SpringBoot成长记8(SpringBoot如何实现自动装配配置和扩展)

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前面我们摸清楚了整个invokeBeanFactoryPostProcessors方法的if-else逻辑和3个for循环的核心脉络逻辑。
接下来我们来看下细节,我会通过抓大放小的思想,带大家看到在扩展点执行的过程中,最最要的有哪一些。
SpringBoot的自动装配配置如何做到的、第三方技术如何进行扩展的。
SpringBoot的自动装配配置如何做到的? if-else逻辑中哪些BeanFactoryPostProcessor执行了?
之前我们提到过,invokeBeanFactoryPostProcessors执行的BeanFactoryPostProcessor主要来源是容器的两个属性
beanFactoryPostProcessors 和BeanDefinitionMap。
首先这两个属性,会在之前执行扩展操作,比如listener或者initializer的方法时,设置进去值的。执行到invokeBeanFactoryPostProcessors时,之前会设置如下图所示的值:
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从上图可以看出来,执行invokeBeanFactoryPostProcessors的时候已经有4个BeanFactoryPostProcessor。
当执行invokeBeanFactoryPostProcessors,核心脉络上一节我们分析出了是主要一个if-else+3个for循环组成的,这个if-else中有分了内部的、实现PriorityOrderd、Ordered、NonOrder这个四个顺序执行。结合上面4个BeanFactoryPostProcessor,整体执行如下图所示:
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从图中可以看出来,非常关键的一点那就是:在执行扩展方法1的过程中,通过Spring内部的一个ConfigurationClassPostProcessor,补充了新的BeanDefinition,增加了新的BeanFactoryPostProcessor。
ConfigurationClassPostProcessor这个执行非常关键,因为它补充了新的BeanDefinition。
它核心用来进行加载ClassPath下所有java注解定义的BeanDefinition。比如:自己包下定义的@Service,@Component,@Controller@Configuration @Bean等注解定义的Bean,也包括外部的starter中@Configuration @Bean等配置。
也就是你定义的大多数bean和外部starter定义的Bean的BeanDefinition都会被放入到容器中。
另外,补充了新的BeanDefinition,这里我们简化了下,假设当前应用,只依赖了一个myBatis-starter,之后只会补充一个MyBatis相关的BeanDefinition,一个BeanFactoryPostProcessor—MapperScannerConfigurer。从名字上猜测,它应该是用来扫描MyBatis相关bean的。
invokeBeanFactoryPostProcessors的if-else逻辑中,触发了2个扩展操作,最后还会执行扩展方法2,之前的所有BeanFactoryPostProcessor,统一会执行扩展方法2。
扩展方法2执行的逻辑,基本没有什么核心的,这里我们就直接过了,你知道invokeBeanFactoryPostProcessors这里会触发这个扩展点,并且在扩展方法1之后执行就行了。
最终执行完if-else后,BeanFactory中的主要有如下的beanDefination:

beanDefinitionNames = {ArrayList@3752}size = 164 0 = "org.springframework.context.annotation.internalConfigurationAnnotationProcessor" 1 = "org.springframework.context.annotation.internalAutowiredAnnotationProcessor" 2 = "org.springframework.context.annotation.internalCommonAnnotationProcessor" 3 = "org.springframework.context.event.internalEventListenerProcessor" 4 = "org.springframework.context.event.internalEventListenerFactory" 5 = "learnSpringBootApplication" 6 = "org.springframework.boot.autoconfigure.internalCachingMetadataReaderFactory" 7 = "userController" 8 = "myBeanPostProcessor" 9 = "userServiceImpl" 10 = "userMapper" 11 = "org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfigurationPackages" 12 = "org.springframework.boot.autoconfigure.context.PropertyPlaceholderAutoConfiguration" 13 = "propertySourcesPlaceholderConfigurer" 14 = "org.springframework.boot.autoconfigure.websocket.servlet.WebSocketServletAutoConfiguration$TomcatWebSocketConfiguration" 15 = "websocketServletWebServerCustomizer" 16 = "org.springframework.boot.autoconfigure.websocket.servlet.WebSocketServletAutoConfiguration" 17 = "org.springframework.boot.autoconfigure.web.servlet.ServletWebServerFactoryConfiguration$EmbeddedTomcat" 18 = "tomcatServletWebServerFactory" 19 = "org.springframework.boot.autoconfigure.web.servlet.ServletWebServerFactoryAutoConfiguration" 20 = "servletWebServerFactoryCustomizer" 21 = "tomcatServletWebServerFactoryCustomizer" 22 = "org.springframework.boot.context.properties.ConfigurationPropertiesBindingPostProcessor" 23 = "org.springframework.boot.context.internalConfigurationPropertiesBinderFactory" 24 = "org.springframework.boot.context.internalConfigurationPropertiesBinder" 25 = "org.springframework.boot.context.properties.ConfigurationPropertiesBeanDefinitionValidator" 26 = "org.springframework.boot.context.properties.ConfigurationBeanFactoryMetadata" 27 = "server-org.springframework.boot.autoconfigure.web.ServerProperties" 28 = "webServerFactoryCustomizerBeanPostProcessor" 29 = "errorPageRegistrarBeanPostProcessor" 30 = "org.springframework.boot.autoconfigure.web.servlet.DispatcherServletAutoConfiguration$DispatcherServletConfiguration" 31 = "dispatcherServlet" 32 = "spring.mvc-org.springframework.boot.autoconfigure.web.servlet.WebMvcProperties" 33 = "spring.http-org.springframework.boot.autoconfigure.http.HttpProperties" 34 = "org.springframework.boot.autoconfigure.web.servlet.DispatcherServletAutoConfiguration$DispatcherServletRegistrationConfiguration" 35 = "dispatcherServletRegistration" 36 = "org.springframework.boot.autoconfigure.web.servlet.DispatcherServletAutoConfiguration" 37 = "org.springframework.boot.autoconfigure.task.TaskExecutionAutoConfiguration" 38 = "taskExecutorBuilder" 39 = "applicationTaskExecutor" 40 = "spring.task.execution-org.springframework.boot.autoconfigure.task.TaskExecutionProperties" 41 = "org.springframework.boot.autoconfigure.validation.ValidationAutoConfiguration" 42 = "defaultValidator" 43 = "methodValidationPostProcessor" 44 = "org.springframework.boot.autoconfigure.web.servlet.error.ErrorMvcAutoConfiguration$WhitelabelErrorViewConfiguration" 45 = "error" 46 = "beanNameViewResolver" 47 = "org.springframework.boot.autoconfigure.web.servlet.error.ErrorMvcAutoConfiguration$DefaultErrorViewResolverConfiguration" 48 = "conventionErrorViewResolver" 49 = "org.springframework.boot.autoconfigure.web.servlet.error.ErrorMvcAutoConfiguration" 50 = "errorAttributes" 51 = "basicErrorController" 52 = "errorPageCustomizer" 53 = "preserveErrorControllerTargetClassPostProcessor" 54 = "spring.resources-org.springframework.boot.autoconfigure.web.ResourceProperties" 55 = "org.springframework.boot.autoconfigure.web.servlet.WebMvcAutoConfiguration$EnableWebMvcConfiguration" 56 = "requestMappingHandlerAdapter" 57 = "requestMappingHandlerMapping" 58 = "welcomePageHandlerMapping" 59 = "mvcConversionService" 60 = "mvcValidator" 61 = "mvcContentNegotiationManager" 62 = "mvcPathMatcher" 63 = "mvcUrlPathHelper" 64 = "viewControllerHandlerMapping" 65 = "beanNameHandlerMapping" 66 = "routerFunctionMapping" 67 = "resourceHandlerMapping" 68 = "mvcResourceUrlProvider" 69 = "defaultServletHandlerMapping" 70 = "handlerFunctionAdapter" 71 = "mvcUriComponentsContributor" 72 = "httpRequestHandlerAdapter" 73 = "simpleControllerHandlerAdapter" 74 = "handlerExceptionResolver" 75 = "mvcViewResolver" 76 = "mvcHandlerMappingIntrospector" 77 = "org.springframework.boot.autoconfigure.web.servlet.WebMvcAutoConfiguration$WebMvcAutoConfigurationAdapter" 78 = "defaultViewResolver" 79 = "viewResolver" 80 = "requestContextFilter" 81 = "org.springframework.boot.autoconfigure.web.servlet.WebMvcAutoConfiguration" 82 = "formContentFilter" 83 = "org.springframework.boot.autoconfigure.jdbc.DataSourceConfiguration$Hikari" 84 = "dataSource" 85 = "org.springframework.boot.autoconfigure.jdbc.DataSourceJmxConfiguration$Hikari" 86 = "org.springframework.boot.autoconfigure.jdbc.DataSourceJmxConfiguration" 87 = "org.springframework.boot.autoconfigure.jdbc.DataSourceAutoConfiguration$PooledDataSourceConfiguration" 88 = "org.springframework.boot.autoconfigure.jdbc.metadata.DataSourcePoolMetadataProvidersConfiguration$HikariPoolDataSourceMetadataProviderConfiguration" 89 = "hikariPoolDataSourceMetadataProvider" 90 = "org.springframework.boot.autoconfigure.jdbc.metadata.DataSourcePoolMetadataProvidersConfiguration" 91 = "org.springframework.boot.autoconfigure.jdbc.DataSourceInitializerInvoker" 92 = "org.springframework.boot.autoconfigure.jdbc.DataSourceInitializationConfiguration" 93 = "dataSourceInitializerPostProcessor" 94 = "org.springframework.boot.autoconfigure.jdbc.DataSourceAutoConfiguration" 95 = "spring.datasource-org.springframework.boot.autoconfigure.jdbc.DataSourceProperties" 96 = "com.baomidou.mybatisplus.autoconfigure.MybatisPlusAutoConfiguration" 97 = "sqlSessionFactory" 98 = "sqlSessionTemplate" 99 = "mybatis-plus-com.baomidou.mybatisplus.autoconfigure.MybatisPlusProperties"

SpringBoot的自动装配配置实际是通过starter+@Conditional注解+@Import注解+invokeBeanFactoryPostProcessors触发扩展点共同实现的。
上面每个点都有一些比较有意思的设计。
这句话你第一次听肯定不理解,没关系,等我讲完这这一节你就会明白SpringBoot核心装配置的的几个设计点了。
既然从容器中获取到之前放入的对象ConfigurationClassPostProcessor这个对象非常核心,用来增加BeanDefination的。
接下来,我们就来详细分析下它的核心原理,看看它是如何增加BeanDefination的,并且扫描出外部的starter的。
术语普及starter是什么?
starter是SpringBoot定义的已经有一些默认javaConfig配置好类,通过封装成jar,定义好maven的依赖,为我们提供了便利的配置起步依赖。
也就是说,我们可以定义了常见的Spring和第三方技术整合的默认配置,或者我们自己定义默认的整合第三方技术或者自研技术的配置,这样的功能是非常便利的。
在上面我们提到了invokeBeanFactoryPostProcessors中核心触发的扩展操作postProcessBeanDefinitionRegistry是:通过Spring内部的一个ConfigurationClassPostProcessor,补充了新的BeanDefinition。
当执行完这个类的扩展操作后,容器的BeanDefinitionMap中多了很多BeanDefinition,有SpringMVC相关的,有MyBatis相关、有我们自己定义的Controller和Service相关等。
那我们大体就可以分为两步来看,
1) 自己定义的Controller和Service相关的BeanDefinition添加
2) starter、其他框架的BeanDefinition添加
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自己定义的Controller和Service相关的BeanDefinition如何添加的?
在看第一步之前,你可以思考下,我们定义的Bean是不是通常有以下几种
@Bean+@Configuration注解定义的,@Service,@Controller等注解定义的、也有用xml、groovy定义的bean
而且可以通过@Import,@ImportResource导入其他的xml或者JavaConfig定义的Bean,@ComponentScan指定扫描Bean的路径等等。
也就是说有一大堆注解需要我们分析和解析。这个是需要一个解析器和扫描器来进行的。就类似于之前我们提到的Reader和Scanner。
那么接下来,我们看下第一步,自己定义的Controller和Service相关的BeanDefinition是如何被添加的?
刚才我们分析到,有一大堆注解需要ConfigurationClassPostProcessor分析和解析,那ConfigurationClassPostProcessor中核心的那几个组件来负责做这些事情的呢?
让我先来看下ConfigurationClassPostProcessor它扩展方法的脉络:
@Override public void postProcessBeanDefinitionRegistry(BeanDefinitionRegistry registry) { int registryId = System.identityHashCode(registry); if (this.registriesPostProcessed.contains(registryId)) { throw new IllegalStateException( "postProcessBeanDefinitionRegistry already called on this post-processor against " + registry); } if (this.factoriesPostProcessed.contains(registryId)) { throw new IllegalStateException( "postProcessBeanFactory already called on this post-processor against " + registry); } this.registriesPostProcessed.add(registryId); processConfigBeanDefinitions(registry); }

方法脉络其实很简单,核心触发了processConfigBeanDefinitions这个方法,其余的if判断只是些校验而已。
而触发的这个方法内容就比较多了:
public void processConfigBeanDefinitions(BeanDefinitionRegistry registry) { List configCandidates = new ArrayList<>(); String[] candidateNames = registry.getBeanDefinitionNames(); for (String beanName : candidateNames) { BeanDefinition beanDef = registry.getBeanDefinition(beanName); if (beanDef.getAttribute(ConfigurationClassUtils.CONFIGURATION_CLASS_ATTRIBUTE) != null) { if (logger.isDebugEnabled()) { logger.debug("Bean definition has already been processed as a configuration class: " + beanDef); } } else if (ConfigurationClassUtils.checkConfigurationClassCandidate(beanDef, this.metadataReaderFactory)) { configCandidates.add(new BeanDefinitionHolder(beanDef, beanName)); } }// Return immediately if no @Configuration classes were found if (configCandidates.isEmpty()) { return; }// Sort by previously determined @Order value, if applicable configCandidates.sort((bd1, bd2) -> { int i1 = ConfigurationClassUtils.getOrder(bd1.getBeanDefinition()); int i2 = ConfigurationClassUtils.getOrder(bd2.getBeanDefinition()); return Integer.compare(i1, i2); }); // Detect any custom bean name generation strategy supplied through the enclosing application context SingletonBeanRegistry sbr = null; if (registry instanceof SingletonBeanRegistry) { sbr = (SingletonBeanRegistry) registry; if (!this.localBeanNameGeneratorSet) { BeanNameGenerator generator = (BeanNameGenerator) sbr.getSingleton( AnnotationConfigUtils.CONFIGURATION_BEAN_NAME_GENERATOR); if (generator != null) { this.componentScanBeanNameGenerator = generator; this.importBeanNameGenerator = generator; } } }if (this.environment == null) { this.environment = new StandardEnvironment(); }// Parse each @Configuration class ConfigurationClassParser parser = new ConfigurationClassParser( this.metadataReaderFactory, this.problemReporter, this.environment, this.resourceLoader, this.componentScanBeanNameGenerator, registry); Set candidates = new LinkedHashSet<>(configCandidates); Set alreadyParsed = new HashSet<>(configCandidates.size()); do { parser.parse(candidates); parser.validate(); Set configClasses = new LinkedHashSet<>(parser.getConfigurationClasses()); configClasses.removeAll(alreadyParsed); // Read the model and create bean definitions based on its content if (this.reader == null) { this.reader = new ConfigurationClassBeanDefinitionReader( registry, this.sourceExtractor, this.resourceLoader, this.environment, this.importBeanNameGenerator, parser.getImportRegistry()); } this.reader.loadBeanDefinitions(configClasses); alreadyParsed.addAll(configClasses); candidates.clear(); if (registry.getBeanDefinitionCount() > candidateNames.length) { String[] newCandidateNames = registry.getBeanDefinitionNames(); Set oldCandidateNames = new HashSet<>(Arrays.asList(candidateNames)); Set alreadyParsedClasses = new HashSet<>(); for (ConfigurationClass configurationClass : alreadyParsed) { alreadyParsedClasses.add(configurationClass.getMetadata().getClassName()); } for (String candidateName : newCandidateNames) { if (!oldCandidateNames.contains(candidateName)) { BeanDefinition bd = registry.getBeanDefinition(candidateName); if (ConfigurationClassUtils.checkConfigurationClassCandidate(bd, this.metadataReaderFactory) && !alreadyParsedClasses.contains(bd.getBeanClassName())) { candidates.add(new BeanDefinitionHolder(bd, candidateName)); } } } candidateNames = newCandidateNames; } } while (!candidates.isEmpty()); // Register the ImportRegistry as a bean in order to support ImportAware @Configuration classes if (sbr != null && !sbr.containsSingleton(IMPORT_REGISTRY_BEAN_NAME)) { sbr.registerSingleton(IMPORT_REGISTRY_BEAN_NAME, parser.getImportRegistry()); }if (this.metadataReaderFactory instanceof CachingMetadataReaderFactory) { // Clear cache in externally provided MetadataReaderFactory; this is a no-op // for a shared cache since it'll be cleared by the ApplicationContext. ((CachingMetadataReaderFactory) this.metadataReaderFactory).clearCache(); } }

方法长或者不好理解,没有关系。你用我教你的思想分析就好,
按照for循环和if,划分脉络,抓大放小后,最核心的逻辑可以分为如下3点:
1)第一个for循环:获取BeanDefinitionMap所有的beanName,查找出标记了@Configuration注解的BeanDefinition,这里找到的其实是learnSpringBootApplication
2)if逻辑,选择了BeanNameGenerator,bean的名称生成器相关的设置
3)do-while,创建了ConfigurationClassParser和ConfigurationClassBeanDefinitionReader去扫描和解析ClassPath下的BeanDefinition
整体如下图所示:
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这里我们要强调的是,上面这段逻辑在处理的是我们自定义的Bean,包括Controller、Service和整合其他技术配置的Bean的。
你可以思考下,上面的处理思路就是,查找到BeanDefination,解析和添加BeanDefination。
从哪里开始查找BeanDefination呢?
通过之前prepare和create容器context的时候,通过 Initializers增加了默认的internalBeanDefination和LearnSpringBootApplication的BeanDefination。
(忘记的同学,可以回顾下prepare和create容器,成长记5和6)
ConfigurationClassPostProcessor这里就是遍历之前的BeanDefinationMap集合,它查找的是所有包含@Configuration的BeanDefination
最终查找到的只有一个LearnSpringBootApplication的BeanDefination。
如下图所示:
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怎么解析出BeanDefination?
当知道了主要是找到了LearnSpringBootApplication这个BeanDefination,以这个为入口开始分析解析
javaConfig定义的bean,其实本质是找到所有@Configuration的配置类,@ComponentScan等注解的类,挨个解析它们定义范围的Bean。
xml和groovy也有对应的查找方式,就不赘述了。
具体怎么处解析我们定义的Bean的呢?
肯定要处理很多注解的,比如@ComponentScan注解、@ImportSource等等注解。
主要使用了的组件主要就是ConfigurationClassBeanDefinitionReader、ConfigurationClassParser,通过组件的parse方法来执行解析的。
概况如下图所示:
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执行到这里,自己定义的Controller和Service相关的BeanDefinition就添加完了。
基本就是从Resource->ClassLoader->注解解析,筛选->ConfigurationClass->BeanDefinition
org.springframework.context.annotation.ClassPathScanningCandidateComponentProvider#scanCandidateComponents resources = {Resource[7]@4174} 0 = {FileSystemResource@4181} "file [D:\Repository\Gitee\learn-project\learn-spring-projects\learn-springboot\target\classes\org\mfm\learn\springboot\LearnSpringBootApplication.class]" 1 = {FileSystemResource@4185} "file [D:\Repository\Gitee\learn-project\learn-spring-projects\learn-springboot\target\classes\org\mfm\learn\springboot\controller\UserController.class]" 2 = {FileSystemResource@4186} "file [D:\Repository\Gitee\learn-project\learn-spring-projects\learn-springboot\target\classes\org\mfm\learn\springboot\mapper\UserMapper.class]" 3 = {FileSystemResource@4187} "file [D:\Repository\Gitee\learn-project\learn-spring-projects\learn-springboot\target\classes\org\mfm\learn\springboot\model\User.class]" 4 = {FileSystemResource@4188} "file [D:\Repository\Gitee\learn-project\learn-spring-projects\learn-springboot\target\classes\org\mfm\learn\springboot\service\IUserService.class]" 5 = {FileSystemResource@4189} "file [D:\Repository\Gitee\learn-project\learn-spring-projects\learn-springboot\target\classes\org\mfm\learn\springboot\service\MyBeanPostProcessor.class]" 6 = {FileSystemResource@4190} "file [D:\Repository\Gitee\learn-project\learn-spring-projects\learn-springboot\target\classes\org\mfm\learn\springboot\service\UserServiceImpl.class]"

{ConfigurationClass@4654} "ConfigurationClass: beanName 'userController', class path resource [org/mfm/learn/springboot/controller/UserController.class]" -> {ConfigurationClass@4654} "ConfigurationClass: beanName 'userController', class path resource [org/mfm/learn/springboot/controller/UserController.class]" {ConfigurationClass@4853} "ConfigurationClass: beanName 'myBeanPostProcessor', class path resource [org/mfm/learn/springboot/service/MyBeanPostProcessor.class]" ->

beanDefinitionNames = {ArrayList@4316}size = 10 0 = "org.springframework.context.annotation.internalConfigurationAnnotationProcessor" 1 = "org.springframework.context.annotation.internalAutowiredAnnotationProcessor" 2 = "org.springframework.context.annotation.internalCommonAnnotationProcessor" 3 = "org.springframework.context.event.internalEventListenerProcessor" 4 = "org.springframework.context.event.internalEventListenerFactory" 5 = "learnSpringBootApplication" 6 = "org.springframework.boot.autoconfigure.internalCachingMetadataReaderFactory" 7 = "userController" 8 = "myBeanPostProcessor" 9 = "userServiceImpl"

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starter和其他框架的BeanDefinition如何添加的?
通过上面的分析你应该知道了ConfigurationClassPostProcessor是通过ConfigurationClassParser的parse方法查找和解析ClassPath下的BeanDefination
主要分为两步:
第一步主要是添加自己定义的Controller和Service相关的BeanDefinition
第二步主要做了什么?
答案是:添加了starter中其他框架的BeanDefinition如何添加的
那通过什么添加starter中的BeanDefinition呢?
在之前第一步解析import注解的时候,会扫描出来一个AutoConfigurationImportSelector。通过这个Selector会补充添加starter中的BeanDefinition
如下图所示:
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AutoConfigurationImportSelector具体怎么补充starter中的BeanDefinition,其实一句话概括就是查找了所有ClassPath下的META-INF/spring.factories定义的EnableAutoConfiguration.class,通过条件注解解析加载出对应的自动配置,将配置中的@Bean加载为BeanDefinition
我通过一张图给大家解释下:
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这里有大堆的封装,不是非常重要,可以跳过,大家知道封装了之前扫描import注解获取的AutoConfigurationImportSelector这个组件就可以了。
上图核心就是读取了META-INF/spring.factories中定义的一对AutoConfiguration。有了这些AutoConfiguration,自然就可以解析出对应的BeanDefinition了。
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思考:ConfigurationClassPostProcessor的添加BeanDefination的设计
ConfigurationClassParser,内部使用了Scanner,扫描了ClassPath下几乎所有的BeanDefination,自己定义的注解bean也好,外部的基于条件注解的自动配置也好,都会扫描到,它们统统为Resource资源,只不过这些Resource资源表示的是Bean的配置类而已,一般使用Java定义的话都是ConfigurationClasss,它们作为候选者,通过Reader解析器解析后,将所有的BeanDefination放入到容器中。
其实符合我们之前将Spring容器抽象设计的思想,Resource-->Reader-->BeanDefination,只不过它封装很多组件类来实现这个过程而已。
经过思考后,你可以抓住重点,概况总结下。最终SpringBoot的Starter进行自动装配配置的核心流程和设计我们可以概况如下图所示:
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第三方技术如何进行扩展的 思考:mybatis的Mapper如何被添加的?
之前我们添加了很多通过注解定义bean,无论是我们自己些的@Service、@Controller定义的Bean,还是starter中的@Bean。
可是还有一些Bean没有注解,也能被添加,比如mybatis的mapper。
public interface UserMapper extends BaseMapper {}@MapperScan("org.mfm.learn.springboot.mapper") @SpringBootApplication public class LearnSpringBootApplication {}

其实如果你了解无论是注解定义的还是没有注解的,其实在Spring看来都是一样的,因为它们都是Resource,我是根据不同的Scanner扫描到不同的Resource资源,通过指定的方式解析出来一些想要的Resource为BeanDefination而已。
那么你如果想添加额外的BeanDefination,可以自己定义Scanner来补充资源,定义指定的方式添加BeanDefination就行。
mybatis就是这么干的。
通过上面的代码你其实可以看到@MapperScan注解其实定义了自己的Scanner:MapperScannerRegistrar
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Target(ElementType.TYPE) @Documented @Import(MapperScannerRegistrar.class) @Repeatable(MapperScans.class) public @interface MapperScan {

MapperScannerRegistrar类实现了关键的两个接口ImportBeanDefinitionRegistrar, ResourceLoaderAware。
public class MapperScannerRegistrar implements ImportBeanDefinitionRegistrar, ResourceLoaderAware {}

你可以猜想下:
一个应该Spring设计对添加额外BeanDefinition设计的接口ImportBeanDefinitionRegistrar
一个应该是ResourceLoaderAware,设置好ResourceLoader这个属性,你还记得ResourceLoader,它是不是封装ClassLoader,可以Classpath查找Resource。
因为Scanner主要的作用就是查找和过滤资源。
知道了这个逻辑理解Mapper怎么添加的就不难了。我们来看下代码:
public class MapperScannerRegistrar implements ImportBeanDefinitionRegistrar, ResourceLoaderAware { @Override public void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata importingClassMetadata, BeanDefinitionRegistry registry) { AnnotationAttributes mapperScanAttrs = AnnotationAttributes .fromMap(importingClassMetadata.getAnnotationAttributes(MapperScan.class.getName())); if (mapperScanAttrs != null) { registerBeanDefinitions(mapperScanAttrs, registry); } }void registerBeanDefinitions(AnnotationAttributes annoAttrs, BeanDefinitionRegistry registry) {ClassPathMapperScanner scanner = new ClassPathMapperScanner(registry); // this check is needed in Spring 3.1 Optional.ofNullable(resourceLoader).ifPresent(scanner::setResourceLoader); Class annotationClass = annoAttrs.getClass("annotationClass"); if (!Annotation.class.equals(annotationClass)) { scanner.setAnnotationClass(annotationClass); }Class markerInterface = annoAttrs.getClass("markerInterface"); if (!Class.class.equals(markerInterface)) { scanner.setMarkerInterface(markerInterface); }Class generatorClass = annoAttrs.getClass("nameGenerator"); if (!BeanNameGenerator.class.equals(generatorClass)) { scanner.setBeanNameGenerator(BeanUtils.instantiateClass(generatorClass)); }Class mapperFactoryBeanClass = annoAttrs.getClass("factoryBean"); if (!MapperFactoryBean.class.equals(mapperFactoryBeanClass)) { scanner.setMapperFactoryBeanClass(mapperFactoryBeanClass); }scanner.setSqlSessionTemplateBeanName(annoAttrs.getString("sqlSessionTemplateRef")); scanner.setSqlSessionFactoryBeanName(annoAttrs.getString("sqlSessionFactoryRef")); List basePackages = new ArrayList<>(); basePackages.addAll( Arrays.stream(annoAttrs.getStringArray("value")) .filter(StringUtils::hasText) .collect(Collectors.toList())); basePackages.addAll( Arrays.stream(annoAttrs.getStringArray("basePackages")) .filter(StringUtils::hasText) .collect(Collectors.toList())); basePackages.addAll( Arrays.stream(annoAttrs.getClassArray("basePackageClasses")) .map(ClassUtils::getPackageName) .collect(Collectors.toList())); scanner.registerFilters(); scanner.doScan(StringUtils.toStringArray(basePackages)); } }

可以看到MapperScannerRegistrar中主要执行是通过ClassPathMapperScanner来执行的,而且解析了@MapperScan中的属性,看看是否要过滤那些Bean之类的。
有了MapperScannerRegistrar,那它什么时候执行的呢?通过一张图我给大家讲下:
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可以看到就是在我们之前分析触发扩展操作的时候,在执行ConfigurationClassBeanDefinitionReader#loadBeanDefinitions()是,会检查到标记了@MapperScan注解的ConfigurationClass,处理这个类的时候,会执行MapperScannerRegistrar。
基于ImportBeanDefinitionRegistrar的扩展
Spring容器有很多扩展点,刚才看到MyBatis利用了ImportBeanDefinitionRegistrar进行扩展,还有很多技术都是用这种方式进行一些扩展。
比如Qconfig 、Sedis 、QSchedule 等
Qconfig QConfigAutoConfiguration
@Configuration @Import(QConfigAutoConfiguration.Register.class) @Internal public class QConfigAutoConfiguration {}

Sedis DbaccessAutoConfiguration
@Configuration @Import(DbaccessAutoConfiguration.Register.class) public class DbaccessAutoConfiguration { }

QSchedule QScheduleAutoConfiguration
@Configuration @Import(QScheduleAutoConfiguration.Register.class) public class QScheduleAutoConfiguration { }

我们以Qconfig 举例,通过ImportBeanDefinitionRegistrar可以进行什么样的扩展呢?如下所示:
@Configuration @Import(QConfigAutoConfiguration.Register.class) public class QConfigAutoConfiguration {class Register implements ImportBeanDefinitionRegistrar{ public Register() { //读取本地配置//从配置中心获取配置}//添加关键的beanDefinition @Override public void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata annotationMetadata, BeanDefinitionRegistry registry) {}} }

其实无论如何,你要透过现象看到本质,扩展操作最终,本质都是为了给容器补充一些BeanDefinition、一些Bean,为Bean设置一些属性。
而这些Bean实现什么功能,都可以,可以mq相关,配置相关,数据访问相关都可以,这就是Spring容器帮我们创建对象,对象的维护又不失去灵活性,这一点是非常好的。当然前提是你得熟练掌握Spring容器。
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基于BeanFactoryPostProcessor的扩展
我们现在一直在整个run方法的流程中分析invokeBeanFactoryPostProcessors它的核心逻辑,前面通过invokeBeanFactoryPostProcessors中的if-else逻辑执行了很多扩展逻辑。
而invokeBeanFactoryPostProcessors除了if-else中的逻辑执行,其实还有外层的3个for循环需要执行。
上一节我们分析过for循环是在执行BeanFactoryPostProcessor的一个扩展操作。可以是之前我们已经将SpringBoot内部的BeanFactoryPostProcessor按照顺序执行过了。后面要执行的这些BeanFactoryPostProcessor哪里来的呢?
其实很简单,我们执行if-else的逻辑后,触发了很多自动装配配置和第三方的扩展操作,补充了一大堆BeanDefinition,这些BeanDefinition如果有新的BeanFactoryPostProcessor,就需要进行再次触发下BeanFactoryPostProcessor的扩展操作了。
至于触发第三方技术定义的这些BeanFactoryPostProcessor,可以做什么,其实就很多了。比如添加、修改BeanDefinition,解析自己第三方的配置文件等等。
这里我就不具体举例了,简单概况了下它执行的逻辑,整体如下图所示:
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小结 到这里,我们就分析完了SpringBoot非常核心的功能,通过分析invokeBeanFactoryPostProcessors的扩展点的执行,分析了SpringBoot自动装配配置的原理。
其实这里最关键的不是SpringBoot自动装配的原理,最关键的主要是两点:
第一点:自动装配的关键其实是基于扩展点接口BeanFactoryPostProcessor的触发设计,根于Resource到BeanDefinition的抽象设计。其他的不过是绑定到了某个类或者方法的执行流程中而已,或者基于约定查找了固定名称的配置文件而已。
第二点:一个好的框架,是不断完善的,在一些核心的操作中,如果想要灵活,仍可以做额外的扩展设计。ConfigurationClass解析就是很好的例子,通过ImportBeanDefinitionRegistrar等扩展设计,灵活的开放出来,方便让第三方技术对Bean配置的做补充等。
最后留一个小的思考:SpringMVC常用的核心组件的BeanDefinition是什么时候加载的呢?如果理解了今天的内容,相信你肯定能回答上来。
答上来的话,其实你也就懂了SpringMVC如何和SpringBoot整合的了。
【SpringBoot成长记8(SpringBoot如何实现自动装配配置和扩展)】好,我们下节再见!
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