SpringBoot启动流程分析(五):SpringBoot自动装配原理实现

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SpringBoot系列文章简介

SpringBoot源码阅读辅助篇:

  Spring IoC容器与应用上下文的设计与实现

SpringBoot启动流程源码分析:

  1. SpringBoot启动流程分析(一):SpringApplication类初始化过程
  2. SpringBoot启动流程分析(二):SpringApplication的run方法
  3. SpringBoot启动流程分析(三):SpringApplication的run方法之prepareContext()方法
  4. SpringBoot启动流程分析(四):IoC容器的初始化过程
  5. SpringBoot启动流程分析(五):SpringBoot自动装配原理实现
  6. SpringBoot启动流程分析(六):IoC容器依赖注入

笔者注释版Spring Framework与SpringBoot源码git传送门:请不要吝啬小星星

  1. spring-framework-5.0.8.RELEASE
  2. SpringBoot-2.0.4.RELEASE

自定义Starter:

  SpringBoot应用篇(一):自定义starter

一、前言

  上一篇文章,通过分析refresh()方法中的invokeBeanFactoryPostProcessors()方法,分析了IoC容器的初始化过程,这一节从代码上如下所示,接上一节ConfigurationClassParser类中的parse()方法,接着分析SpringBoot的自动装配原理。

 1 // ConfigurationClassParser类
 2 public void parse(Set<BeanDefinitionHolder> configCandidates) {
 3     this.deferredImportSelectors = new LinkedList<>();
 4     for (BeanDefinitionHolder holder : configCandidates) {
 5         BeanDefinition bd = holder.getBeanDefinition();
 6         try {
 7             // 如果是SpringBoot项目进来的,bd其实就是前面主类封装成的 AnnotatedGenericBeanDefinition(AnnotatedBeanDefinition接口的实现类)
 8             if (bd instanceof AnnotatedBeanDefinition) {
 9                 parse(((AnnotatedBeanDefinition) bd).getMetadata(), holder.getBeanName());
10             } else if (bd instanceof AbstractBeanDefinition && ((AbstractBeanDefinition) bd).hasBeanClass()) {
11                 parse(((AbstractBeanDefinition) bd).getBeanClass(), holder.getBeanName());
12             } else {
13                 parse(bd.getBeanClassName(), holder.getBeanName());
14             }
15         } catch (BeanDefinitionStoreException ex) {
16             throw ex;
17         } catch (Throwable ex) {
18             throw new BeanDefinitionStoreException(
19                     \"Failed to parse configuration class [\" + bd.getBeanClassName() + \"]\", ex);
20         }
21     }
22     // 加载默认的配置---》(对springboot项目来说这里就是自动装配的入口了)
23     processDeferredImportSelectors();
24 }

 

二、SpringBoot自动装配原理。

2.1、@SpringBootApplication注解

  对这个注解详细大家一定非常熟悉了。再来好好看看这个注解。

 1 @Target(ElementType.TYPE)
 2 @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
 3 @Documented
 4 @Inherited
 5 @SpringBootConfiguration
 6 @EnableAutoConfiguration
 7 @ComponentScan(excludeFilters = {
 8         @Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = TypeExcludeFilter.class),
 9         @Filter(type = FilterType.CUSTOM, classes = AutoConfigurationExcludeFilter.class) })
10 public @interface SpringBootApplication {
11     ...
12 }

  接着看@EnableAutoConfiguration

1 @Target(ElementType.TYPE)
2 @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
3 @Documented
4 @Inherited
5 @AutoConfigurationPackage
6 @Import(AutoConfigurationImportSelector.class)
7 public @interface EnableAutoConfiguration {
8     ...
9 }

  OK,看到@Import(AutoConfigurationImportSelector.class)导入了一个重要的类AutoConfigurationImportSelector。

2.2、AutoConfigurationImportSelector

 1 // AutoConfigurationImportSelector类
 2 //自动装配
 3 @Override
 4 public String[] selectImports(AnnotationMetadata annotationMetadata) {
 5     if (!isEnabled(annotationMetadata)) {
 6         return NO_IMPORTS;
 7     }
 8     AutoConfigurationMetadata autoConfigurationMetadata = AutoConfigurationMetadataLoader
 9             .loadMetadata(this.beanClassLoader);
10     AnnotationAttributes attributes = getAttributes(annotationMetadata);
11     //获取所有的自动配置类(META-INF/spring.factories中配置的key为org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration的类)
12     List<String> configurations = getCandidateConfigurations(annotationMetadata,
13             attributes);
14     configurations = removeDuplicates(configurations);
15     //需要排除的自动装配类(springboot的主类上 @SpringBootApplication(exclude = {com.demo.starter.config.DemoConfig.class})指定的排除的自动装配类)
16     Set<String> exclusions = getExclusions(annotationMetadata, attributes);
17     checkExcludedClasses(configurations, exclusions);
18     //将需要排除的类从 configurations remove掉
19     configurations.removeAll(exclusions);
20     configurations = filter(configurations, autoConfigurationMetadata);
21     fireAutoConfigurationImportEvents(configurations, exclusions);
22     return StringUtils.toStringArray(configurations);
23 }

  至于怎么从章节一中提到的ConfigurationClassParser类中的parse()===>processDeferredImportSelectors()==>AutoConfigurationImportSelector#selectImports(),篇幅有限不做过多介绍。

   List<String> configurations = getCandidateConfigurations(annotationMetadata, attributes); 

  我们来看一下getCandidateConfigurations()方法是怎么拿到这些自动配置类的。

// AutoConfigurationImportSelector类
1
protected List<String> getCandidateConfigurations(AnnotationMetadata metadata, 2 AnnotationAttributes attributes) { 3 List<String> configurations = SpringFactoriesLoader.loadFactoryNames( 4 getSpringFactoriesLoaderFactoryClass(), getBeanClassLoader()); 5 Assert.notEmpty(configurations, 6 \"No auto configuration classes found in META-INF/spring.factories. If you \" 7 + \"are using a custom packaging, make sure that file is correct.\"); 8 return configurations; 9 }

  是不是又看到一个十分熟悉的方法loadFactoryNames(),没错,其实我们在分析SpringBoot启动流程的第一篇文章的时候,就已经分析了,SpringBoot是如何从META-INF/spring.factories中加载指定key的value的。ok,我们在这里再次回顾一遍。

  看看loadFactoryNames()方法

// SpringFactoriesLoader类
1
public static List<String> loadFactoryNames(Class<?> factoryClass, @Nullable ClassLoader classLoader) { 2 String factoryClassName = factoryClass.getName(); 3 return loadSpringFactories(classLoader).getOrDefault(factoryClassName, Collections.emptyList()); 4 }

  debug,看看要从META-INF/spring.factories中加载的类的key,如下图所示:org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration

SpringBoot启动流程分析(五):SpringBoot自动装配原理实现

  回到selectImports()方法,debug,跳过List<String> configurations = getCandidateConfigurations(annotationMetadata,attributes);看一下configurations

SpringBoot启动流程分析(五):SpringBoot自动装配原理实现

  竟然有110个,那这些类都在哪里呢?看spring-boot-autoconfigure(当然在SpringBoot的工程中,也不止这一个依赖包中存在该配置文件)工程下的META-INF/spring.factories,我们能看到org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration定义了一大堆。

SpringBoot启动流程分析(五):SpringBoot自动装配原理实现

  其中还有一个com.demo.starter.config.DemoConfig是我自定义的starter。如下所示,我在测试工程中添加了自定义starter的依赖,所以SpringBoot就能扫描到。

1 <dependency>
2     <groupId>com.demo</groupId>
3     <artifactId>demo-spring-boot-starter</artifactId>
4     <version>0.0.1-RELEASE</version>
5 </dependency>

SpringBoot启动流程分析(五):SpringBoot自动装配原理实现

   继续看Set<String> exclusions = getExclusions(annotationMetadata, attributes);方法,该方法是排除主类上@SpringBootApplication注解上排除的自动装配的类。比如我们在该注解上排除我们自定义starter的自动装配的类,@SpringBootApplication(exclude = {com.demo.starter.config.DemoConfig.class})(当然也可以用excludeName进行排除),那么在后面的configurations.removeAll(exclusions);方法中将会删除我们的com.demo.starter.config.DemoConfig.class。

  configurations = filter(configurations, autoConfigurationMetadata);该行代码将会过滤掉不需要装配的类。过滤的逻辑有很多,比如我们常用的@ConditionXXX注解。如下所示:

 1 @ConditionalOnBean:容器中有指定的Bean 
 2 @ConditionalOnClass:当类路径下有指定的类
 3 @ConditionalOnExpression:基于SpEL表达式作为判断条件  
 4 @ConditionalOnJava:基于JVM版本作为判断条件  
 5 @ConditionalOnJndi:在JNDI存在的条件下查找指定的位置  
 6 @ConditionalOnMissingBean:当容器中没有指定Bean的情况下  
 7 @ConditionalOnMissingClass:当类路径下没有指定的类
 8 @ConditionalOnNotWebApplication:当前项目不是Web项目
 9 @ConditionalOnProperty:配置文件中指定的属性是否有指定的值  
10 @ConditionalOnResource:类路径下是否有指定的资源  
11 @ConditionalOnSingleCandidate:当指定Bean在容器中只有一个,或者虽然有多个但是指定首选Bean
12 @ConditionalOnWebApplication:当前项目是Web项目的条件下

   至于如何将这些类解析成BeanDefinition并注册进beanDefinition中的,和上一节讲的过程是一样的,不再赘述了。

  debug,跳过refresh()方法中的invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);方法。如下图所示,最终在beanFactory的BeanDefinitionMap中找到了自定义starter中的自动装配的类。

SpringBoot启动流程分析(五):SpringBoot自动装配原理实现

 

  综合本文和上一篇博文我们详细的梳理了IoC容器的初始化过程,到此IoC容器的初始化过程就结束了。

 

  

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