【Spring注解必知必会】深度解析@Component注解实现原理

简介: 【Spring注解必知必会】深度解析@Component注解实现原理

概述


想必@Component注解大家一直在使用,只要类上加上它,就可以被Spring容器管理,那大家有想过它是怎么实现的吗?本篇文章就带领到家揭秘。


注解介绍


用来标记的类是一个“组件”或者说是一个Bean,Spring会自动扫描标记@Component注解的类作为一个Spring Bean对象。

注解源码:

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Indexed
public @interface Component {
  /**
   * The value may indicate a suggestion for a logical component name,
   * to be turned into a Spring bean in case of an autodetected component.
   * @return the suggested component name, if any (or empty String otherwise)
   */
  String value() default "";
}

属性说明:

  • value: 自定义当前组件或者说bean的名称,可以不配置, 不配置的话默认为组件的首字母小写的类名。

元注解说明:

  • 该注解只能使用在类,接口、枚举、其他注解上
  • 该注解的生命周期是运行时JVM
  • @Indexed元注解在spring 5.0引入,用于项目编译打包时,会在自动生成META-INF/spring.components文件,简历索引,从而提高组件扫描效率,减少应用启动时间。


注解使用


  1. 定义Person类,被@Component注解修饰

1671173427301.jpg

  1. 检查Person类是否在扫描路径下

1671173433945.jpg

  1. 获取bean验证

1671173440119.jpg

1671173446982.jpg

小结: 通过添加@Component能够将类转为Spring中的Bean对象,前提是能过够被扫描到。


原理解析


阅读源码,我们查看@Component注解的源码,从中可以看到一个关键的类ClassPathBeanDefinitionScanner,我们可以从这个类下手,找到切入点。

1671173466773.jpg

分析ClassPathBeanDefinitionScanner类,找到核心方法doscan, 打个断点,了解整个调用链路。

1671173472527.jpg

具体分析结果如下:

  1. SpringBoot应用启动会注册ConfigurationClassPostProcessor这个Bean,它实现了BeanDefinitionRegistryPostProcessor接口,而这个接口是Spring提供的一个扩展点,可以往BeanDefinition Registry中添加BeanDefintion。所以,只要能够扫描到@Component注解的类,并且把它注册到BeanDefinition Registry中即可。

1671173480271.jpg

  1. 关键方法ConfigurationClassPostProcessorpostProcessBeanDefinitionRegistry,查找@Component的类,并进行注册。

1671173487864.jpg

  1. 我们直接跳到是如何查找@Component的类的,核心方法就是ClassPathBeanDefinitionScanner#doScan
protected Set<BeanDefinitionHolder> doScan(String... basePackages) {
    Assert.notEmpty(basePackages, "At least one base package must be specified");
    Set<BeanDefinitionHolder> beanDefinitions = new LinkedHashSet<>();
        // 遍历多个扫描目录,如本例中的com.alvinlkk
    for (String basePackage : basePackages) {
            // 核心方法查找所有符合条件的BeanDefinition, 该方法后面重点关注
      Set<BeanDefinition> candidates = findCandidateComponents(basePackage);
      // 遍历找到的BeanDefinition
            for (BeanDefinition candidate : candidates) {
        ScopeMetadata scopeMetadata = this.scopeMetadataResolver.resolveScopeMetadata(candidate);
        candidate.setScope(scopeMetadata.getScopeName());
        String beanName = this.beanNameGenerator.generateBeanName(candidate, this.registry);
        if (candidate instanceof AbstractBeanDefinition) {
          postProcessBeanDefinition((AbstractBeanDefinition) candidate, beanName);
        }
        if (candidate instanceof AnnotatedBeanDefinition) {
          AnnotationConfigUtils.processCommonDefinitionAnnotations((AnnotatedBeanDefinition) candidate);
        }
                // 验证BeanDefinition
        if (checkCandidate(beanName, candidate)) {
          BeanDefinitionHolder definitionHolder = new BeanDefinitionHolder(candidate, beanName);
          definitionHolder =
              AnnotationConfigUtils.applyScopedProxyMode(scopeMetadata, definitionHolder, this.registry);
          beanDefinitions.add(definitionHolder);
                    // 注册BeanDefinition到registry中
          registerBeanDefinition(definitionHolder, this.registry);
        }
      }
    }
    return beanDefinitions;
  }
  1. 重点关注ClassPathBeanDefinitionScanner#findCandidateComponents方法,找出候选的Bean Component。
public Set<BeanDefinition> findCandidateComponents(String basePackage) {
    // 判断组件是否加了索引,打包后默认会有索引,用于加快扫描
        if (this.componentsIndex != null && indexSupportsIncludeFilters()) {
      return addCandidateComponentsFromIndex(this.componentsIndex, basePackage);
    }
       // 重点查看else逻辑
    else {
      return scanCandidateComponents(basePackage);
    }
  }
private Set<BeanDefinition> scanCandidateComponents(String basePackage) {
    Set<BeanDefinition> candidates = new LinkedHashSet<>();
    try {
            // 解析出需要扫描的路径,本例是classpath*:com/alvinlkk/**/*.class
      String packageSearchPath = ResourcePatternResolver.CLASSPATH_ALL_URL_PREFIX +
          resolveBasePackage(basePackage) + '/' + this.resourcePattern;
      // 根据扫描路径找到所有的Resource
            Resource[] resources = getResourcePatternResolver().getResources(packageSearchPath);
      boolean traceEnabled = logger.isTraceEnabled();
      boolean debugEnabled = logger.isDebugEnabled();
            // 遍历扫描路径
      for (Resource resource : resources) {
        if (traceEnabled) {
          logger.trace("Scanning " + resource);
        }
        try {
                    // 解析出扫描到类的元数据信息,里面包含了注解信息
          MetadataReader metadataReader = getMetadataReaderFactory().getMetadataReader(resource);
          // 关键方法,判断是否候选组件
                    if (isCandidateComponent(metadataReader)) {
            ScannedGenericBeanDefinition sbd = new ScannedGenericBeanDefinition(metadataReader);
            sbd.setSource(resource);
            if (isCandidateComponent(sbd)) {
              if (debugEnabled) {
                logger.debug("Identified candidate component class: " + resource);
              }
              candidates.add(sbd);
            }
            else {
              if (debugEnabled) {
                logger.debug("Ignored because not a concrete top-level class: " + resource);
              }
            }
          }
          else {
            if (traceEnabled) {
              logger.trace("Ignored because not matching any filter: " + resource);
            }
          }
        }
        catch (FileNotFoundException ex) {
          if (traceEnabled) {
            logger.trace("Ignored non-readable " + resource + ": " + ex.getMessage());
          }
        }
        catch (Throwable ex) {
          throw new BeanDefinitionStoreException(
              "Failed to read candidate component class: " + resource, ex);
        }
      }
    }
    catch (IOException ex) {
      throw new BeanDefinitionStoreException("I/O failure during classpath scanning", ex);
    }
    return candidates;
  }
// 判断是否候选的Bean Component
protected boolean isCandidateComponent(MetadataReader metadataReader) throws IOException {
    // exclude过滤器,在exclude过滤其中的,会直接排除掉,返回false
        for (TypeFilter tf : this.excludeFilters) {
      if (tf.match(metadataReader, getMetadataReaderFactory())) {
        return false;
      }
    }
       // include过滤器, 这里会看到有AnnotationTypeFilter,注解类型过滤器
    for (TypeFilter tf : this.includeFilters) {
            // 调用AnnotationTypeFilter的match方法,来判断是否满足条件
      if (tf.match(metadataReader, getMetadataReaderFactory())) {
                // 下面在进行Condition的判断,就是类上的@Conditional,这里不是重点
        return isConditionMatch(metadataReader);
      }
    }
    return false;
  }

1671173513902.jpg

而这个AnnotationTypeFilter默认是在构造函数中注册进去的。

1671173520134.jpg

小结:

@Component到Spring bean容器管理过程如下:

  1. 初始化时设置了Component类型过滤器;
  2. 根据指定扫描包扫描.class文件,生成Resource对象;
  3. 解析.class文件并注解归类,生成MetadataReader对象;
  4. 使用第一步的注解过滤器过滤出有@Component类;
  5. 生成BeanDefinition对象;
  6. 把BeanDefinition注册到Spring容器。


总结


经过这篇文章文章,是不是对@Component的使用和实现原理一清二楚了呢,其实Spring中还有@Service、@Controller和@Repository等注解,他们和@Component有什么区别呢?

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