Spring源码解读 - IOC xml配置解析（二）- 自定义标签解析与component-scan原理（一）
这个问题其实上一篇有讲过，这边再复述一遍，在 spring
的 xml
配置文件中，我们可以把所有的标签分为两类：自定义标签和默认标签，区别如下
<!-- 标签前面有 xxx:即是spring的自定义标签，我们也可以自己定义一个xiaozize:的标签-之后会讲到 -->
<context:component-scan base-package="com.xiaoxizi.spring"/>
<!-- 该标签对应的命名空间在xml文件头部beans标签中声明 -->
<beans xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context" ... />
<!-- 默认标签没有 xx: 前缀 -->
<bean class="com.xiaoxizi.spring.service.AccountServiceImpl"
id="accountService" scope="singleton" primary="true"/>
<!-- 对应的命名空间也在xml文件头部beans标签中声明 -->
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans" ... />
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需要注意的是，自定义标签的概念，并不完全只指我们开发时自己定义的标签，而是spring的开发者为之后拓展预留的 拓展点 ，这个拓展点我们可以用，spring的开发人员在为spring添加新功能时，也可以使用。
2. 关于 spring
内置的自定义标签 context:component-scan
我们现在的开发中，更多的情况下，其实是使用 @Configuration
、 @Component
、 @Service
等注解来进行 bean
的声明而不是使用 xml
的 bean
标签了。
那么为什么一个类加上了这些注解之后，就能被spring管理了呢？
实际上这些 拓展功能
是 spring
通过自己预留的自定义标签的拓展点进行拓展的，对于上述的功能，具体是使用的 context:component-scan
标签。
我们今天就通过对自定义标签 context:component-scan
的解析来跟踪一下相应的源码，理解 spring
自定义标签解析的流程，同时也对 context:component-scan
实现的功能做一个讲解，看一下 @Component
等标签的实现原理。
二、源码解析
1. 自定义标签解析过程
由于上一篇对xml的源码跟过了，这期我们之间定位到相应代码 org.springframework.beans.factory.xml.DefaultBeanDefinitionDocumentReader#parseBeanDefinitions
protected void parseBeanDefinitions(Element root, BeanDefinitionParserDelegate delegate) {
// 判断是否是默认的命名空间
if (delegate.isDefaultNamespace(root)) {
NodeList nl = root.getChildNodes();
for (int i = 0; i < nl.getLength(); i++) {
Node node = nl.item(i);
if (node instanceof Element) {
Element ele = (Element) node;
if (delegate.isDefaultNamespace(ele)) {
// 解析默认标签
parseDefaultElement(ele, delegate);
}
else {
// 可以看到代理主要进行自定义标签的解析
delegate.parseCustomElement(ele);
}
}
}
}
else {
// 可以看到代理主要进行自定义标签的解析
delegate.parseCustomElement(root);
}
}
@Nullable
public BeanDefinition parseCustomElement(Element ele, @Nullable BeanDefinition containingBd) {
// 获取标签对于的namespaceUrl, 即配置文件头部beans标签里面那些xmlns:xxx=www.xxx.com
String namespaceUri = getNamespaceURI(ele);
if (namespaceUri == null) {
return null;
}
// 获取自定义标签对应的NamespaceHandler，从这里我们可以看到，对于每一个namespaceUri应该都有唯一一个对应的NamespaceHandler
NamespaceHandler handler = this.readerContext.getNamespaceHandlerResolver().resolve(namespaceUri);
if (handler == null) {
error("Unable to locate Spring NamespaceHandler for XML schema namespace [" + namespaceUri + "]", ele);
return null;
}
// 把自定义标签委托给对应的NamespaceHandler解析
return handler.parse(ele, new ParserContext(this.readerContext, this, containingBd));
}
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我们先看一下 NamespaceHandler
这个自定义标签的解析接口的结构：
public interface NamespaceHandler {
// 初始化，我们可以合理猜测，这个方法将会在NamespaceHandler实例化之后，使用之前调用
void init();
// xml解析入口
@Nullable
BeanDefinition parse(Element element, ParserContext parserContext);
// 装饰接口，其实用的比较少，上一篇有稍微带到过一下，默认bean标签解析完之后，可以有一个机会对解析出来的beanDefinition进行装饰，实际开发中很少使用
// 有兴趣的同学可以自行看下源码，源码在 org.springframework.beans.factory.xml.DefaultBeanDefinitionDocumentReader#processBeanDefinition
@Nullable
BeanDefinitionHolder decorate(Node source, BeanDefinitionHolder definition, ParserContext parserContext);
}
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接下来当然是需要看一下获取 NamespaceHandler
的流程：
public NamespaceHandler resolve(String namespaceUri) {
// 获取到了一个handlerMapping，具体逻辑我们之后再看
Map<String, Object> handlerMappings = getHandlerMappings();
// 通过namespaceUri获取到一个对象
Object handlerOrClassName = handlerMappings.get(namespaceUri);
if (handlerOrClassName == null) {
return null;
}
// 如果handlerOrClassName是一个NamespaceHandler对象，则直接返回 - 拿到对应的handler了
else if (handlerOrClassName instanceof NamespaceHandler) {
return (NamespaceHandler) handlerOrClassName;
}
else {
// 如果handlerOrClassName不是NamespaceHandler对象，则是String对象
String className = (String) handlerOrClassName;
// 通过String获取到一个Class对象，那么这个String对象肯定是一个类的全限定名啦
Class<?> handlerClass = ClassUtils.forName(className, this.classLoader);
// handlerClass必须继承自NamespaceHandler，很好理解，毕竟是spring提供的拓展点，自然需要符合它定义的规则
if (!NamespaceHandler.class.isAssignableFrom(handlerClass)) {
throw new FatalBeanException("...");
}
// 直接通过反射构造一个实例，点进去看会发现是调用的无参构造器，我们就不看了
NamespaceHandler namespaceHandler = (NamespaceHandler) BeanUtils.instantiateClass(handlerClass);
// !!! 调用了init()方法，和我们之前的推测一致
namespaceHandler.init();
// !!! 把handler对象塞回了handlerMappings，所以我们下次再通过namespaceUri获取时，会直接拿到一个NamespaceHandler对象
// 也即每个namespaceUri对应的NamespaceHandler对象是单例的，而init()方法也只会调用一次
handlerMappings.put(namespaceUri, namespaceHandler);
return namespaceHandler;
// 去除掉了异常处理
}
}
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由上述源码其实我们已经得知了 NamespaceHandler
的一个初始化过程，但其实还有一个疑问，就是这个 handlerMappings
中最初的那些 namespaceUri
对应的handler的类名是哪来的呢？这个时候我们就需要去看一下 getHandlerMappings()
的过程啦
private Map<String, Object> getHandlerMappings() {
Map<String, Object> handlerMappings = this.handlerMappings;
if (handlerMappings == null) {
synchronized (this) {
handlerMappings = this.handlerMappings;
// 双重检查加锁，看来我们的handlerMappings之后加载一次
if (handlerMappings == null) {
// 可以看到这边是去加载了文件
// 文件加载的过程我们就不去跟了，跟主流程关系不大，我们主要看一下这个文件位置
// this.handlerMappingsLocation是哪里
Properties mappings =
PropertiesLoaderUtils.loadAllProperties(this.handlerMappingsLocation, this.classLoader);
handlerMappings = new ConcurrentHashMap<>(mappings.size());
// 然后把文件中的kev-value属性都合并到了一个map里
CollectionUtils.mergePropertiesIntoMap(mappings, handlerMappings);
this.handlerMappings = handlerMappings;
// 干掉了异常处理代码
}
}
}
return handlerMappings;
}
// 字段的定义， 需要说一下当前类是DefaultNamespaceHandlerResolver，喜欢自己探索的同学可以直接空降
/** Resource location to search for. */
private final String handlerMappingsLocation;
// 可以看到这个值是Resolver的构造器中设值的
public DefaultNamespaceHandlerResolver(@Nullable ClassLoader classLoader, String handlerMappingsLocation) {
this.classLoader = (classLoader != null ? classLoader : ClassUtils.getDefaultClassLoader());
this.handlerMappingsLocation = handlerMappingsLocation;
}
// 默认是取的DEFAULT_HANDLER_MAPPINGS_LOCATION这个常量
public DefaultNamespaceHandlerResolver() {
this(null, DEFAULT_HANDLER_MAPPINGS_LOCATION);
}
// 我们看一下这个常量的值
public static final String DEFAULT_HANDLER_MAPPINGS_LOCATION = "META-INF/spring.handlers";
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如果对 SPI
比较熟悉的同学，应该已经知道这是个什么套路了，并且对 META-INF
这个目录也比较熟悉，那么现在，我们看一下这个 META-INF/spring.handlers
文件中到底写了一些什么东西，以 context:component-scan
标签为例，我们知道这个标签是spring-context包里面提供的，直接去找这个jar包的对应文件，看一下里面的内容：
## 我们可以很明显的看到一个key=value结构 http/://www.springframework.org/schema/context=org.springframework.context.config.ContextNamespaceHandler http/://www.springframework.org/schema/jee=org.springframework.ejb.config.JeeNamespaceHandler http/://www.springframework.org/schema/lang=org.springframework.scripting.config.LangNamespaceHandler http/://www.springframework.org/schema/task=org.springframework.scheduling.config.TaskNamespaceHandler http/://www.springframework.org/schema/cache=org.springframework.cache.config.CacheNamespaceHandler 复制代码
我们在回忆一下自定义标签的定义：
<!-- 标签前面有 xxx:即是spring的自定义标签，我们也可以自己定义一个xiaozize:的标签-之后会讲到 --> <context:component-scan base-package="com.xiaoxizi.spring"/> <!-- 该标签对应的命名空间在xml文件头部beans标签中声明 --> <beans xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context" ... /> 复制代码
可以看到我们的 META-INF/spring.handlers
文件中 key
就是自定义标签的 namespaceUri
， value
则是对应的 NamespaceHandler
的全限定名。
那么简单总结一下，我们的自定义标签解析的流程就是：
-
加载所有jar中
META-INF/spring.handlers文件中的namespaceUri和NamespaceHandler的全限定名的映射关系到handlerMappings -
根据
namespaceUri从handlerMappings获取对象-
如果从
handlerMappings获取到的对象为空，直接返回 -
如果获取到的是
NamespaceHandler对象，直接使用 -
如果获取到的对象是string类型，则实例化这个string对应的全限定名的
NamespaceHandler对象，并调用init()方法，然后将namespaceUri-NamespaceHandler对象关系放回handlerMappings
-
-
将自定义标签委托给2获取到的
NamespaceHandler对象解析-调用parse方法（如果2未获取到对应的NamespaceHandler对象，则此自定义标签无法解析，直接跳过）
2. context:component-scan
标签工作原理
接下来我们来看一下 context:component-scan
标签的工作原理，从spring-context包的 META-INF/spring.handlers
文件我们可以找到该标签对应的处理器：
http/://www.springframework.org/schema/context=org.springframework.context.config.ContextNamespaceHandler 复制代码
直接找到这个类：
public class ContextNamespaceHandler extends NamespaceHandlerSupport {
@Override
public void init() {
// 删掉了一些我们不关注的标签的Parser的注入代码...
// 我们可以看到这里注册了一个BeanDefinitionParser，而且这个注册方法的第一个参数明显是
// `context:component-scan` 标签中删掉前缀的部分，我们先记下来
registerBeanDefinitionParser("component-scan", new ComponentScanBeanDefinitionParser());
// 删掉了一些我们不关注的标签的Parser的注入代码...
}
}
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可以看到 ContextNamespaceHandler
继承自 NamespaceHandlerSupport
，这是一个典型的模本方法设计模式。这里不做拓展，我们直接看一下 NamespaceHandlerSupport
：
// 这里我们只保存了与解析器相关的代码，并且调整了一下源码顺序
// 装饰相关的代码我去除掉了，并不是NamespaceHandlerSupport中没有，不过它的逻辑和解析基本是一致的
// 如果同学们还记得哪里对beanDefinition进行了装饰，并且感兴趣的话，可以自行了解一下 (*￣︶￣)
public abstract class NamespaceHandlerSupport implements NamespaceHandler {
// 保存标签名-解析器对应关系的容器
private final Map<String, BeanDefinitionParser> parsers = new HashMap<>();
// 保存标签名-装饰器对应关系的容器
private final Map<String, BeanDefinitionDecorator> decorators = new HashMap<>();
// 保存属性名-装饰器对应关系的容器
private final Map<String, BeanDefinitionDecorator> attributeDecorators = new HashMap<>();
// 可以看到我们init()方法中的register其实就只是把对应elementName-Parser放入map而已
protected final void registerBeanDefinitionParser(String elementName, BeanDefinitionParser parser) {
this.parsers.put(elementName, parser);
}
public BeanDefinition parse(Element element, ParserContext parserContext) {
// 获取 Parser
BeanDefinitionParser parser = findParserForElement(element, parserContext);
// 委托给 Parser解析
return (parser != null ? parser.parse(element, parserContext) : null);
}
private BeanDefinitionParser findParserForElement(Element element, ParserContext parserContext) {
// 这里是获取了去掉标签中去掉前缀后的名称 context:component-scan --> component-scan
String localName = parserContext.getDelegate().getLocalName(element);
// 从map中获取到对应的Parser
return this.parsers.get(localName);
}
}
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到此为止其实还是蛮简单的嘛，我们又把标签委托给了对应的 Parser
来处理，那么我们现在来看一下 component-scan
对应的 ComponentScanBeanDefinitionParser
的逻辑，我们先看parse方法，也是我们的入口方法：
public BeanDefinition parse(Element element, ParserContext parserContext) {
// 获取标签上配置并处理的base-package属性
String basePackage = element.getAttribute(BASE_PACKAGE_ATTRIBUTE);
// 处理占位符
basePackage = parserContext.getReaderContext().getEnvironment().resolvePlaceholders(basePackage);
// 最终获取到的是一个数组 - 因为我们配置的时候是可以配置多个的
String[] basePackages = StringUtils.tokenizeToStringArray(basePackage,
ConfigurableApplicationContext.CONFIG_LOCATION_DELIMITERS);
// 获取一个扫描器 - 这个东西很重要，我们以后还会看到
ClassPathBeanDefinitionScanner scanner = configureScanner(parserContext, element);
// 嗯，扫描器进行扫描，看来就是这个方法会扫描那些注解了
Set<BeanDefinitionHolder> beanDefinitions = scanner.doScan(basePackages);
// 注册一些组件
registerComponents(parserContext.getReaderContext(), beanDefinitions, element);
return null;
}
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我们先看一下扫描器是怎么创建出来的：
// 把一些异常处理都干掉了
protected ClassPathBeanDefinitionScanner configureScanner(ParserContext parserContext, Element element) {
// 解析一下是否用默认的过滤器 --> 这里解释一下，其实这个过滤器就是指我们那些注解@Service等。
// 其实这里就是定义那些注解是我们扫描到了之后会把它纳入IOC管理的，具体代码之后解析的时候会看到
boolean useDefaultFilters = true;
if (element.hasAttribute(USE_DEFAULT_FILTERS_ATTRIBUTE)) {
useDefaultFilters = Boolean.parseBoolean(element.getAttribute(USE_DEFAULT_FILTERS_ATTRIBUTE));
}
// 直接创建一个扫描器
ClassPathBeanDefinitionScanner scanner = createScanner(parserContext.getReaderContext(), useDefaultFilters);
// 从parserContext获取到的默认的beanDefinition的配置，即之后解析的beanDefinition的缺省配置
scanner.setBeanDefinitionDefaults(parserContext.getDelegate().getBeanDefinitionDefaults());
// 从parserContext获取到的默认的自动装配的模式，byType、byName那些
scanner.setAutowireCandidatePatterns(parserContext.getDelegate().getAutowireCandidatePatterns());
// 扫描的资源路径，一般我们也不配置
if (element.hasAttribute(RESOURCE_PATTERN_ATTRIBUTE)) {
scanner.setResourcePattern(element.getAttribute(RESOURCE_PATTERN_ATTRIBUTE));
}
// 没什么用的...一般也不会去自定义，即使用注解时，生成bean的name的策略也可以自定义
parseBeanNameGenerator(element, scanner);
// 基本也不用，scope相关的，大概意思就是这个bean会存在于哪些scope，一般不用
parseScope(element, scanner);
// 解析类型过滤器-这个算相对重要，其实就是我们可以自定义需要扫描哪些注解
parseTypeFilters(element, scanner, parserContext);
return scanner;
}
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我们先看一下如果 useDefaultFilters=true
会注册哪些过滤器， createScanner
中其实就是直接调用了构造器，那我们直接看一下构造器逻辑：
public ClassPathBeanDefinitionScanner(BeanDefinitionRegistry registry,
boolean useDefaultFilters,
Environment environment,
@Nullable ResourceLoader resourceLoader) {
Assert.notNull(registry, "BeanDefinitionRegistry must not be null");
this.registry = registry;
if (useDefaultFilters) {
// 注册默认的过滤器
registerDefaultFilters();
}
setEnvironment(environment);
setResourceLoader(resourceLoader);
}
protected void registerDefaultFilters() {
// includeFilters添加了一个AnnotationTypeFilter，过滤器构造器传入了Component的Class对象
this.includeFilters.add(new AnnotationTypeFilter(Component.class));
// 省略了两个JSR规范注解的注册代码，我们一般用不到，@javax.annotation.ManagedBean和@javax.inject.Named
}
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由于 Filter
的匹配过程不是主流程，不在这里多写，但是我会写一段源码解析到这一节的末尾，感兴趣的同学也可以看一下。
我们解析来看一下类型过滤器标签的解析：
protected void parseTypeFilters(Element element, ClassPathBeanDefinitionScanner scanner, ParserContext parserContext) {
// ...
NodeList nodeList = element.getChildNodes();
for (int i = 0; i < nodeList.getLength(); i++) {
Node node = nodeList.item(i);
// 找到每一个子节点
if (node.getNodeType() == Node.ELEMENT_NODE) {
String localName = parserContext.getDelegate().getLocalName(node);
if (INCLUDE_FILTER_ELEMENT.equals(localName)) {
// 如果是<include-filter/>标签则创建一个Filter并加入includeFilters
TypeFilter typeFilter = createTypeFilter((Element) node, classLoader, parserContext);
scanner.addIncludeFilter(typeFilter);
}
else if (EXCLUDE_FILTER_ELEMENT.equals(localName)) {
// 如果是<exclude-filter/>标签则创建一个Filter并加入includeFilters
TypeFilter typeFilter = createTypeFilter((Element) node, classLoader, parserContext);
scanner.addExcludeFilter(typeFilter);
}
}
}
}
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那么我们看一下 createTypeFilter
究竟做了一些什么：
// 逻辑还是比较直观的
protected TypeFilter createTypeFilter(Element element, @Nullable ClassLoader classLoader,
ParserContext parserContext) {
String filterType = element.getAttribute(FILTER_TYPE_ATTRIBUTE);
String expression = element.getAttribute(FILTER_EXPRESSION_ATTRIBUTE);
expression = parserContext.getReaderContext().getEnvironment().resolvePlaceholders(expression);
if ("annotation".equals(filterType)) {
// 如果我们想扫描自定义的注解，那可以使用这个annotation类型，expression填注解全限定名就好了
return new AnnotationTypeFilter((Class<Annotation>) ClassUtils.forName(expression, classLoader));
}
else if ("assignable".equals(filterType)) {
// 扫描配置的类及其子类，expression填类的全限定名就好了，这个也偶尔用到，主要用来指定扫描一些二方库的bean
return new AssignableTypeFilter(ClassUtils.forName(expression, classLoader));
}
else if ("aspectj".equals(filterType)) {
// 扫描切面表达式所匹配的类
return new AspectJTypeFilter(expression, classLoader);
}
else if ("regex".equals(filterType)) {
// 扫描正则表达式所匹配的类
return new RegexPatternTypeFilter(Pattern.compile(expression));
}
else if ("custom".equals(filterType)) {
// 自定义的过滤器，对应的类需要实现TypeFilter接口
Class<?> filterClass = ClassUtils.forName(expression, classLoader);
if (!TypeFilter.class.isAssignableFrom(filterClass)) {
throw new IllegalArgumentException(
"Class is not assignable to [" + TypeFilter.class.getName() + "]: " + expression);
}
return (TypeFilter) BeanUtils.instantiateClass(filterClass);
}
else {
throw new IllegalArgumentException("Unsupported filter type: " + filterType);
}
}
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好了， context:component-scan
标签的属性解析就告一段落了，我们主要记住 base-package
和 Filter
相关的就好了，其余的其实也用不太到，毕竟这个扫描的功能主要只需要确定需要 扫描哪些包
以及需要 关注哪些类
就好了。那么我们接下来再往回看一下，扫描器的扫描逻辑是怎么样的，同学们可以空降 ComponentScanBeanDefinitionParser#parse
，然后我们来看一下获取到 scanner
之后， scanner.doScan(basePackages)
的逻辑：
protected Set<BeanDefinitionHolder> doScan(String... basePackages) {
for (String basePackage : basePackages) {
// 找到所以扫描到的beanDefinition
Set<BeanDefinition> candidates = findCandidateComponents(basePackage);
for (BeanDefinition candidate : candidates) {
// 获取beanName，要知道，我们使用注解的时候，其实是没有一个像xml标签属性那样的东西来获取name的
// 这里通过beanNameGenerator来获取了beanName，默认就是通过注解内的对应属性或者类名。感兴趣的同学可以看下 AnnotationBeanNameGenerator
String beanName = this.beanNameGenerator.generateBeanName(candidate, this.registry);
// 删掉了一下不重要的属性的赋值
if (candidate instanceof AnnotatedBeanDefinition) {
// 里是处理类上的一些公共注解的地方，比如@Primary，@Lazy等
AnnotationConfigUtils.processCommonDefinitionAnnotations((AnnotatedBeanDefinition) candidate);
}
// 这个判断的大概意思就是，看一下我们扫描出来的beanDifinition是不是第一次注册
// 如果不是第一次注册就不会再注册了，是通过beanName来从IOC容器中找有没有一样的
if (checkCandidate(beanName, candidate)) {
// ...
// 注册bean，这个逻辑我们第一篇看过了，就不在看了，实际上就是把beanDefinition放入
// beanDefinitionMap和beanDefinitionNames这两个容器里面
registerBeanDefinition(definitionHolder, this.registry);
}
}
}
return beanDefinitions;
}
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我们先看一下是怎么 AnnotationConfigUtils.processCommonDefinitionAnnotations()
中是怎么处理类上的注解的：
static void processCommonDefinitionAnnotations(AnnotatedBeanDefinition abd, AnnotatedTypeMetadata metadata) {
AnnotationAttributes lazy = attributesFor(metadata, Lazy.class);
if (lazy != null) {
abd.setLazyInit(lazy.getBoolean("value"));
}
else if (abd.getMetadata() != metadata) {
lazy = attributesFor(abd.getMetadata(), Lazy.class);
if (lazy != null) {
abd.setLazyInit(lazy.getBoolean("value"));
}
}
if (metadata.isAnnotated(Primary.class.getName())) {
abd.setPrimary(true);
}
AnnotationAttributes dependsOn = attributesFor(metadata, DependsOn.class);
if (dependsOn != null) {
abd.setDependsOn(dependsOn.getStringArray("value"));
}
AnnotationAttributes role = attributesFor(metadata, Role.class);
if (role != null) {
abd.setRole(role.getNumber("value").intValue());
}
AnnotationAttributes description = attributesFor(metadata, Description.class);
if (description != null) {
abd.setDescription(description.getString("value"));
}
}
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大聪明们肯定已经发现了，其实就是看一下类上面有没有对应的注解，然后把对应的属性塞入 beanDefinition
对象嘛。这岂不是可以说是跟 XML
解析获取 beanDefinition
时的流程 一模一样
的？
是的，其实不管是基于 注解
还是基于 xml
，都是把一些描述 bean
的信息，收集汇总到相应的 beanDefinition
中而已。而 beanDefinition
的属性决定了这个 bean
会怎么实例化，需要注入哪些属性等等等等。
收集信息来注解 beanDefinition
的途径可以有多种-- 甚至你自己写一个解析json格式文件的组件也不是不行
，但是结果都是 殊途同归
的。
从这也可以看出 spring
设计的强大，这种 模块化
的设计思想和对 单一职责原则
（比较直观的是各种委托模式，专业的事给专业的类做）和 开闭原则
（到我们现在讲到的地方：自定义标签的设计，在不触动原有核心逻辑的情况下，我们可以很简单的对 spring
做一些自定义的拓展）的实践，我们日常开发中是否也可以借鉴借鉴呢？
好了，感慨完了，我们继续回到源码，接下来我们具体看下扫描器是怎么扫描到那些被注解标记的类的（其实就是对之前注册的过滤器的应用）， findCandidateComponents()
中调用了 scanCandidateComponents()
，我们之间看 scanCandidateComponents()
：
// 去除掉了异常处理和日志打印
private Set<BeanDefinition> scanCandidateComponents(String basePackage) {
Set<BeanDefinition> candidates = new LinkedHashSet<>();
String packageSearchPath = ResourcePatternResolver.CLASSPATH_ALL_URL_PREFIX +
resolveBasePackage(basePackage) + '/' + this.resourcePattern;
// 这一段逻辑极其复杂切对我们理解主流程没太大帮助，我们就不看了（主要是涉及到模糊匹配的文件寻找）
// 大概就是把所有符合的类文件找出来了
Resource[] resources = getResourcePatternResolver().getResources(packageSearchPath);
for (Resource resource : resources) {
// 解析文件信息，加载到内存，这里看下去也贼复杂，都是一些字节码解析技术了
// 我们只需要知道这样操作一番后，这个MetadataReader能拿到我们这个类的所有信息就好了
MetadataReader metadataReader = getMetadataReaderFactory().getMetadataReader(resource);
// 这里就是我们过滤器发挥作用的地方了，符合条件的类才会生成beanDefinition
if (isCandidateComponent(metadataReader)) {
ScannedGenericBeanDefinition sbd = new ScannedGenericBeanDefinition(metadataReader);
sbd.setResource(resource);
sbd.setSource(resource);
// 这里主要判断一下，我们匹配到的类是不是一个符合条件的bean
// 比如说如果我们注解打在接口上，这里就不会把这个beanDefinition加入返回的容器了
if (isCandidateComponent(sbd)) {
candidates.add(sbd);
}
}
}
return candidates;
}
// 过滤器判断是否是我们关注的类，逻辑很直观
protected boolean isCandidateComponent(MetadataReader metadataReader) throws IOException {
// 先判断的excludeFilters
for (TypeFilter tf : this.excludeFilters) {
if (tf.match(metadataReader, getMetadataReaderFactory())) {
return false;
}
}
// 再判断的includeFilters
for (TypeFilter tf : this.includeFilters) {
if (tf.match(metadataReader, getMetadataReaderFactory())) {
// 如果是我们关注的类，还需要处理类上面的@Conditional注解
// 这里不继续往下拓展了，我简单讲一下逻辑：
// 1.找到类上面所有的@Conditional簇的注解
// 2.实例化所有对应的Conditional类，并排序
// 3.依次调用所有condition.matches()，所有条件全部满足才返回true
// 具体细节同学们感兴趣可以自己看下
return isConditionMatch(metadataReader);
}
}
return false;
}
// 判断是否不是接口那些
protected boolean isCandidateComponent(AnnotatedBeanDefinition beanDefinition) {
return (metadata.isIndependent() // 不是实例内部类 并且
&& (metadata.isConcrete() // 不是接口或者抽象类 或者
||
(metadata.isAbstract() && metadata.hasAnnotatedMethods(Lookup.class.getName()))));
// 是抽象类但是有些方法被@Lookup注解标记，这个之前有稍微提过，xml标签里那个lookup-method标签跟这个是一个意思，相当于把这个方法委托/代理给另一个bean了，所以即使是抽象类也是可以变成一个bean的 -> spring动态代理生成一个子类
}
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那么其实看到这里，我们已经明白了 context:component-scan
标签是怎么扫描，怎么支持 @Component
注解的了，但是细心的同学们可能已经发现了，现在我们确实能扫描 @Component
注解了，但是我们 bean
中那些属性是怎么 注入
的呢？ @Autowrite
、 @Resource
这些注解是怎么支持的呢？以及 @Configuration
、 @Bean
又是如何支持的呢？
预知后事如何，请看下篇博客，哈哈哈~
3. Filter匹配流程
本来不想写 Filter
的匹配流程的，因为其实不是主流程，不过想想还是写一下吧，不然有些同学可能会纠结。
主要讲一下我们用的比较多的 AnnotationTypeFilter
，先看一下 AnnotationTypeFilter
的构造器：
// 我们简单看一下AnnotationTypeFilter的构造器
public AnnotationTypeFilter(Class<? extends Annotation> annotationType) {
this(annotationType, true, false);
}
// 可以看到，我们扫描@Component注解时，是考虑源注解，且不考虑接口上的注解的
public AnnotationTypeFilter(
// 注解类型
Class<? extends Annotation> annotationType,
// 是否考虑源注解
boolean considerMetaAnnotations,
// 是否考虑接口
boolean considerInterfaces) {
// 第一个参数是是否考虑继承的注解
super(annotationType.isAnnotationPresent(Inherited.class), considerInterfaces);
this.annotationType = annotationType;
this.considerMetaAnnotations = considerMetaAnnotations;
}
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再看一下核心的 match
方法，这里也是一个模板方法模式：
// 先看顶层类
public abstract class AbstractTypeHierarchyTraversingFilter implements TypeFilter {
@Override
public boolean match(MetadataReader metadataReader, MetadataReaderFactory metadataReaderFactory)
throws IOException {
// 直接看当前类是否匹配 - 模板方法，由子类实现，默认返回了false
if (matchSelf(metadataReader)) {
return true;
}
// 提供一个通过className判断是否匹配的钩子
ClassMetadata metadata = metadataReader.getClassMetadata();
if (matchClassName(metadata.getClassName())) {
return true;
}
if (this.considerInherited) {
// 如果考虑继承的注解，则找到对应的父类
String superClassName = metadata.getSuperClassName();
if (superClassName != null) {
// 先看下子类有没有 单独判断父类是否匹配 的逻辑
Boolean superClassMatch = matchSuperClass(superClassName);
if (superClassMatch != null) {
// 有写这个逻辑则直接用这个返回结果了
if (superClassMatch.booleanValue()) {
return true;
}
}
else {
// 没有 单独判断父类是否匹配 的逻辑 则直接走当前这个匹配逻辑
if (match(metadata.getSuperClassName(), metadataReaderFactory)) {
return true;
}
}
}
}
if (this.considerInterfaces) {
// 如果考虑接口的注解，则找到对应的接口，因为接口是多个，所以要循环
// 逻辑和父类那里类似，不多讲了
for (String ifc : metadata.getInterfaceNames()) {
Boolean interfaceMatch = matchInterface(ifc);
if (interfaceMatch != null) {
if (interfaceMatch.booleanValue()) {
return true;
}
}
else {
if (match(ifc, metadataReaderFactory)) {
return true;
}
}
}
}
return false;
}
}
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再看一下 AnnotationTypeFilter
的几个核心方法：
public class AnnotationTypeFilter extends AbstractTypeHierarchyTraversingFilter {
protected boolean matchSelf(MetadataReader metadataReader) {
AnnotationMetadata metadata = metadataReader.getAnnotationMetadata();
// 类上有目标注解
return metadata.hasAnnotation(this.annotationType.getName()) ||
// 如果可以从源注解拿，则找一下类上面有没有源注解是和目标注解一样的
(this.considerMetaAnnotations && metadata.hasMetaAnnotation(this.annotationType.getName()));
}
protected Boolean matchSuperClass(String superClassName) {
return hasAnnotation(superClassName);
}
protected Boolean matchInterface(String interfaceName) {
return hasAnnotation(interfaceName);
}
@Nullable
protected Boolean hasAnnotation(String typeName) {
if (Object.class.getName().equals(typeName)) {
return false;
}
// 这个父类和接口的匹配逻辑居然只能匹配到jdk内置（java开头）的类
// 看来默认的实现应该是用来支持JSR标准的那些注解的
else if (typeName.startsWith("java")) {
// ... 不关注
}
return null;
}
}
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我们可以看到，我们默认的 AnnotationTypeFilter
是考虑源注解的，那么这个源注解到底是个什么东西呢？
public @interface Controller {
@AliasFor(annotation = Component.class)
String value() default "";
}
public @interface Service {
@AliasFor(annotation = Component.class)
String value() default "";
}
public @interface Repository {
@AliasFor(annotation = Component.class)
String value() default "";
}
复制代码
常见的就是这个东西啦 @AliasFor(annotation = Component.class)
，这也是为什么我们默认的includeFilters明明只注册了一个 @Component
类型的 AnnotationTypeFilter
，但是我们 @Service
等也能被扫描到的原因啦！我们构造的 AnnotationTypeFilter
是考虑源注解的！
三、实践
都说实践出真知，我们跟着源码分析了这么一大波，但是事实是不是如我们分析的那样呢？为了证实一下，这边我简单使用一下spring预留的拓展点。
1. 使用 context:component-scan
扫描自定义注解
我们首先需要自定义一个注解：
@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface MyService {
}
复制代码
然后配置一下 context:component-scan
标签：
<context:component-scan base-package="com.xiaoxizi.spring">
<context:include-filter type="annotation" expression="com.xiaoxizi.spring.annotation.MyService"/>
</context:component-scan>
复制代码
为我们的业务类打上注解：
@Data
@MyService
public class MyAnnoClass {
public String username = "xiaoxizi";
}
复制代码
运行：
public void test1() {
applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("spring.xml");
MyAnnoClass myAnnoClass = applicationContext.getBean(MyAnnoClass.class);
System.out.println(myAnnoClass);
}
复制代码
输出结果：
MyAnnoClass(username=xiaoxizi) 复制代码
说明我们的自定义注解扫描到了，并且成功生成了 beanDefinition
并实例化了 bean
！
2. 自定义标签
先创建一个具体标签的解析类，我们这边简单点，直接继承了 spring
内部的一个类：
public class SimpleBeanDefinitionParse extends AbstractSingleBeanDefinitionParser {
@Override
protected String getBeanClassName(final Element element) {
System.out.println("SimpleBeanDefinitionParse ... getBeanClassName()");
return element.getAttribute("className");
}
}
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然后创建一个 SimpleNamespaceHandler
：
public class SimpleNamespaceHandler extends NamespaceHandlerSupport {
@Override
public void init() {
System.out.println("SimpleNamespaceHandler ... init()");
this.registerBeanDefinitionParser("simpleBean", new SimpleBeanDefinitionParse());
}
}
复制代码
配置写入 META-INF/spring.handlers
文件：
http/://www.xiaoxize.com/schema/simple=com.xiaoxizi.spring.tag.SimpleNamespaceHandler 复制代码
xml
配置中使用：
<xiaoxizi:simple className="com.xiaoxizi.spring.bean.MyAnnoClass"/> <!-- 该标签对应的命名空间在xml文件头部beans标签中声明 --> <beans xmlns:xiaoxizi="http://www.xiaoxize.com/schema/simple" ... /> 复制代码
目标类：
@Data
// @MyService
public class MyAnnoClass {
public String username = "xiaoxizi";
}
复制代码
运行：
public void test1() {
applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("spring.xml");
MyAnnoClass myAnnoClass = applicationContext.getBean(MyAnnoClass.class);
System.out.println(myAnnoClass);
}
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输出结果-各种报错，哈哈哈：
Caused by: org.xml.sax.SAXParseException; lineNumber: 21; columnNumber: 91; cvc-complex-type.2.4.c: 通配符的匹配很全面, 但无法找到元素 'xiaoxizi:simple' 的声明。 复制代码
emmmm，翻车车啦~这里还是卡了一会的，主要是对 xml
规范的不熟悉导致的，原来我们在声明命名空间的时候，还要声明并定义对应的 XSD
文件，（这里我自己写了一个 xsd
文件，并通过 idea
的配置引入了工作空间）像这样：
<xiaoxizi:simple className="com.xiaoxizi.spring.bean.MyAnnoClass"/>
<!-- 该标签对应的命名空间在xml文件头部beans标签中声明 -->
<beans xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xmlns:xiaoxizi="http://www.xiaoxize.com/schema/simple"
xsi:schemaLocation="
http://www.xiaoxize.com/schema/simple
http://www.xiaoxize.com/schema/simple.xsd"
... />
复制代码
然后发现还是不行：
java.net.UnknownHostException: www.xiaoxize.com org.xml.sax.SAXParseException: schema_reference.4: 无法读取方案文档 'http://www.xiaoxize.com/schema/simple.xsd', 原因为 1) 无法找到文档; 2) 无法读取文档; 3) 文档的根元素不是 <xsd:schema>。 Caused by: org.xml.sax.SAXParseException; lineNumber: 21; columnNumber: 91; cvc-complex-type.2.4.c: 通配符的匹配很全面, 但无法找到元素 'xiaoxizi:simple' 的声明。 复制代码
啊，原来 spring
解析这个 xml
的时候，是不归 idea
管的，他还是会去对应的域名下找这个 xsd
文件（而我根本没有 xiaoxizi
这个域名...），最后我把 xsd
文件丢到自己服务器上，并且调整了域名那些，终于可以了：
SimpleNamespaceHandler ... init() SimpleBeanDefinitionParse ... getBeanClassName() MyAnnoClass(username=xiaoxizi) 复制代码
大功告成，所以自定义标签还是蛮简单的嘛（认真脸！
四、总结
1. 自定义标签解析过程
-
第一个自定义标签开始解析
时，将会从 所有
jar包的META-INF/spring.handlers文件加载 自定义标签命名空间-对应NamespaceHandler全限定名到内存中的DefaultNamespaceHandlerResolver.handlerMappings -
同样前缀
的自定义标签 第一次解析
时，将会实例化对应的
NamespaceHandler，并调用其init()方法，然后把自定义标签命名空间-对应NamespaceHandler实例放入handlerMappings，下次再有同样的标签过来解析，就直接能拿到对应的NamespaceHandler实例了 -
使用找到的
NamespaceHandler实例的parse方法解析自定义标签 -
spring贴心的为我们准备了NamespaceHandler相关的模版类NamespaceHandlerSupport，如果我们自定义的处理器继承了这个模版，那只需要在init方法中为具体的标签注入相应的BeanDefinitionParser或者BeanDefinitionDecorator就可以实现功能了
2. @Component
， @Service
等注解的实现原理
本来这一篇是打算讲完所有 context:component-scan
标签做的事情的，但是由于篇幅问题，没讲完，剩下的只能之后再讲了。
-
自定义标签
context:component-scan对应的解析器是ComponentScanBeanDefinitionParser（找的过程我们不赘述了）。 -
解析器的
parse方法中，我们通过标签配置的属性创建了一个 扫描器ClassPathBeanDefinitionScanner -
默认情况下， 我们会注册一个
@Component注解的AnnotationTypeFilter，并且注册到扫描器的includeFilters中 -
然后扫描器开始扫描
basePackage下所有的java类，并且找到所有不需要排除（excludeFilters）的候选类（includeFilters），然后为其生成一个beanDefinition，如果该类是一个合法的beanDefinition（非接口那些判断），那么就会将这些beanDefinition收集起来并返回 -
对于所有的候选
beanDefinition，扫描器还会进一步扫描类上的@Lazy、@Primary、@DependsOn等属性，然后设值到beanDefinition的对应属性中 -
最后一步，把我们所有扫描到的所有合法的
beanDefinition注册到IOC容器 -
由于
@Component是@Service、@Controller等注解的源注解，所以@Service这些注解标记的类也会被includeFilters扫描到
五、其他
实践中使用的的简单的 XSD
文件
<xsd:attribute name="className" type="xsd:string"></xsd:attribute>
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<xsd:schema xmlns="http://你的ip或者域名/simple"
xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" targetNamespace="http://你的ip或者域名/simple"
elementFormDefault="qualified">
<xsd:element name="simple">
<xsd:complexType>
<xsd:attribute name="className" type="xsd:string"></xsd:attribute>
<xsd:attribute name="id" type="xsd:string"></xsd:attribute>
</xsd:complexType>
</xsd:element>
</xsd:schema>
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这一篇写完感觉要把自己榨干了，好难写好多字...而且没有存稿了，之后的更新肯定会比较慢了~
正文到此结束
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