Spring源码--03--加载bean的定义信息---Spring注解解析原理

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前置知识---obtainFreshBeanFactory();

createBeanFactory----创建bean工厂**==new 一个 DefaultListableBeanFactory==** loadBeanDefinitions--加载bean的定义信息 **==加载bean的定义信息==**  loadBeanDefinitions--加载bean的定义信息

1. xml文件解析过程

首先是要配置包的路径 ==== 2. BeanDefinition解析

ComponentScanBeanDefinitionParser ----专门解析包扫描的类疑问 3. Autowired等注解解析

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前置知识—obtainFreshBeanFactory();

创建容器对象：DefaultListableBeanFactory加载xml配置文件的属性值到当前工厂中，最重要的就是BeanDefinition

createBeanFactory----创建bean工厂

new 一个 DefaultListableBeanFactory

DefaultListableBeanFactory

为了序列化指定id，可以从id反序列化到beanFactory对象

定制beanFactory，设置相关属性，包括是否允许覆盖同名称的不同定义的对象以及循环依赖

loadBeanDefinitions–加载bean的定义信息

加载bean的定义信息

beandefinitionMap

一路返回到 3.AbstractApplicationContext

loadBeanDefinitions–加载bean的定义信息

​Spring在早起的是时候是通过xml进行配置的bean的，但是发现所有的bean都放到xml中的时候，密密麻麻的xml配置非常混乱，乍眼一看一定很头晕。之后，spring引入了注解，只是需要在类上加上注解就可以了，非常的方便，但是这些注解又是如何解析的呢？spring是如何做到如此的方便的呢？注解解析的位置不同，这里只介绍@Controller,@Service,@Autowired等注解的解析过程。

1. xml文件解析过程

首先是要配置包的路径

这段是说明spring要扫描com.controller路径下所有的类，然后把配置注解（spring管理的注解）类进行统一处理。

此以ClassPathXmlApplicationContext的构造方法为入口，其实不管以哪为入口，容器初始化的时候一定会走refresh方法，SpringMVC的初始化也是以refresh来进行初始化。obtainFreshBeanFactory方法中包括有ioc容器的定位，加载，注册功能。spring扫描可进行管理的类，也是在这里。obtainFreshBeanFactory方法中，使用委派模式，使IOC的初始化在子类中进行实现。接下来一致按照流程走，在AbstractXmlApplicationContext中的loadBeanDefinitions方法中获取Resource对象。

	protected void loadBeanDefinitions(XmlBeanDefinitionReader reader) throws BeansException, IOException {
   		Resource[] configResources = getConfigResources();
   		if (configResources != null) {
   			reader.loadBeanDefinitions(configResources);
   		}
        // 配置文件这里根据路径进行处理
   		String[] configLocations = getConfigLocations();
   		if (configLocations != null) {
              //有时候配置文件路径要前缀有 classpath ，
            // 从这里进去 ，再进入((ResourcePatternResolver) resourceLoader).getResources(location); 方法
            // 找到 PathMatchingResourcePatternResolver.getResources方法，即可看到对此前缀的处理。
   			reader.loadBeanDefinitions(configLocations);
   		}
   	}

xml文件加载完成之后，就要进行读取了，XmlBeanDefinitionReader.doLoadBeanDefinitions方法获取document对象，然后进行解析。

至此，xml读取完成，接下来进行解析。

2. BeanDefinition解析

从registerBeanDefinitions方法进入之后，就是获取doc的根节点进行遍历。接着向下走进入parseBeanDefinitions这个方法

	protected void parseBeanDefinitions(Element root, BeanDefinitionParserDelegate delegate) {
   		//Bean 定义的 document 对象使用了 Spring 默认的 XML 命名空间
        // 那么啥是默认的呢？
   		if (delegate.isDefaultNamespace(root)) {
   			NodeList nl = root.getChildNodes();
   			for (int i = 0; i < nl.getLength(); i++) {
   				Node node = nl.item(i);
   				if (node instanceof Element) {
   					Element ele = (Element) node;
//					这个主要是看xml是否又 http://www.springframework.org/schema/beans 这段，可以留意下，一般spring的xml都有这个链接
					// 默认的是bean这个标签
					if (delegate.isDefaultNamespace(ele)) {
						parseDefaultElement(ele, delegate);
					}
					else {
						// 如果不是默认的，比如 xml 中有一段  ，则就走这段
						delegate.parseCustomElement(ele);
					}
				}
			}
		}
		else {
			delegate.parseCustomElement(root);
		}
	}

就如上的xml为例，isDefaultNamespace方法进行判断是当前标签是普通bean标签。

如下，这里通过uri获取对应的命名空间处理器，然后进行解析

	public BeanDefinition parseCustomElement(Element ele, @Nullable BeanDefinition containingBd) {
   		String namespaceUri = getNamespaceURI(ele);
   		if (namespaceUri == null) {
   			return null;
   		}
   		// 根据命名空间，找到对应的处理器
   		// 这里应该是通过策略模式吧。。 省去了if /else
   		NamespaceHandler handler = this.readerContext.getNamespaceHandlerResolver().resolve(namespaceUri);
   		if (handler == null) {
   			error("Unable to locate Spring NamespaceHandler for XML schema namespace [" + namespaceUri + "]", ele);
   			return null;
   		}
        // 进行解析
   		return handler.parse(ele, new ParserContext(this.readerContext, this, containingBd));
   	}

顺着流程向下走，进入ComponentScanBeanDefinitionParser.parse方法。

ComponentScanBeanDefinitionParser ----专门解析包扫描的类

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.
   		// 这里面包括 设置上要扫描的注解 @Component 等等
        // 从ClassPathBeanDefinitionScanner类的构造方法进行设置注解的
   		ClassPathBeanDefinitionScanner scanner = configureScanner(parserContext, element);
   		// doscan 进行解析，扫描路径下所有的类，判断是否包括要过滤的注解
   		Set beanDefinitions = scanner.doScan(basePackages);
   
   		// BeanDefinition是获取到了，但是类里面的@AutoWrite呢？ @Value注解呢？
   		// 就是这里进行处理的，这里稍后说
   		registerComponents(parserContext.getReaderContext(), beanDefinitions, element);
   
   		return null;
   	}

最后 isCandidateComponent方法有点意思了，这里判断是否有交给spring管理的注解，如下：

	protected boolean isCandidateComponent(metadataReader metadataReader) throws IOException {
   		for (TypeFilter tf : this.excludeFilters) {
   			if (tf.match(metadataReader, getmetadataReaderFactory())) {
   				return false;
   			}
   		}
        // 一般情况下，此时includeFilters中有三个注解 @Component,@ManagedBean,@Named
   		for (TypeFilter tf : this.includeFilters) {
   			// 这里判断是否有注解
   			if (tf.match(metadataReader, getmetadataReaderFactory())) {
   				// 这里是是否跳过的，啥时候跳过呢？ 为什么要跳过呢？ 可以搜索下@Conditional 注解，在spring boot 使用的特别多。
   				// 参考 https://blog.csdn.net/qq_30285985/article/details/101637212
   				return isConditionMatch(metadataReader);
   			}
   		}
   		return false;
   	}

在ClassPathScanningCandidateComponentProvider.registerDefaultFilters进去，则看到includeFilters集合中如何进行设置值。

protected void registerDefaultFilters() {
		// 这里加载到这个 集合中  一共有三个注解 @Component,@ManagedBean,@Named ,也就是说，只要有这三个注解的类都会被spring所管理。
		// @Component 不用多说
		// @ManagedBean 是JSF中用到的
		// @Named 和@Commponent类似   说实话， 也没有百度出啥区别，总之很少用。
		this.includeFilters.add(new AnnotationTypeFilter(Component.class));
		ClassLoader cl = ClassPathScanningCandidateComponentProvider.class.getClassLoader();
		try {
			this.includeFilters.add(new AnnotationTypeFilter(
					((Class) ClassUtils.forName("javax.annotation.ManagedBean", cl)), false));
			logger.debug("JSR-250 'javax.annotation.ManagedBean' found and supported for component scanning");
		}
		catch (ClassNotFoundException ex) {
			// JSR-250 1.1 API (as included in Java EE 6) not available - simply skip.
		}
		try {
			this.includeFilters.add(new AnnotationTypeFilter(
					((Class) ClassUtils.forName("javax.inject.Named", cl)), false));
			logger.debug("JSR-330 'javax.inject.Named' annotation found and supported for component scanning");
		}
		catch (ClassNotFoundException ex) {
			// JSR-330 API not available - simply skip.
		}
	}

疑问

这里的注解，在平时开发的时候，只用到了@Component呀？那@Controller,@Service这些配置的类就不处理了么？
后来发现，其实 @Controller包含了@Component注解

到此，spring扫描包，然后判断包上是否设置了对应的注解，生成了BeanDefinition，但是对应类下的属性，还需要解析。

3. Autowired等注解解析

ComponentScanBeanDefinitionParserr.egisterComponents方法是对@Autowired等注解进行处理的。进入AnnotationConfigUtils.registerAnnotationConfigProcessors方法，如下：

	public static Set registerAnnotationConfigProcessors(
			BeanDefinitionRegistry registry, @Nullable Object source) {

	 	//....省略前面代码

		if (!registry.containsBeanDefinition(AUTOWIRED_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME)) {
            //这里就是对Autowire注解进行处理的。
			RootBeanDefinition def = new RootBeanDefinition(AutowiredAnnotationBeanPostProcessor.class);
			def.setSource(source);
			beanDefs.add(registerPostProcessor(registry, def, AUTOWIRED_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME));
		}
 		//....省略后面代码
		return beanDefs;
	}

如上，刚刚开始看到，我也有些疑问，AutowiredAnnotationBeanPostProcessor这个类是干啥的？看着好像是和@Autowired注解有一定的关系。但是这里又不是直接对@Autowired注解做处理。这里要对InstantiationAwareBeanPostProcessor接口和BeanPostProcessor有一定的了解。

AutowiredAnnotationBeanPostProcessor在初始化的时候，就会加载@Autowired，@Value，@Inject这三个注解。

     public AutowiredAnnotationBeanPostProcessor() {
        this.autowiredAnnotationTypes.add(Autowired.class);
        this.autowiredAnnotationTypes.add(Value.class);
        ClassLoader cl = AutowiredAnnotationBeanPostProcessor.class.getClassLoader();

        try {
            this.autowiredAnnotationTypes.add(cl.loadClass("javax.inject.Inject"));
            this.logger.info("JSR-330 'javax.inject.Inject' annotation found and supported for autowiring");
        } catch (ClassNotFoundException var3) {
            ;
        }

    }

当bean设置值的时候，进行走如下方法：

    public PropertyValues postProcessPropertyValues(PropertyValues pvs, PropertyDescriptor[] pds, Object bean, String beanName) throws BeansException {
        //检索出带有注解的属性，这里的注解是初始化时加载的那三个注解
        Injectionmetadata metadata = this.findAutowiringmetadata(beanName, bean.getClass());

        try {
            // 进行注入
            metadata.inject(bean, beanName, pvs);
            return pvs;
        } catch (Throwable var7) {
            throw new BeanCreationException(beanName, "Injection of autowired dependencies failed", var7);
        }
    }

最后进入AutowiredAnnotationBeanPostProcessor.inject。

protected void inject(Object bean, @Nullable String beanName, @Nullable PropertyValues pvs) throws Throwable {
			Field field = (Field) this.member;
			Object value;
			// 判断是否有缓存，
    		// 就比如，有一个service,在多个地方进行自动注入的话，那么第二次注入的话，就是走缓存了。
			if (this.cached) {
				value = resolvedCachedArgument(beanName, this.cachedFieldValue);
			}
			else {

				DependencyDescriptor desc = new DependencyDescriptor(field, this.required);
				desc.setContainingClass(bean.getClass());
				Set autowiredBeanNames = new linkedHashSet<>(1);
				Assert.state(beanFactory != null, "No BeanFactory available");
				TypeConverter typeConverter = beanFactory.getTypeConverter();
				try {
					// 找到属性的值
					value = beanFactory.resolveDependency(desc, beanName, autowiredBeanNames, typeConverter);
				}
				catch (BeansException ex) {
					throw new UnsatisfiedDependencyException(null, beanName, new InjectionPoint(field), ex);
				}
				// 进行缓存
				synchronized (this) {
					if (!this.cached) {
						if (value != null || this.required) {
							this.cachedFieldValue = desc;
							registerDependentBeans(beanName, autowiredBeanNames);
							if (autowiredBeanNames.size() == 1) {
								String autowiredBeanName = autowiredBeanNames.iterator().next();
								if (beanFactory.containsBean(autowiredBeanName) &&
										beanFactory.isTypeMatch(autowiredBeanName, field.getType())) {
									this.cachedFieldValue = new ShortcutDependencyDescriptor(
											desc, autowiredBeanName, field.getType());
								}
							}
						}
						else {
							this.cachedFieldValue = null;
						}
						this.cached = true;
					}
				}
			}
			if (value != null) {
				// 通过反射，进行赋值。
				ReflectionUtils.makeAccessible(field);
				field.set(bean, value);
			}
		}
	}