Spring 工具类 ConfigurationClassParser 分析得到配置类

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Spring 工具类 ConfigurationClassParser 分析得到配置类
原创安迪源文 最后发布于2017-11-16 12:19:50 阅读数 4296 收藏
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简介
Spring的工具类ConfigurationClassParser用于分析@Configuration注解的配置类，产生一组ConfigurationClass对象。它的分析过程会接受一组种子配置类(调用者已知的配置类，通常很可能只有一个)，从这些种子配置类开始分析所有关联的配置类，分析过程主要是递归分析配置类的注解@Import，配置类内部嵌套类，找出其中所有的配置类，然后返回这组配置类。

该工具主要由ConfigurationClassPostProcessor使用，而ConfigurationClassPostProcessor是一个BeanDefinitionRegistryPostProcessor/BeanFactoryPostProcessor,它会在容器启动过程中，应用上下文上执行各个BeanFactoryPostProcessor时被执行。

ConfigurationClassParser 所在包 : org.springframework.context.annotation

这个工具类自身的逻辑并不注册bean定义，它的主要任务是发现@Configuration注解的所有配置类并将这些配置类交给调用者(调用者会通过其他方式注册其中的bean定义)，而对于非@Configuration注解的其他bean定义，比如@Component注解的bean定义，该工具类使用另外一个工具ComponentScanAnnotationParser扫描和注册它们。

该工具类对@ComponentScans,@ComponentScan注解的处理使用了ComponentScanAnnotationParser，ComponentScanAnnotationParser在扫描到bean定义时会直接将其注册到容器，而不是采用和ConfigurationClassParser类似的方式交由调用者处理。

一般情况下一个@Configuration注解的类只会产生一个ConfigurationClass对象，但是因为@Configuration注解的类可能会使用注解@Import引入其他配置类，也可能内部嵌套定义配置类，所以总的来看，ConfigurationClassParser分析一个@Configuration注解的类，可能产生任意多个ConfigurationClass对象。

主要功能分析
以下源代码基于 Spring 4.3.12.RELEASE

parse() : 外部调用入口
parse()方法的主体工作流程 :

接收外部提供的参数 configCandidates , 是一组需要被分析的候选配置类的集合，每个元素使用类型BeanDefinitionHolder包装 ;
parse() 方法针对每个候选配置类元素BeanDefinitionHolder，执行以下逻辑 :
1.将其封装成一个ConfigurationClass
2.调用processConfigurationClass(ConfigurationClass configClass)
> 分析过的每个配置类都被保存到属性 this.configurationClasses 中。
/**
* @参数 configCandidates : 外部指定需要被分析的一组候选配置类
**/
public void parse(Set<BeanDefinitionHolder> configCandidates) {
this.deferredImportSelectors = new LinkedList<DeferredImportSelectorHolder>();

for (BeanDefinitionHolder holder : configCandidates) {
BeanDefinition bd = holder.getBeanDefinition();
try {
// 这里根据Bean定义的不同类型走不同的分支，但是最终都会调用到方法
// processConfigurationClass(ConfigurationClass configClass)
if (bd instanceof AnnotatedBeanDefinition) {
// bd 是一个 AnnotatedBeanDefinition
parse(((AnnotatedBeanDefinition) bd).getMetadata(), holder.getBeanName());
}
else if (bd instanceof AbstractBeanDefinition && ((AbstractBeanDefinition) bd).hasBeanClass()) {
// bd 是一个 AbstractBeanDefinition,并且指定 beanClass 属性
parse(((AbstractBeanDefinition) bd).getBeanClass(), holder.getBeanName());
}
else {
// 其他情况
parse(bd.getBeanClassName(), holder.getBeanName());
}
}
catch (BeanDefinitionStoreException ex) {
throw ex;
}
catch (Throwable ex) {
throw new BeanDefinitionStoreException(
"Failed to parse configuration class [" + bd.getBeanClassName() + "]", ex);
}
}

// 执行找到的 DeferredImportSelector
// DeferredImportSelector 是 ImportSelector 的一个变种。
// ImportSelector 被设计成其实和@Import注解的类同样的导入效果，但是实现 ImportSelector
// 的类可以条件性地决定导入哪些配置。
// DeferredImportSelector 的设计目的是在所有其他的配置类被处理后才处理。这也正是
// 该语句被放到本函数最后一行的原因。
processDeferredImportSelectors();
}
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processConfigurationClass() 分析一个配置类
processConfigurationClass()对配置的处理并不是真正自己处理，而是开始一个基于doProcessConfigurationClass()的处理循环，该循环从参数配置类开始遍历其所有需要处理的父类(super)，每个类都使用doProcessConfigurationClass()来处理。每处理一个类，processConfigurationClass()将其记录到this.configurationClasses。

/**
* 用于分析一个 ConfigurationClass，分析之后将它记录到已处理配置类记录
**/
protected void processConfigurationClass(ConfigurationClass configClass) throws IOException {
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()) {
//如果要处理的配置类configClass在已经分析处理的配置类记录中已存在，
//合并二者的importedBy属性
existingClass.mergeImportedBy(configClass);
}
// Otherwise ignore new imported config class; existing non-imported class overrides it.
return;
}
else {
// Explicit bean definition found, probably replacing an import.
// Let's remove the old one and go with the new one.
this.configurationClasses.remove(configClass);
for (Iterator<ConfigurationClass> it = this.knownSuperclasses.values().iterator(); it.hasNext();) {
if (configClass.equals(it.next())) {
it.remove();
}
}
}
}

// Recursively process the configuration class and its superclass hierarchy.
// 从当前配置类configClass开始向上沿着类继承结构逐层执行doProcessConfigurationClass,
// 直到遇到的父类是由Java提供的类结束循环
SourceClass sourceClass = asSourceClass(configClass);
do {
// 循环处理配置类configClass直到sourceClass变为null
// doProcessConfigurationClass的返回值是其参数configClass的父类，
// 如果该父类是由Java提供的类或者已经处理过，返回null
sourceClass = doProcessConfigurationClass(configClass, sourceClass);
}
while (sourceClass != null);

// 需要被处理的配置类configClass已经被分析处理，将它记录到已处理配置类记录
this.configurationClasses.put(configClass, configClass);
}
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processDeferredImportSelectors() 处理需要延迟处理的ImportSelector
/**
* 对属性deferredImportSelectors中记录的DeferredImportSelector进行处理
**/
private void processDeferredImportSelectors() {
List<DeferredImportSelectorHolder> deferredImports = this.deferredImportSelectors;
this.deferredImportSelectors = null;
Collections.sort(deferredImports, DEFERRED_IMPORT_COMPARATOR);

// 循环处理每个DeferredImportSelector
for (DeferredImportSelectorHolder deferredImport : deferredImports) {
ConfigurationClass configClass = deferredImport.getConfigurationClass();
try {
//调用DeferredImportSelector的方法selectImports,获取需要被导入的类的名称
String[] imports = deferredImport.getImportSelector().selectImports(configClass.getMetadata());
// 处理任何一个 @Import 注解
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);
}
}
}
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doProcessConfigurationClass()对一个配置类执行真正的处理
doProcessConfigurationClass()会对一个配置类执行真正的处理：

一个配置类的成员类(配置类内嵌套定义的类)也可能适配类，先遍历这些成员配置类，调用processConfigurationClass处理它们;
处理配置类上的注解@PropertySources,@PropertySource
处理配置类上的注解@ComponentScans,@ComponentScan
处理配置类上的注解@Import
处理配置类上的注解@ImportResource
处理配置类中每个带有@Bean注解的方法
处理配置类所实现接口的缺省方法
检查父类是否需要处理，如果父类需要处理返回父类，否则返回null
返回父类表示当前配置类处理尚未完成，调用者processConfigurationClass会继续处理其父类；返回null才表示该配置类的处理完成。从这里可以推断一旦一个配置类被processConfigurationClass处理完成，表示其自身，内部嵌套类，各个实现接口以及各级父类都被处理完成。

/**
* Apply processing and build a complete ConfigurationClass by reading the
* annotations, members and methods from the source class. This method can be called
* multiple times as relevant sources are discovered.
* @param configClass the configuration class being build
* @param sourceClass a source class
* @return the superclass, or null if none found or previously processed
*/
protected final SourceClass doProcessConfigurationClass(ConfigurationClass configClass, SourceClass sourceClass)
throws IOException {

// Recursively process any member (nested) classes first，首先递归处理嵌套类
processMemberClasses(configClass, sourceClass);

// Process any @PropertySource annotations，处理每个@PropertySource注解
for (AnnotationAttributes propertySource : AnnotationConfigUtils.attributesForRepeatable(
sourceClass.getMetadata(), PropertySources.class,
org.springframework.context.annotation.PropertySource.class)) {
if (this.environment instanceof ConfigurableEnvironment) {
processPropertySource(propertySource);
}
else {
logger.warn("Ignoring @PropertySource annotation on [" + sourceClass.getMetadata().getClassName() +
"]. Reason: Environment must implement ConfigurableEnvironment");
}
}

// Process any @ComponentScan annotations，处理每个@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) {
// 该配置类上注解了@ComponentScan,现在执行扫描，获取其中的Bean定义
// this.componentScanParser 是一个 ComponentScanAnnotationParser，在当前对象的构造函数中
// 被创建
Set<BeanDefinitionHolder> scannedBeanDefinitions =
this.componentScanParser.parse(componentScan, sourceClass.getMetadata().getClassName());
// 对Component scan得到的Bean定义做检查，看看里面是否有需要处理的配置类，
// 有的话对其做分析处理
for (BeanDefinitionHolder holder : scannedBeanDefinitions) {
if (ConfigurationClassUtils.checkConfigurationClassCandidate(
holder.getBeanDefinition(), this.metadataReaderFactory)) {
// 如果该Bean定义是一个配置类，它进行分析
parse(holder.getBeanDefinition().getBeanClassName(), holder.getBeanName());
}
}
}
}

// Process any @Import annotations，处理每个@Import注解
// 注意这里调用到了getImports()方法，它会搜集sourceClass上所有的@Import注解的value值，
// 具体搜集的方式是访问sourceClass直接注解的@Import以及递归访问它的注解中隐含的所有的@Import
processImports(configClass, sourceClass, getImports(sourceClass), true);

// Process any @ImportResource annotations，处理每个@ImportResource注解
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);
configClass.addImportedResource(resolvedResource, readerClass);
}
}

// Process individual @Bean methods,处理配置类中每个带有@Bean注解的方法
Set<MethodMetadata> beanMethods = retrieveBeanMethodMetadata(sourceClass);
for (MethodMetadata methodMetadata : beanMethods) {
configClass.addBeanMethod(new BeanMethod(methodMetadata, configClass));
}

// Process default methods on interfaces，处理接口上的缺省方法
processInterfaces(configClass, sourceClass);

// Process superclass, if any
// 如果父类superclass存在，并且不是`java`包中的类，并且尚未处理处理，
// 则才返回它以便外层循环继续
if (sourceClass.getMetadata().hasSuperClass()) {
String superclass = sourceClass.getMetadata().getSuperClassName();
if (!superclass.startsWith("java") && !this.knownSuperclasses.containsKey(superclass)) {
this.knownSuperclasses.put(superclass, configClass);
// Superclass found, return its annotation metadata and recurse
return sourceClass.getSuperClass();
}
}

// No superclass -> processing is complete，没找到需要处理的父类，处理结果
return null;// 用返回null告诉外层循环结束
}
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processImports()处理配置类上搜集到的@Import注解
/**
* 处理配置类上搜集到的@Import注解
* 参数 configuClass 配置类
* 参数 currentSourceClass 当前源码类
* 参数 importCandidates, 所有的@Import注解的value
* 参数 checkForCircularImports, 是否检查循环导入
**/
private void processImports(ConfigurationClass configClass, SourceClass currentSourceClass,
Collection<SourceClass> importCandidates, boolean checkForCircularImports) throws IOException {

if (importCandidates.isEmpty()) {
// 如果配置类上没有任何候选@Import，说明没有需要处理的导入，则什么都不用做，直接返回
return;
}

if (checkForCircularImports && isChainedImportOnStack(configClass)) {
// 如果要求做循环导入检查，并且检查到了循环依赖，报告这个问题
this.problemReporter.error(new CircularImportProblem(configClass, this.importStack));
}
else {
// 开始处理配置类configClass上所有的@Import importCandidates
this.importStack.push(configClass);
try {
// 循环处理每一个@Import,每个@Import可能导入三种类型的类 :
// 1. ImportSelector
// 2. ImportBeanDefinitionRegistrar
// 3. 其他类型，都当作配置类处理，也就是相当于使用了注解@Configuration的配置类
// 下面的for循环中对这三种情况执行了不同的处理逻辑
for (SourceClass candidate : importCandidates) {
if (candidate.isAssignable(ImportSelector.class)) {
// Candidate class is an ImportSelector -> delegate to it to determine imports
Class<?> candidateClass = candidate.loadClass();
ImportSelector selector = BeanUtils.instantiateClass(candidateClass, ImportSelector.class);
ParserStrategyUtils.invokeAwareMethods(
selector, this.environment, this.resourceLoader, this.registry);
if (this.deferredImportSelectors != null && selector instanceof DeferredImportSelector) {
this.deferredImportSelectors.add(
new DeferredImportSelectorHolder(configClass, (DeferredImportSelector) selector));
}
else {
String[] importClassNames = selector.selectImports(currentSourceClass.getMetadata());
Collection<SourceClass> importSourceClasses = asSourceClasses(importClassNames);
processImports(configClass, currentSourceClass, importSourceClasses, false);
}
}
else if (candidate.isAssignable(ImportBeanDefinitionRegistrar.class)) {
// Candidate class is an ImportBeanDefinitionRegistrar ->
// delegate to it to register additional bean definitions
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());
}
else {
// Candidate class not an ImportSelector or ImportBeanDefinitionRegistrar ->
// process it as an @Configuration class
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();
}
}
}
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