、类名、属性注入、依赖关系等。
2. **注解处理器**
+ 注解处理器是用于处理注解的工具或框架它们可以在编译时或运行时读取和处理注解。Spring的`AnnotatedBeanDefinitionReader`就是一个注解处理器用于解析带有Spring注解的类并将其注册为Bean定义。
1. **`AnnotationMetadata`**
+ `AnnotationMetadata` 是 Spring 框架中用于处理类上的注解信息的接口,它提供了对类上注解信息的访问和操作方法。 `AnnotatedBeanDefinitionReader` 利用 `AnnotationMetadata` 解析类上的注解信息,并将其转化为 Spring 的 BeanDefinition。[点击查看AnnotationMetadata接口](https://github.com/xuchengsheng/spring-reading/tree/master/spring-metadata/spring-metadata-annotationMetadata)
2. **`BeanDefinition`**
+ `BeanDefinition` 是 Spring 中描述和管理 Bean 配置的核心概念,它包括了有关 Bean 的信息,如类名、作用域、依赖关系、初始化方法等,而 `AnnotatedBeanDefinitionReader` 的主要任务之一是将使用注解配置的类转化为 `BeanDefinition` 并注册到 Spring 容器中。[点击查看BeanDefinition接口](https://github.com/xuchengsheng/spring-reading/tree/master/spring-beans/spring-bean-beanDefinition)
### 二、基本描述
@ -63,7 +63,157 @@ public class MyBean {
MyBean = com.xcs.spring.bean.MyBean@6166e06f
```
### 五、源码分析
### 五、时序图
~~~mermaid
sequenceDiagram
Title: AnnotatedBeanDefinitionReader时序图
par 注册注解后置处理器阶段
AnnotatedBeanDefinitionReaderDemo->>AnnotatedBeanDefinitionReader:new AnnotatedBeanDefinitionReader(registry)
Note over AnnotatedBeanDefinitionReaderDemo, AnnotatedBeanDefinitionReader: 创建 AnnotatedBeanDefinitionReader 对象
AnnotatedBeanDefinitionReader->>AnnotatedBeanDefinitionReader:AnnotatedBeanDefinitionReader(registry, environment)
Note over AnnotatedBeanDefinitionReader: 使用容器注册和环境信息
AnnotatedBeanDefinitionReader->>AnnotationConfigUtils:registerAnnotationConfigProcessors(registry)
Note over AnnotatedBeanDefinitionReader, AnnotationConfigUtils: 调用工具类方法注册注解后置处理器
AnnotationConfigUtils->>AnnotationConfigUtils:registerAnnotationConfigProcessors(registry, source)
Note over AnnotationConfigUtils: 注册注解后置处理器到容器
AnnotatedBeanDefinitionReader->>AnnotatedBeanDefinitionReaderDemo:返回reader
Note over AnnotatedBeanDefinitionReaderDemo,AnnotatedBeanDefinitionReader: 返回 AnnotatedBeanDefinitionReader 实例
end
par 注册Bean定义阶段
AnnotatedBeanDefinitionReaderDemo->>AnnotatedBeanDefinitionReader:registerBean(beanClass)
Note over AnnotatedBeanDefinitionReaderDemo, AnnotatedBeanDefinitionReader: 注册 BeanClass
AnnotatedBeanDefinitionReader->>AnnotatedBeanDefinitionReader:doRegisterBean(beanClass, name, qualifiers, supplier, customizers)
Note over AnnotatedBeanDefinitionReader: 执行 Bean 注册
AnnotatedBeanDefinitionReader->>AnnotatedBeanDefinitionReader:new AnnotatedGenericBeanDefinition(beanClass)
Note over AnnotatedBeanDefinitionReader: 创建 AnnotatedGenericBeanDefinition 对象
AnnotatedBeanDefinitionReader->>AnnotationConfigUtils:processCommonDefinitionAnnotations(abd)
Note over AnnotatedBeanDefinitionReader, AnnotationConfigUtils: 处理常见的Bean定义注解
AnnotationConfigUtils->>AnnotationConfigUtils:processCommonDefinitionAnnotations(abd,metadata)
Note over AnnotationConfigUtils: 处理 Bean 的元数据信息
AnnotatedBeanDefinitionReader->>AnnotatedBeanDefinitionReader:new BeanDefinitionHolder(abd, beanName)
Note over AnnotatedBeanDefinitionReader: 创建 BeanDefinitionHolder
AnnotatedBeanDefinitionReader->>BeanDefinitionReaderUtils:registerBeanDefinition(definitionHolder, registry)
Note over AnnotatedBeanDefinitionReader, BeanDefinitionReaderUtils: 注册 Bean 定义
end
~~~
### 六、源码分析
#### 注册注解后置处理器阶段
在`org.springframework.context.annotation.AnnotatedBeanDefinitionReader#AnnotatedBeanDefinitionReader(registry)`方法中,实际上是通过委派给另一个构造函数来创建,并且获取了上下文的环境变量进行传递。
```java
public AnnotatedBeanDefinitionReader(BeanDefinitionRegistry registry) {
this(registry, getOrCreateEnvironment(registry));
}
```
在`org.springframework.context.annotation.AnnotatedBeanDefinitionReader#AnnotatedBeanDefinitionReader(registry,environment)`方法中,主要目的是为了初始化 `AnnotatedBeanDefinitionReader`,并确保相关的条件评估器和注解处理器已经注册到 Spring 容器中,以便进行基于注解的组件扫描和 Bean 注册。
```java
public AnnotatedBeanDefinitionReader(BeanDefinitionRegistry registry, Environment environment) {
Assert.notNull(registry, "BeanDefinitionRegistry must not be null");
Assert.notNull(environment, "Environment must not be null");
// 初始化 BeanDefinitionRegistry 和 Environment
this.registry = registry;
this.conditionEvaluator = new ConditionEvaluator(registry, environment, null);
// 注册注解相关的后置处理器,以支持基于注解的组件扫描和 Bean 注册
AnnotationConfigUtils.registerAnnotationConfigProcessors(this.registry);
}
```
在`org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigUtils#registerAnnotationConfigProcessors(registry)`方法中,注解配置处理器注册到 Spring 容器中,从而启用注解驱动的配置。
```java
public static void registerAnnotationConfigProcessors(BeanDefinitionRegistry registry) {
registerAnnotationConfigProcessors(registry, null);
}
```
在`org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigUtils#registerAnnotationConfigProcessors(registry, source)`方法中,主要目的是注册一些关键的注解配置处理器,以便支持注解驱动的配置和处理不同类型的注解。
```java
public static Set<BeanDefinitionHolder> registerAnnotationConfigProcessors(
BeanDefinitionRegistry registry, @Nullable Object source) {
// 1. 如果 BeanDefinitionRegistry 是 DefaultListableBeanFactory 的实例,执行以下操作
DefaultListableBeanFactory beanFactory = unwrapDefaultListableBeanFactory(registry);
if (beanFactory != null) {
// 1.1 检查当前的依赖比较器是否是 AnnotationAwareOrderComparator 的实例,如果不是,设置依赖比较器为 AnnotationAwareOrderComparator.INSTANCE用于处理注解驱动排序。
if (!(beanFactory.getDependencyComparator() instanceof AnnotationAwareOrderComparator)) {
beanFactory.setDependencyComparator(AnnotationAwareOrderComparator.INSTANCE);
}
// 1.2 检查当前的自动装配候选解析器是否是 ContextAnnotationAutowireCandidateResolver 的实例,如果不是,设置自动装配候选解析器为 ContextAnnotationAutowireCandidateResolver用于处理注解驱动的自动装配。
if (!(beanFactory.getAutowireCandidateResolver() instanceof ContextAnnotationAutowireCandidateResolver)) {
beanFactory.setAutowireCandidateResolver(new ContextAnnotationAutowireCandidateResolver());
}
}
// 2. 创建一个空的 LinkedHashSet 用于存储将要注册的 Bean 定义。
Set<BeanDefinitionHolder> beanDefs = new LinkedHashSet<>(8);
// 3. 检查是否已经注册了名为 CONFIGURATION_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME 的 Bean 定义。如果没有,创建一个 ConfigurationClassPostProcessor 类型的 Bean 定义,并将其添加到 BeanDefinitionRegistry 中。
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));
}
// 4. 检查是否已经注册了名为 AUTOWIRED_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME 的 Bean 定义。如果没有,创建一个 AutowiredAnnotationBeanPostProcessor 类型的 Bean 定义,并将其添加到 BeanDefinitionRegistry 中。
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));
}
// 5. 检查是否已经注册了名为 COMMON_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME 的 Bean 定义,这是用于支持 JSR-250 注解的处理器。如果没有,并且检测到 JSR-250 的支持,创建一个 CommonAnnotationBeanPostProcessor 类型的 Bean 定义,并将其添加到 BeanDefinitionRegistry 中。
if (jsr250Present && !registry.containsBeanDefinition(COMMON_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME)) {
RootBeanDefinition def = new RootBeanDefinition(CommonAnnotationBeanPostProcessor.class);
def.setSource(source);
beanDefs.add(registerPostProcessor(registry, def, COMMON_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME));
}
// 6. 检查是否已经注册了名为 PERSISTENCE_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME 的 Bean 定义,这是用于支持 JPA 注解的处理器。如果没有,并且检测到 JPA 的支持,创建一个 PersistenceAnnotationBeanPostProcessor 类型的 Bean 定义,并将其添加到 BeanDefinitionRegistry 中。
if (jpaPresent && !registry.containsBeanDefinition(PERSISTENCE_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME)) {
RootBeanDefinition def = new RootBeanDefinition();
try {
def.setBeanClass(ClassUtils.forName(PERSISTENCE_ANNOTATION_PROCESSOR_CLASS_NAME,
AnnotationConfigUtils.class.getClassLoader()));
}
catch (ClassNotFoundException ex) {
throw new IllegalStateException(
"Cannot load optional framework class: " + PERSISTENCE_ANNOTATION_PROCESSOR_CLASS_NAME, ex);
}
def.setSource(source);
beanDefs.add(registerPostProcessor(registry, def, PERSISTENCE_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME));
}
// 7. 检查是否已经注册了名为 EVENT_LISTENER_PROCESSOR_BEAN_NAME 的 Bean 定义。如果没有,创建一个 EventListenerMethodProcessor 类型的 Bean 定义,并将其添加到 BeanDefinitionRegistry 中。
if (!registry.containsBeanDefinition(EVENT_LISTENER_PROCESSOR_BEAN_NAME)) {
RootBeanDefinition def = new RootBeanDefinition(EventListenerMethodProcessor.class);
def.setSource(source);
beanDefs.add(registerPostProcessor(registry, def, EVENT_LISTENER_PROCESSOR_BEAN_NAME));
}
// 8. 检查是否已经注册了名为 EVENT_LISTENER_FACTORY_BEAN_NAME 的 Bean 定义。如果没有,创建一个 DefaultEventListenerFactory 类型的 Bean 定义,并将其添加到 BeanDefinitionRegistry 中。
if (!registry.containsBeanDefinition(EVENT_LISTENER_FACTORY_BEAN_NAME)) {
RootBeanDefinition def = new RootBeanDefinition(DefaultEventListenerFactory.class);
def.setSource(source);
beanDefs.add(registerPostProcessor(registry, def, EVENT_LISTENER_FACTORY_BEAN_NAME));
}
// 9. 返回包含注册的 Bean 定义的 LinkedHashSet。
return beanDefs;
}
```
#### 注册Bean定义阶段
在`org.springframework.context.annotation.AnnotatedBeanDefinitionReader#registerBean(beanClass)`方法中,实际上又调用了`doRegisterBean`方法。
@ -79,7 +229,7 @@ public void registerBean(Class<?> beanClass) {
private <T> void doRegisterBean(Class<T> beanClass, @Nullable String name,
@Nullable Class<? extends Annotation>[] qualifiers, @Nullable Supplier<T> supplier,
@Nullable BeanDefinitionCustomizer[] customizers) {
// 创建一个 AnnotatedGenericBeanDefinition用于表示要注册的 Bean 的定义
// 步骤1: 创建一个 AnnotatedGenericBeanDefinition用于表示要注册的 Bean 的定义
AnnotatedGenericBeanDefinition abd = new AnnotatedGenericBeanDefinition(beanClass);
// 如果存在条件判断,根据条件结果决定是否注册 Bean
if (this.conditionEvaluator.shouldSkip(abd.getMetadata())) {
@ -92,7 +242,8 @@ private <T> void doRegisterBean(Class<T> beanClass, @Nullable String name,
abd.setScope(scopeMetadata.getScopeName());
// 生成或使用指定的 Bean 名称,如果没有指定名称,生成默认的 Bean 名称
String beanName = (name != null ? name : this.beanNameGenerator.generateBeanName(abd, this.registry));
// 处理常见的 Bean 定义注解,如 @Lazy、@Primary 等
// 步骤2: 处理常见的 Bean 定义注解,如 @Lazy、@Primary 等
AnnotationConfigUtils.processCommonDefinitionAnnotations(abd);
// 处理 Bean 的限定符qualifiers@Qualifier 注解
if (qualifiers != null) {
@ -112,13 +263,65 @@ private <T> void doRegisterBean(Class<T> beanClass, @Nullable String name,
customizer.customize(abd);
}
}
// 将 Bean 注册到 Spring 容器中,使其成为容器管理的 Bean
// 步骤3: 将 Bean 注册到 Spring 容器中,使其成为容器管理的 Bean
BeanDefinitionHolder definitionHolder = new BeanDefinitionHolder(abd, beanName);
definitionHolder = AnnotationConfigUtils.applyScopedProxyMode(scopeMetadata, definitionHolder, this.registry);
BeanDefinitionReaderUtils.registerBeanDefinition(definitionHolder, this.registry);
}
```
> [`org.springframework.context.annotation.AnnotatedBeanDefinitionReader#doRegisterBean`步骤2]
在`org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigUtils#processCommonDefinitionAnnotations(abd)`方法中,处理 Bean 定义上的常见注解,以确保 Bean 在容器中的行为和属性符合这些注解的规定。
```java
public static void processCommonDefinitionAnnotations(AnnotatedBeanDefinition abd) {
processCommonDefinitionAnnotations(abd, abd.getMetadata());
}
```
在`org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigUtils#processCommonDefinitionAnnotations(abd,metadata)`方法中,处理常见的 Bean 定义注解,如 `@Lazy`、`@Primary`、`@DependsOn`、`@Role` 和 `@Description`
```java
static void processCommonDefinitionAnnotations(AnnotatedBeanDefinition abd, AnnotatedTypeMetadata metadata) {
// 处理 @Lazy 注解
AnnotationAttributes lazy = attributesFor(metadata, Lazy.class);
if (lazy != null) {
abd.setLazyInit(lazy.getBoolean("value"));
} else if (abd.getMetadata() != metadata) {
lazy = attributesFor(abd.getMetadata(), Lazy.class);
if (lazy != null) {
abd.setLazyInit(lazy.getBoolean("value"));
}
}
// 处理 @Primary 注解
if (metadata.isAnnotated(Primary.class.getName())) {
abd.setPrimary(true);
}
// 处理 @DependsOn 注解
AnnotationAttributes dependsOn = attributesFor(metadata, DependsOn.class);
if (dependsOn != null) {
abd.setDependsOn(dependsOn.getStringArray("value"));
}
// 处理 @Role 注解
AnnotationAttributes role = attributesFor(metadata, Role.class);
if (role != null) {
abd.setRole(role.getNumber("value").intValue());
}
// 处理 @Description 注解
AnnotationAttributes description = attributesFor(metadata, Description.class);
if (description != null) {
abd.setDescription(description.getString("value"));
}
}
```
> [`org.springframework.context.annotation.AnnotatedBeanDefinitionReader#doRegisterBean`步骤3]
在`org.springframework.beans.factory.support.BeanDefinitionReaderUtils#registerBeanDefinition`方法中将Bean定义注册到Spring容器的Bean定义注册表中并处理别名的注册。
```java
@ -140,18 +343,18 @@ public static void registerBeanDefinition(
}
```
### 、与其他组件的关系
### 、与其他组件的关系
1. **`AnnotationConfigApplicationContext`**
+ `AnnotationConfigApplicationContext` 是一个常见的 Spring 应用程序上下文类,用于基于注解的配置。它内部使用 `AnnotatedBeanDefinitionReader` 来解析和注册带有注解的类
2. **`AnnotationConfigWebApplicationContext`**
+ `AnnotationConfigWebApplicationContext` 用于基于注解的配置,但专门用于基于 Spring MVC 的 Web 应用程序。它也使用 `AnnotatedBeanDefinitionReader` 来解析和注册带有注解的类
3. **Spring Boot 自动配置**
+ Spring Boot 使用 `AnnotatedBeanDefinitionReader` 以及其他类来自动注册和配置应用程序的组件。Spring Boot 的自动配置通常是基于注解的,因此它们与 `AnnotatedBeanDefinitionReader` 集成
4. **自定义组件扫描器**
+ 我们可以自定义组件扫描器,以扩展或修改 `AnnotatedBeanDefinitionReader` 的行为。这些自定义扫描器通常也会使用 `AnnotatedBeanDefinitionReader` 的功能
1. **`BeanDefinitionLoader`**
+ 通常与 Spring Boot 应用程序的加载和初始化过程相关。在 Spring Boot 中,`BeanDefinitionLoader` 用于加载应用程序的配置,并可能涉及到 `AnnotationConfigApplicationContext``AnnotationConfigWebApplicationContext`,这些上下文类会使用 `AnnotatedBeanDefinitionReader` 来注册基于注解的 Bean
2. **`AnnotationConfigServletWebApplicationContext`**
+ 这是 Spring Boot Web 应用程序的上下文类,用于基于注解的配置。它内部使用 `AnnotatedBeanDefinitionReader` 来处理组件扫描和 Bean 的注册,以支持 Spring Boot Web 应用程序的初始化
3. **`AnnotationConfigApplicationContext`**
+ 这是 Spring 的标准应用程序上下文,用于基于注解的配置。它内部使用 `AnnotatedBeanDefinitionReader` 来注册基于注解的 Bean 定义,并支持组件扫描以及自动配置
4. **`AnnotationConfigWebApplicationContext`**
+ 这是 Spring Web 应用程序的上下文类,用于基于注解的配置。它类似于 `AnnotationConfigApplicationContext`,但专门用于 Web 应用程序。它也使用 `AnnotatedBeanDefinitionReader` 来处理组件扫描和 Bean 的注册,以支持 Spring Web 应用程序的初始化
### 、常见问题
### 、常见问题
1. **基于注解的 Spring 配置**
+ `AnnotatedBeanDefinitionReader` 可以用于创建基于注解的 Spring 配置,从而避免使用传统的 XML 配置。这在现代的 Spring 应用程序开发中非常常见,可以提高配置的可读性和维护性。