Spring Boot配置类加载流程示例

发布时间：2021-06-22 14:40:26 阅读：236 作者：chen 栏目：大数据

这篇文章主要讲解了“Spring Boot配置类加载流程示例”，文中的讲解内容简单清晰，易于学习与理解，下面请大家跟着小编的思路慢慢深入，一起来研究和学习“Spring Boot配置类加载流程示例”吧！

本文基于Spring Boot 1.4.1.RELEASE版本

启动代码如下

@SpringBootApplication
public class SampleApplication {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        SpringApplication.run(SampleApplication.class, args);
    }
}

然后开始分析流程，由于Spring细节众多，所以我们只关注重点就行了，不然容易迷失在其中

//ConfigurationClassPostProcessor.java
//第273行
public void processConfigBeanDefinitions(BeanDefinitionRegistry registry) {
	List<BeanDefinitionHolder> configCandidates = new ArrayList<BeanDefinitionHolder>();
    String[] candidateNames = registry.getBeanDefinitionNames();
	//遍历已经注册的所有bean
    for (String beanName : candidateNames) {
        BeanDefinition beanDef = registry.getBeanDefinition(beanName);
        //判断这个bean是不是已经被加载过的配置类
        if (ConfigurationClassUtils.isFullConfigurationClass(beanDef) ||
            ConfigurationClassUtils.isLiteConfigurationClass(beanDef)) {
            if (logger.isDebugEnabled()) {
                logger.debug("Bean definition has already been processed as a configuration class: " + beanDef);
            }
        }
        //如果没加载过，判断一下是不是配置类
        //这个判断逻辑很简单，有兴趣的朋友可以自己了解一下
        //因为是工具类，其实不看也不影响大局，注意这里check完之后，上边的校验就是true了
        else if (ConfigurationClassUtils.checkConfigurationClassCandidate(beanDef, this.metadataReaderFactory)) {
            configCandidates.add(new BeanDefinitionHolder(beanDef, beanName));
        }
    }   
    
    if (configCandidates.isEmpty()) {
        return;
    }
    
    //这段代码的功能是将配置类按照Order排序，但其实没有用，
    //因为此时的configCandidates列表中只有一个元素，就是SampleApplication
    Collections.sort(configCandidates, new Comparator<BeanDefinitionHolder>() {
        @Override
        public int compare(BeanDefinitionHolder bd1, BeanDefinitionHolder bd2) {
            int i1 = ConfigurationClassUtils.getOrder(bd1.getBeanDefinition());
            int i2 = ConfigurationClassUtils.getOrder(bd2.getBeanDefinition());
            return (i1 < i2) ? -1 : (i1 > i2) ? 1 : 0;
        }
    });
    
    //省略部分代码
    
    //这里就是配置解析的关键
    parser.parse(candidates);
    
    //省略部分代码
}

接下来看ConfigurationClassParser这个类

//ConfigurationClassParser.java
//第166行
public void parse(Set<BeanDefinitionHolder> configCandidates) {
    this.deferredImportSelectors = new LinkedList<DeferredImportSelectorHolder>();

    //遍历所有的配置类，根据类型调用不同的parse方法
    //这里分成的三种类型各代表什么，暂时不太清楚
    for (BeanDefinitionHolder holder : configCandidates) {
        BeanDefinition bd = holder.getBeanDefinition();
        try {
            if (bd instanceof AnnotatedBeanDefinition) {
                parse(((AnnotatedBeanDefinition) bd).getMetadata(), holder.getBeanName());
            }
            else if (bd instanceof AbstractBeanDefinition && ((AbstractBeanDefinition) bd).hasBeanClass()) {
                parse(((AbstractBeanDefinition) bd).getBeanClass(), holder.getBeanName());
            }
            else {
                parse(bd.getBeanClassName(), holder.getBeanName());
            }
        }
        catch (BeanDefinitionStoreException ex) {
            throw ex;
        }
        catch (Throwable ex) {
            throw new BeanDefinitionStoreException(
                "Failed to parse configuration class [" + bd.getBeanClassName() + "]", ex);
        }
    }

    //省略部分代码
}

不同的parse方法会将各种参数组装成ConfigurationClass对象，传给processConfigurationClass()

//ConfigurationClassParser.java
//第208行
protected void processConfigurationClass(ConfigurationClass configClass) throws IOException {
    //判断当前要解析的bean是否符合解析的条件
    if (this.conditionEvaluator.shouldSkip(configClass.getMetadata(), ConfigurationPhase.PARSE_CONFIGURATION)) {
        return;
    }
    
    ConfigurationClass existingClass = this.configurationClasses.get(configClass);
    if (existingClass != null) {
        if (configClass.isImported()) {
            if (existingClass.isImported()) {
                existingClass.mergeImportedBy(configClass);
            }
            return;
        }
        else {
            this.configurationClasses.remove(configClass);
            for (Iterator<ConfigurationClass> it = this.knownSuperclasses.values().iterator(); it.hasNext(); ) {
                if (configClass.equals(it.next())) {
                    it.remove();
                }
            }
        }
    }
    //省略部分代码
}

//ConditionEvaluator.java
//第73行
//AnnotatedTypeMetadata：类上的注解信息
//ConfigurationPhase：PARSE_CONFIGURATION-在解析配置时校验；REGISTER_BEAN-在注册bean时校验
public boolean shouldSkip(AnnotatedTypeMetadata metadata, ConfigurationPhase phase) {
	//如果没有配置条件，直接返回
    if (metadata == null || !metadata.isAnnotated(Conditional.class.getName())) {
        return false;
    }

    //如果不指定phase，配置类使用PARSE_CONFIGURATION，其他使用REGISTER_BEAN
    if (phase == null) {
        if (metadata instanceof AnnotationMetadata &&
            ConfigurationClassUtils.isConfigurationCandidate((AnnotationMetadata) metadata)) {
            return shouldSkip(metadata, ConfigurationPhase.PARSE_CONFIGURATION);
        }
        return shouldSkip(metadata, ConfigurationPhase.REGISTER_BEAN);
    }

    //获取Condition并判断条件
    List<Condition> conditions = new ArrayList<Condition>();
    for (String[] conditionClasses : getConditionClasses(metadata)) {
        for (String conditionClass : conditionClasses) {
            Condition condition = getCondition(conditionClass, this.context.getClassLoader());
            conditions.add(condition);
        }
    }

    AnnotationAwareOrderComparator.sort(conditions);

    for (Condition condition : conditions) {
        ConfigurationPhase requiredPhase = null;
        if (condition instanceof ConfigurationCondition) {
            requiredPhase = ((ConfigurationCondition) condition).getConfigurationPhase();
        }
        if (requiredPhase == null || requiredPhase == phase) {
            if (!condition.matches(this.context, metadata)) {
                return true;
            }
        }
    }

    return false;
}

开始解析配置类之前，会先判断当前类是否符合条件以及是否已经解析过，然后才会进入解析流程

//ConfigurationClassParser.java
//第208行
protected void processConfigurationClass(ConfigurationClass configClass) throws IOException {
    
    //省略部分代码
    
    //递归处理配置类和它的父类
    SourceClass sourceClass = asSourceClass(configClass);
    do {
        sourceClass = doProcessConfigurationClass(configClass, sourceClass);
    }
    while (sourceClass != null);

    this.configurationClasses.put(configClass, configClass);
}

解析的流程有点多，我们分段处理

1、处理嵌套（内部）的配置类

//ConfigurationClassParser.java
//第252行
protected final SourceClass doProcessConfigurationClass(ConfigurationClass configClass, SourceClass sourceClass) throws IOException {
    //先递归处理嵌套（内部）的配置类
    processMemberClasses(configClass, sourceClass);
    
    //省略部分代码
}

//ConfigurationClassParser.java
//第326行
private void processMemberClasses(ConfigurationClass configClass, SourceClass sourceClass) throws IOException {
    for (SourceClass memberClass : sourceClass.getMemberClasses()) {
        if (ConfigurationClassUtils.isConfigurationCandidate(memberClass.getMetadata()) &&
            !memberClass.getMetadata().getClassName().equals(configClass.getMetadata().getClassName())) {
            if (this.importStack.contains(configClass)) {
                this.problemReporter.error(new CircularImportProblem(configClass, this.importStack));
            }
            else {
                this.importStack.push(configClass);
                try {
                    //回到最开始解析的地方，递归处理
                   processConfigurationClass(memberClass.asConfigClass(configClass));
                }
                finally {
                    this.importStack.pop();
                }
            }
        }
    }
}

2、处理@PropertySource注解

//ConfigurationClassParser.java
//第252行
protected final SourceClass doProcessConfigurationClass(ConfigurationClass configClass, SourceClass sourceClass) throws IOException {
    //省略部分代码
    
    for (AnnotationAttributes propertySource : AnnotationConfigUtils.attributesForRepeatable(
        sourceClass.getMetadata(), PropertySources.class, org.springframework.context.annotation.PropertySource.class)) {
        if (this.environment instanceof ConfigurableEnvironment) {
            //解析properties配置文件并放到Spring环境中
            processPropertySource(propertySource);
        }
        else {
            logger.warn("Ignoring @PropertySource annotation on [" + sourceClass.getMetadata().getClassName() +
                        "]. Reason: Environment must implement ConfigurableEnvironment");
        }
    }
    
    //省略部分代码
}

3、处理@ComponentScan注解

//ConfigurationClassParser.java
//第252行
protected final SourceClass doProcessConfigurationClass(ConfigurationClass configClass, SourceClass sourceClass) throws IOException {
    //省略部分代码
    
    //获取所有的@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) {
            //根据@ComponentScan注解获取bean
            Set<BeanDefinitionHolder> scannedBeanDefinitions =
                this.componentScanParser.parse(componentScan, sourceClass.getMetadata().getClassName());
            
            for (BeanDefinitionHolder holder : scannedBeanDefinitions) {
                //判断扫描的bean中是否有配置类，有的话继续递归解析
                if (ConfigurationClassUtils.checkConfigurationClassCandidate(holder.getBeanDefinition(), this.metadataReaderFactory)) {
                    parse(holder.getBeanDefinition().getBeanClassName(), holder.getBeanName());
                }
            }
        }
    }
    
    //省略部分代码
}

4、处理@Import注解，@Import作用是导入Java配置类

Spring Boot的@EnableAutoConfiguration注解也会在这里处理，所以如果你的自动配置类被@ComponentScan注解扫描到了，只会被当做普通的配置类，自动配置排序相关的注解（@AutoConfigureAfter等等）都是无效的

//ConfigurationClassParser.java
//第252行
protected final SourceClass doProcessConfigurationClass(ConfigurationClass configClass, SourceClass sourceClass) throws IOException {
	//省略部分代码
    
    processImports(configClass, sourceClass, getImports(sourceClass), true);
    
    //省略部分代码
}

//ConfigurationClassParser.java
//第441行
private Set<SourceClass> getImports(SourceClass sourceClass) throws IOException {
    Set<SourceClass> imports = new LinkedHashSet<SourceClass>();
    Set<SourceClass> visited = new LinkedHashSet<SourceClass>();
    collectImports(sourceClass, imports, visited);
    return imports;
}

//ConfigurationClassParser.java
//第461行
private void collectImports(SourceClass sourceClass, Set<SourceClass> imports, Set<SourceClass> visited) throws IOException {
    //visited保存所有处理过的类，防止重复处理
    if (visited.add(sourceClass)) {
        //取sourceClass上的所有@Import注解，包括其他注解中的@Import注解
        for (SourceClass annotation : sourceClass.getAnnotations()) {
            String annName = annotation.getMetadata().getClassName();
            //这里不太懂为啥判断java开头
            if (!annName.startsWith("java") && !annName.equals(Import.class.getName())) {
                collectImports(annotation, imports, visited);
            }
        }
        imports.addAll(sourceClass.getAnnotationAttributes(Import.class.getName(), "value"));
    }
}

//ConfigurationClassParser.java
//第494行
private void processImports(ConfigurationClass configClass, SourceClass currentSourceClass,
			Collection<SourceClass> importCandidates, boolean checkForCircularImports) throws IOException {
	if (importCandidates.isEmpty()) {
        return;
    }

    //校验是否存在循环依赖
    if (checkForCircularImports && isChainedImportOnStack(configClass)) {
        this.problemReporter.error(new CircularImportProblem(configClass, this.importStack));
    }
    else {
        this.importStack.push(configClass);
        try {
            for (SourceClass candidate : importCandidates) {
                if (candidate.isAssignable(ImportSelector.class)) {
                    Class<?> candidateClass = candidate.loadClass();
                    ImportSelector selector = BeanUtils.instantiateClass(candidateClass, ImportSelector.class);
                    ParserStrategyUtils.invokeAwareMethods(
                        selector, this.environment, this.resourceLoader, this.registry);
                    //如果是DeferredImportSelector接口，先暂存起来，在ConfigurationClassParser.parse(Set<BeanDefinitionHolder>)方法的最后处理（即其他配置类加载完之后）
                    if (this.deferredImportSelectors != null && selector instanceof DeferredImportSelector) {
                        this.deferredImportSelectors.add(
                            new DeferredImportSelectorHolder(configClass, (DeferredImportSelector) selector));
                    }
                    //普通的ImportSelector接口直接递归处理
                    else {
                        String[] importClassNames = selector.selectImports(currentSourceClass.getMetadata());
                        Collection<SourceClass> importSourceClasses = asSourceClasses(importClassNames);
                        processImports(configClass, currentSourceClass, importSourceClasses, false);
                    }
                }
                //ImportBeanDefinitionRegistrar接口在ConfigurationClassParser.parse(Set<BeanDefinitionHolder>)方法执行完毕后处理（即所有配置类加载完之后）
                else if (candidate.isAssignable(ImportBeanDefinitionRegistrar.class)) {
                    Class<?> candidateClass = candidate.loadClass();
                    ImportBeanDefinitionRegistrar registrar =
                        BeanUtils.instantiateClass(candidateClass, ImportBeanDefinitionRegistrar.class);
                    ParserStrategyUtils.invokeAwareMethods(
                        registrar, this.environment, this.resourceLoader, this.registry);
                    configClass.addImportBeanDefinitionRegistrar(registrar, currentSourceClass.getMetadata());
                }
                //既不是ImportSelector也不是ImportBeanDefinitionRegistrar，当做普通的@Configuration类处理
                else {
                    this.importStack.registerImport(
                        currentSourceClass.getMetadata(), candidate.getMetadata().getClassName());
                    processConfigurationClass(candidate.asConfigClass(configClass));
                }
            }
        }
        catch (BeanDefinitionStoreException ex) {
            throw ex;
        }
        catch (Throwable ex) {
            throw new BeanDefinitionStoreException("Failed to process import candidates for configuration class [" +
                                                   configClass.getMetadata().getClassName() + "]", ex);
        }
        finally {
            this.importStack.pop();
        }
    }
}

5、处理@ImportResource注解，@ImportResource作用是导入XML配置

//ConfigurationClassParser.java
//第252行
protected final SourceClass doProcessConfigurationClass(ConfigurationClass configClass, SourceClass sourceClass) throws IOException {
	//省略部分代码
    
    if (sourceClass.getMetadata().isAnnotated(ImportResource.class.getName())) {
        AnnotationAttributes importResource =
            AnnotationConfigUtils.attributesFor(sourceClass.getMetadata(), ImportResource.class);
        String[] resources = importResource.getStringArray("locations");
        Class<? extends BeanDefinitionReader> readerClass = importResource.getClass("reader");
        for (String resource : resources) {
            String resolvedResource = this.environment.resolveRequiredPlaceholders(resource);
            //xml配置文件跟ImportBeanDefinitionRegistrar接口一样，也会暂存起来
            //在ConfigurationClassParser.parse(Set<BeanDefinitionHolder>)方法执行完毕后处理（即所有配置类加载完之后）
            configClass.addImportedResource(resolvedResource, readerClass);
        }
    }
    
    //省略部分代码
}

6、处理单独的@Bean方法

//ConfigurationClassParser.java
//第252行
protected final SourceClass doProcessConfigurationClass(ConfigurationClass configClass, SourceClass sourceClass) throws IOException {
	//省略部分代码
    
    Set<MethodMetadata> beanMethods = sourceClass.getMetadata().getAnnotatedMethods(Bean.class.getName());
    for (MethodMetadata methodMetadata : beanMethods) {
        //暂存起来，在ConfigurationClassParser.parse(Set<BeanDefinitionHolder>)方法执行完毕后处理（即所有配置类加载完之后）
        configClass.addBeanMethod(new BeanMethod(methodMetadata, configClass));
    }
    
    //省略部分代码
}

7、处理实现的接口中的default方法

//ConfigurationClassParser.java
//第252行
protected final SourceClass doProcessConfigurationClass(ConfigurationClass configClass, SourceClass sourceClass) throws IOException {
	//省略部分代码
    
    processInterfaces(configClass, sourceClass);
    
    //省略部分代码
}

//ConfigurationClassParser.java
//第349行
private void processInterfaces(ConfigurationClass configClass, SourceClass sourceClass) throws IOException {
    for (SourceClass ifc : sourceClass.getInterfaces()) {
        Set<MethodMetadata> beanMethods = ifc.getMetadata().getAnnotatedMethods(Bean.class.getName());
        for (MethodMetadata methodMetadata : beanMethods) {
            if (!methodMetadata.isAbstract()) {
                //暂存起来，在ConfigurationClassParser.parse(Set<BeanDefinitionHolder>)方法执行完毕后处理（即所有配置类加载完之后）
                configClass.addBeanMethod(new BeanMethod(methodMetadata, configClass));
            }
        }
        //递归处理
        processInterfaces(configClass, ifc);
    }
}

8、处理父类中的方法

//ConfigurationClassParser.java
//第252行
protected final SourceClass doProcessConfigurationClass(ConfigurationClass configClass, SourceClass sourceClass) throws IOException {
	//省略部分代码
    
    if (sourceClass.getMetadata().hasSuperClass()) {
        String superclass = sourceClass.getMetadata().getSuperClassName();
        if (!superclass.startsWith("java") && !this.knownSuperclasses.containsKey(superclass)) {
            this.knownSuperclasses.put(superclass, configClass);
            //如果存在符合条件的父类，返回它，然后继续解析
            //doProcessConfigurationClass方法被调用的地方是一个while循环，只要不为null就会一直调用
            return sourceClass.getSuperClass();
        }
    }
    
    //省略部分代码
}

9、处理之前暂存的DeferredImportSelector接口

//ConfigurationClassParser.java
//第166行
public void parse(Set<BeanDefinitionHolder> configCandidates) {
    //省略部分代码
    
    processDeferredImportSelectors();
}

//ConfigurationClassParser.java
//第473行
private void processDeferredImportSelectors() {
    List<DeferredImportSelectorHolder> deferredImports = this.deferredImportSelectors;
    this.deferredImportSelectors = null;
    Collections.sort(deferredImports, DEFERRED_IMPORT_COMPARATOR);

    for (DeferredImportSelectorHolder deferredImport : deferredImports) {
        ConfigurationClass configClass = deferredImport.getConfigurationClass();
        try {
            String[] imports = deferredImport.getImportSelector().selectImports(configClass.getMetadata());
            processImports(configClass, asSourceClass(configClass), asSourceClasses(imports), false);
        }
        catch (BeanDefinitionStoreException ex) {
            throw ex;
        }
        catch (Throwable ex) {
            throw new BeanDefinitionStoreException("Failed to process import candidates for configuration class [" +
                                                   configClass.getMetadata().getClassName() + "]", ex);
        }
    }
}

10、加载xml配置文件、ImportBeanDefinitionRegistrar接口实现类以及标注了@Bean的方法

//ConfigurationClassPostProcessor.java
//第273行
public void processConfigBeanDefinitions(BeanDefinitionRegistry registry) {
    //省略部分代码
    
    this.reader.loadBeanDefinitions(configClasses);
    
    //省略部分代码
}

//ConfigurationClassBeanDefinitionReader.java
//第113行
public void loadBeanDefinitions(Set<ConfigurationClass> configurationModel) {
    TrackedConditionEvaluator trackedConditionEvaluator = new TrackedConditionEvaluator();
    for (ConfigurationClass configClass : configurationModel) {
        loadBeanDefinitionsForConfigurationClass(configClass, trackedConditionEvaluator);
    }
}

//ConfigurationClassBeanDefinitionReader.java
//第124行
private void loadBeanDefinitionsForConfigurationClass(ConfigurationClass configClass,
			TrackedConditionEvaluator trackedConditionEvaluator) {
    //省略部分代码
    
    if (configClass.isImported()) {
        //将配置类自己也注册成一个bean
        registerBeanDefinitionForImportedConfigurationClass(configClass);
    }
    for (BeanMethod beanMethod : configClass.getBeanMethods()) {
        //将标记了@Bean的方法加载成bean
        loadBeanDefinitionsForBeanMethod(beanMethod);
    }
    //加载XML配置文件
    loadBeanDefinitionsFromImportedResources(configClass.getImportedResources());
    //加载ImportBeanDefinitionRegistrar接口的实现
    loadBeanDefinitionsFromRegistrars(configClass.getImportBeanDefinitionRegistrars());
}

感谢各位的阅读，以上就是“Spring Boot配置类加载流程示例”的内容了，经过本文的学习后，相信大家对Spring Boot配置类加载流程示例这一问题有了更深刻的体会，具体使用情况还需要大家实践验证。这里是亿速云，小编将为大家推送更多相关知识点的文章，欢迎关注！

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