怎么在SpringIOC中利用注解啟動

怎么在Spring IOC中利用注解啟動？相信很多沒有經(jīng)驗的人對此束手無策，為此本文總結了問題出現(xiàn)的原因和解決方法，通過這篇文章希望你能解決這個問題。

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Spring 基于注解啟動

主要有兩個Class實現(xiàn)注解啟動

AnnotationConfigApplicationContext
AnnotationConfigWebApplicationContext

我們以AnnotationConfigApplicationContext 為研究對象

怎么在Spring IOC中利用注解啟動
AnnotationConfigApplicationContext.png

引入Spring 最小依賴

 <dependency>
  <groupId>org.springframework</groupId>
  <artifactId>spring-context</artifactId>
  <version>${spring.version}</version>
 </dependency>

編寫器啟動代碼

 public static void main(String[] args) {
 AnnotationConfigApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext();
 applicationContext.register(BeanConfig.class);
 applicationContext.refresh();
 Date date = applicationContext.getBean("date",Date.class);
 System.out.println(date);
 }

AnnotationConfigApplicationContext 構造函數(shù)

 public AnnotationConfigApplicationContext() {
    //負責注冊Class ，讀取器
  this.reader = new AnnotatedBeanDefinitionReader(this);
    //負責掃描指定類路徑下的Class，注冊bean
  this.scanner = new ClassPathBeanDefinitionScanner(this);
 }

AnnotatedBeanDefinitionReader 構造方法

 public AnnotatedBeanDefinitionReader(BeanDefinitionRegistry registry) {
  this(registry, getOrCreateEnvironment(registry));
 }

 public AnnotatedBeanDefinitionReader(BeanDefinitionRegistry registry, Environment environment) {
  Assert.notNull(registry, "BeanDefinitionRegistry must not be null");
  Assert.notNull(environment, "Environment must not be null");
  this.registry = registry;
    //初始化ConditionEvaluator
  this.conditionEvaluator = new ConditionEvaluator(registry, environment, null);
     
  /** 在給定的注冊表中註冊所有相關的post processors
   * 判斷容器是否已經(jīng)存在給定注冊表的bean，如果沒有注冊bean，并將bean放入容器中
   * 把所有的處理處理器列出來
   * ConfigurationClassPostProcessor 內(nèi)部管理的配置注解處理器
   * AutowiredAnnotationBeanPostProcessor 內(nèi)部管理@Autowired 的處理器
   * RequiredAnnotationBeanPostProcessor @Required的處理器
   * CommonAnnotationBeanPostProcessor JSR-250注解處理器 ，先判斷是否支持jsr，如果支持注冊
   * PersistenceAnnotationBeanPostProcessor JPA管理 先使用類加載器查找是否存在，如果有這個包則注冊
   * EventListenerMethodProcessor @EventListener的處理器
   * DefaultEventListenerFactory 管理EventListenerFactory處理器
   */
  AnnotationConfigUtils.registerAnnotationConfigProcessors(this.registry);
 }

ConditionEvaluator 這個對象干什么,點擊進去

 public ConditionEvaluator(@Nullable BeanDefinitionRegistry registry,
   @Nullable Environment environment, @Nullable ResourceLoader resourceLoader) {

  this.context = new ConditionContextImpl(registry, environment, resourceLoader); 
 }
  //ConditionContextImpl 實現(xiàn)了ConditionContext接口，ConditionEvaluator靜態(tài)內(nèi)部類
  public ConditionContextImpl(@Nullable BeanDefinitionRegistry registry,
    @Nullable Environment environment, @Nullable ResourceLoader resourceLoader) {

   this.registry = registry;
   this.beanFactory = deduceBeanFactory(registry);
   this.environment = (environment != null ? environment : deduceEnvironment(registry));
   this.resourceLoader = (resourceLoader != null ? resourceLoader : deduceResourceLoader(registry));
   this.classLoader = deduceClassLoader(resourceLoader, this.beanFactory);
  }

可以知道ConditionEvaluator使用外部傳參的方法初始化了Spring容器頂級對象
BeanFactory,Environment,ResourceLoader,ClassLoader。在將這些傳給ConditionContextImpl為接下來的解析@Conditional注解做好準備

ClassPathBeanDefinitionScanner構造函數(shù)

 public ClassPathBeanDefinitionScanner(BeanDefinitionRegistry registry) {
  this(registry, true);
 }

 public ClassPathBeanDefinitionScanner(BeanDefinitionRegistry registry, boolean useDefaultFilters) {
  this(registry, useDefaultFilters, getOrCreateEnvironment(registry));
 }

 public ClassPathBeanDefinitionScanner(BeanDefinitionRegistry registry, boolean useDefaultFilters,
   Environment environment) {
  this(registry, useDefaultFilters, environment,
    (registry instanceof ResourceLoader ? (ResourceLoader) registry : null));
 }

 public ClassPathBeanDefinitionScanner(BeanDefinitionRegistry registry, boolean useDefaultFilters,
   Environment environment, @Nullable ResourceLoader resourceLoader) {
  Assert.notNull(registry, "BeanDefinitionRegistry must not be null");
  this.registry = registry;
  if (useDefaultFilters) {
   registerDefaultFilters();
  }
  setEnvironment(environment);
  setResourceLoader(resourceLoader);
 }

 protected void registerDefaultFilters() {
  this.includeFilters.add(new AnnotationTypeFilter(Component.class));
  ClassLoader cl = ClassPathScanningCandidateComponentProvider.class.getClassLoader();
  try {
   this.includeFilters.add(new AnnotationTypeFilter(
     ((Class<? extends Annotation>) ClassUtils.forName("javax.annotation.ManagedBean", cl)), false));
   logger.debug("JSR-250 'javax.annotation.ManagedBean' found and supported for component scanning");
  }
  catch (ClassNotFoundException ex) {
  }
  try {
   this.includeFilters.add(new AnnotationTypeFilter(
     ((Class<? extends Annotation>) 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.
  }
 }

繞了地球幾圈了，其實就是將Spring 頂級接口 Environment,ResourceLoader賦值，使用默認注解過濾器，首先將@Component加入List中，判斷當前環(huán)境是否支持JSR-250，JSR-330，相應加入過濾器中。也就是這個掃描器默認只掃描@Component或者JSR-250，JSR-330的標記的Class。

applicationContext.register(BeanConfig.class)

 public void register(Class<?>... annotatedClasses) {
  Assert.notEmpty(annotatedClasses, "At least one annotated class must be specified");
  this.reader.register(annotatedClasses); //調(diào)用 剛剛初始化讀取器
 }
           |
============================AnnotatedBeanDefinitionReader 讀取器代碼======================================================================================================
  public void register(Class<?>... annotatedClasses) {
  for (Class<?> annotatedClass : annotatedClasses) {
   registerBean(annotatedClass);
  }
  }

 public void registerBean(Class<?> annotatedClass) {
  doRegisterBean(annotatedClass, null, null, null);
 }
  
 /**
 *從給定的bean解析Class給定的注解，執(zhí)行相應的初始化，保存到Spring容器中
 */
 <T> void doRegisterBean(Class<T> annotatedClass, @Nullable Supplier<T> instanceSupplier, @Nullable String name,
   @Nullable Class<? extends Annotation>[] qualifiers, BeanDefinitionCustomizer... definitionCustomizers) {

  //根據(jù)Class的Annotated 得出元數(shù)據(jù) AnnotationMetadata
  AnnotatedGenericBeanDefinition abd = new AnnotatedGenericBeanDefinition(annotatedClass);
  /**
  * 判斷注冊的Class 是否包含@Conditional注解，如果有獲取全部value，放入List中
  * 排序后，遍歷所有的Conditiion的實現(xiàn)，使用反射獲取對象，執(zhí)行matches方法，
  * 如果發(fā)現(xiàn)有返回false，中斷循環(huán)直接返回true，
  */
  if (this.conditionEvaluator.shouldSkip(abd.getMetadata())) { //如果 @Conditional條件不滿足，不進行注冊
   return;
  }

  abd.setInstanceSupplier(instanceSupplier);
  //解析Class是否有@Scope,解析@Scope注解返回ScopeMetadata對象，沒有直接返回空
  ScopeMetadata scopeMetadata = this.scopeMetadataResolver.resolveScopeMetadata(abd);
  abd.setScope(scopeMetadata.getScopeName());
  //判斷注解上Value是否有值，有就使用這個作為BeanName，沒有則取類名 
  String beanName = (name != null ? name : this.beanNameGenerator.generateBeanName(abd, this.registry));
  //繼續(xù)解析AnnotationMetadata的@Lazy,@Primary，@DependsOn，@Role，@Description的注解，放入結果放入對象的屬性中
  AnnotationConfigUtils.processCommonDefinitionAnnotations(abd);
  //這個類只是BeanDefinition 包裝類
  BeanDefinitionHolder definitionHolder = new BeanDefinitionHolder(abd, beanName);
  //是否需要代理類，如果是則修改內(nèi)部屬性，重新生成BeanDefinition 對象
  definitionHolder = AnnotationConfigUtils.applyScopedProxyMode(scopeMetadata, definitionHolder, this.registry);
  //調(diào)用DefaultListableBeanFactory.registerBeanDefinition的方法，做一些安全性校驗再，將definitionHolder 放入register容器中
  BeanDefinitionReaderUtils.registerBeanDefinition(definitionHolder, this.registry);
 }

這個方法就是將注冊的Bean，解析Class上的注解，初始化注解數(shù)據(jù)，做相應處理，轉化成BeanDefinition ,放入Spring 容器中保存起來。

我們看下BeanDefinition是怎么實現(xiàn)注冊到Spring的容器中，主要由DefaultListableBeanFactory.registerBeanDefinition來實現(xiàn)

public void registerBeanDefinition(String beanName, BeanDefinition beanDefinition)
   throws BeanDefinitionStoreException {

  Assert.hasText(beanName, "Bean name must not be empty");
  Assert.notNull(beanDefinition, "BeanDefinition must not be null");

  if (beanDefinition instanceof AbstractBeanDefinition) {
   try {
    //對beanDefinition 進行校驗判斷MethodOverrides不能為空，必須擁有工廠方法
    ((AbstractBeanDefinition) beanDefinition).validate();
   }
   catch (BeanDefinitionValidationException ex) {
    throw new BeanDefinitionStoreException(beanDefinition.getResourceDescription(), beanName,
      "Validation of bean definition failed", ex);
   }
  }

  BeanDefinition oldBeanDefinition;

  oldBeanDefinition = this.beanDefinitionMap.get(beanName); 
  if (oldBeanDefinition != null) {
    //這個方法是判斷是否允許出現(xiàn)重名bean，并且是不同的定義bean，是否可以覆蓋前者
   if (!isAllowBeanDefinitionOverriding()) {
    throw new BeanDefinitionStoreException(beanDefinition.getResourceDescription(), beanName,
      "Cannot register bean definition [" + beanDefinition + "] for bean '" + beanName +
      "': There is already [" + oldBeanDefinition + "] bound.");
   }
   else if (oldBeanDefinition.getRole() < beanDefinition.getRole()) {
    // e.g. was ROLE_APPLICATION, now overriding with ROLE_SUPPORT or ROLE_INFRASTRUCTURE
    if (this.logger.isWarnEnabled()) {
     this.logger.warn("Overriding user-defined bean definition for bean '" + beanName +
       "' with a framework-generated bean definition: replacing [" +
       oldBeanDefinition + "] with [" + beanDefinition + "]");
    }
   }
   else if (!beanDefinition.equals(oldBeanDefinition)) {
    if (this.logger.isInfoEnabled()) {
     this.logger.info("Overriding bean definition for bean '" + beanName +
       "' with a different definition: replacing [" + oldBeanDefinition +
       "] with [" + beanDefinition + "]");
    }
   }
   else {
    if (this.logger.isDebugEnabled()) {
     this.logger.debug("Overriding bean definition for bean '" + beanName +
       "' with an equivalent definition: replacing [" + oldBeanDefinition +
       "] with [" + beanDefinition + "]");
    }
   }
   this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);
  }
  else {
   //調(diào)用alreadyCreated.isEmpty()，alreadyCreated Set對象，保存已經(jīng)創(chuàng)建beanName
   //文檔中表示created，跟這里注冊應該不是同一個行為，這個要看到后面才知道什么意思
   if (hasBeanCreationStarted()) {
    synchronized (this.beanDefinitionMap) {//更新數(shù)據(jù)
     this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);
     List<String> updatedDefinitions = new ArrayList<>(this.beanDefinitionNames.size() + 1);
     updatedDefinitions.addAll(this.beanDefinitionNames);
     updatedDefinitions.add(beanName);
     this.beanDefinitionNames = updatedDefinitions;
     if (this.manualSingletonNames.contains(beanName)) {
      Set<String> updatedSingletons = new LinkedHashSet<>(this.manualSingletonNames);
      updatedSingletons.remove(beanName);
      this.manualSingletonNames = updatedSingletons;
     }
    }
   }
   else { 
    //Spring beanDefinition 容器，一個Map轉載
    this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);
    //保存beanName，主要用于記錄每個bean注冊順序
    this.beanDefinitionNames.add(beanName);
    //刪除單例，注冊成一個普通bean
    this.manualSingletonNames.remove(beanName);
   }
   this.frozenBeanDefinitionNames = null;
  }

  if (oldBeanDefinition != null || containsSingleton(beanName)) { 
   //更新Spring容器里beanName
   resetBeanDefinition(beanName);
  }
 }

將beanDefinition注冊到Spring容器中，并沒有太多復雜的邏輯，只是做一些安全性的檢查。

BeanDefinition

一個BeanDefinition描述了一個bean的實例，包括屬性值，構造方法參數(shù)值和繼承自它的類的更多信息。BeanDefinition僅僅是一個最簡單的接口，主要功能是允許BeanFactoryPostProcessor 例如PropertyPlaceHolderConfigure 能夠檢索并修改屬性值和別的bean的元數(shù)據(jù)（譯注）

Spring 容器beanDefinition主要分為RootBeanDefinition,AnnotatedGenericBeanDefinition這兩種

RootBeanDefinition Spring Factory中的特定bean
AnnotatedGenericBeanDefinition 用戶自定義bean

Spring 啟動流程總結

怎么在Spring IOC中利用注解啟動

AnnotationConfigApplicationContext 初始化.png

這些BeanDefinition只是放入到Spirng 容器中，并沒有進行任何初始化對象的操作，真正的IOC操作都在refresh(),這個方法有空再進行分析。

看完上述內(nèi)容，你們掌握怎么在Spring IOC中利用注解啟動的方法了嗎？如果還想學到更多技能或想了解更多相關內(nèi)容，歡迎關注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道，感謝各位的閱讀！

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