曹工说Spring Boot源码(11)-- context:component-scan,你真的会用吗(这次来说说它的奇技淫巧)

写在前面的话

相关背景及资源:

曹工说Spring Boot源码(1)-- Bean Definition到底是什么,附spring思维导图分享

曹工说Spring Boot源码(2)-- Bean Definition到底是什么,咱们对着接口,逐个方法讲解

曹工说Spring Boot源码(3)-- 手动注册Bean Definition不比游戏好玩吗,我们来试一下

曹工说Spring Boot源码(4)-- 我是怎么自定义ApplicationContext,从json文件读取bean definition的?

曹工说Spring Boot源码(5)-- 怎么从properties文件读取bean

曹工说Spring Boot源码(6)-- Spring怎么从xml文件里解析bean的

曹工说Spring Boot源码(7)-- Spring解析xml文件,到底从中得到了什么(上)

曹工说Spring Boot源码(8)-- Spring解析xml文件,到底从中得到了什么(util命名空间)

曹工说Spring Boot源码(9)-- Spring解析xml文件,到底从中得到了什么(context命名空间上)

曹工说Spring Boot源码(10)-- Spring解析xml文件,到底从中得到了什么(context:annotation-config 解析)

工程代码地址 思维导图地址

工程结构图:

概要

本篇已经是spring源码第11篇,最近都在讲解:spring解析xml文件,到底获得了什么?获得了什么呢,感兴趣的可以挑选感兴趣的看;目前呢,已经讲到了context命名空间,接下来准备讲解component-scan,但是吧,这个真的是一个重量级的嘉宾,且不说原理,光是用法,就够我们感受感受啥叫主角了。

常规用法

我们在package:org.springframework.contextnamespace.componentscantest下存放了以下几个文件:

MainClassForTestComponentScan.java 测试类,包含main方法,不是bean

PersonTestController.java 使用了@Controller注解,里面使用@Autowired自动注入了PersonService

PersonService.java 使用了@Service注解

下边看下代码:

//定义一个bean
package org.springframework.contextnamespace.componentscantest;

import lombok.Data;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Controller;

@Slf4j
@Data
@Controller
public class PersonTestController {

    @Autowired
    private PersonService personService;
}

// 再一个bean
package org.springframework.contextnamespace.componentscantest;

import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class PersonService {
    private String personname;
}

//测试代码
package org.springframework.contextnamespace.componentscantest;

import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.factory.config.BeanDefinition;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
import org.springframework.util.MyFastJson;

import java.util.List;
import java.util.Map;

@Slf4j
public class MainClassForTestComponentScan {

    public static void main(String[] args) {
        ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext(
                new String[]{"classpath:context-namespace-test-component-scan.xml"},false);
        context.refresh();


        List<BeanDefinition> list =
                context.getBeanFactory().getBeanDefinitionList();
        // 我自己的工具类,使用json输出bean definition
        MyFastJson.printJsonStringForBeanDefinitionList(list);
        
        Object bean = context.getBean(PersonTestController.class);
        System.out.println("PersonController bean:" + bean);

    }
}

xml文件如下:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
        http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
                http://www.springframework.org/schema/context
                 http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">
    
    <context:component-scan base-package="org.springframework.contextnamespace.componentscantest"/>
</beans>

输出:

PersonController bean:PersonTestController(personService=org.springframework.contextnamespace.componentscantest.PersonService@3e11f9e9)

可以看到,注入成功。

我代码里,其实还输出了全部的beanDefinition,我简单整理了一下,一共包含了如下几个:

beanDefinition中的beanClass
org.springframework.context.annotation.CommonAnnotationBeanPostProcessor
org.springframework.contextnamespace.componentscantest.PersonService 我们自己的业务bean
org.springframework.contextnamespace.componentscantest.PersonTestController 业务bean
org.springframework.context.annotation.ConfigurationClassPostProcessor
org.springframework.beans.factory.annotation.RequiredAnnotationBeanPostProcessor
org.springframework.beans.factory.annotation.AutowiredAnnotationBeanPostProcessor
org.springframework.context.annotation.ConfigurationClassPostProcessor$ImportAwareBeanPostProcessor

看来,一个简单的注解,背后却默默做了很多骚操作啊,除了自己的业务bean外,还有5个框架自带的bean,类型呢,从命名可以看出,都是些什么PostProcessor,有兴趣的,可以翻到我前一篇,里面讲解了AutowiredAnnotationBeanPostProcessor

阅读理解

我们从spring-context.xsd文件可以找到这个元素的官方说明。

Scans the classpath for annotated components that will be auto-registered as
Spring beans. By default, the Spring-provided @Component, @Repository,
@Service, and @Controller stereotypes will be detected.


Note: This tag implies the effects of the 'annotation-config' tag, activating @Required,
@Autowired, @PostConstruct, @PreDestroy, @Resource, @PersistenceContext and @PersistenceUnit
annotations in the component classes, which is usually desired for autodetected components
(without external configuration). Turn off the 'annotation-config' attribute to deactivate
this default behavior, for example in order to use custom BeanPostProcessor definitions
for handling those annotations.


Note: You may use placeholders in package paths, but only resolved against system
properties (analogous to resource paths). A component scan results in new bean definition
being registered; Spring's PropertyPlaceholderConfigurer will apply to those bean
definitions just like to regular bean definitions, but it won't apply to the component
scan settings themselves.

See Javadoc for org.springframework.context.annotation.ComponentScan for information
on code-based alternatives to bootstrapping component-scanning.

我用我的425分压线4级翻译了一下:

扫描类路径下的注解组件,它们将会被主动注册为spring bean。默认情况下,可以识别以下注解:
@Component, @Repository,@Service, and @Controller。

注意:这个元素隐含了context:annotation-config的作用,会默认激活bean class类里的@Required,
@Autowired, @PostConstruct, @PreDestroy, @Resource, @PersistenceContext and @PersistenceUnit 注解,这个功能也是一般默认需要的。将annotation-config属性,设为false,可以关闭这项功能,比如想要自己定制处理这些注解的BeanPostProcessor时。

注意:你可以使用在包路径里,使用placeholder,但是只能引用system property。 component scan会导致新的bean definition被注册,Spring的PropertyPlaceholderConfigurer对这些bean,依然生效,但是,PropertyPlaceholderConfigurer 不能对 component scan生效。

如果要基于注解启动component-scan,请查看org.springframework.context.annotation.ComponentScan

这个只是元素本身的介绍,你知道,这个元素的属性还是有辣么多的,我们用一个表格,来看看其属性的意思:

annotation-config属性的作用

这个属性的意思是,本来,component-scan不是默认包含了context:annotation-config的功能吗,所以才能够识别并解析@Autowired等注解,那要是我们关了这个功能,再试试还能不能注入呢?

<context:component-scan 
	    //这里设为false,关闭@autowired等注解的解析功能
        annotation-config="false"
        base-package="org.springframework.contextnamespace.componentscantest"/>

再次测试,输出如下:

PersonController bean:PersonTestController(personService=null)

可以发现,注入没成功。

而且,这次,我的beanDefinition输出语句显示,一共只有两个beanDefinition,就是我们定义的那两个业务bean。

这么看来,annotation-config的魔术手被我们斩断了,当然,代价就是,不能自动注入了。

use-default-filters属性的作用

本来这个属性的作用吧,从字面上看是说:

Indicates whether automatic detection of classes annotated with @Component, @Repository, @Service,
or @Controller should be enabled. Default is "true".

即:是否自动检测注解了@Component, @Repository, @Service,or @Controller 的类。

后面翻看了一下源码,更加明确了意义:

在component-scan这个元素的解析器里(ComponentScanBeanDefinitionParser),有个属性:

private static final String USE_DEFAULT_FILTERS_ATTRIBUTE = "use-default-filters";

关键代码如下:


	protected ClassPathBeanDefinitionScanner configureScanner(ParserContext parserContext, Element element) {
		XmlReaderContext readerContext = parserContext.getReaderContext();

		boolean useDefaultFilters = true;
		if (element.hasAttribute(USE_DEFAULT_FILTERS_ATTRIBUTE)) {
			useDefaultFilters = Boolean.valueOf(element.getAttribute(USE_DEFAULT_FILTERS_ATTRIBUTE));
		}

		// 1.创建ClassPathBeanDefinitionScanner,下面的 2 3 4 等,代表一步一步跟代码的跳转顺序
		ClassPathBeanDefinitionScanner scanner = createScanner(readerContext, useDefaultFilters);
        ...
    }

	// 2.
	protected ClassPathBeanDefinitionScanner createScanner(XmlReaderContext readerContext, boolean useDefaultFilters) {
        // 3 
		return new ClassPathBeanDefinitionScanner(readerContext.getRegistry(), useDefaultFilters);
	}
	// 3 
	public ClassPathBeanDefinitionScanner(BeanDefinitionRegistry registry, boolean useDefaultFilters) {
		this(registry, useDefaultFilters, getOrCreateEnvironment(registry));
	}

	// 4
public ClassPathBeanDefinitionScanner(BeanDefinitionRegistry registry, boolean useDefaultFilters, Environment environment) {
         // 5
		super(useDefaultFilters, environment);

		Assert.notNull(registry, "BeanDefinitionRegistry must not be null");
		this.registry = registry;

		// Determine ResourceLoader to use.
		if (this.registry instanceof ResourceLoader) {
			setResourceLoader((ResourceLoader) this.registry);
		}
	}
	
	// 第5处,进入以下逻辑
	public ClassPathScanningCandidateComponentProvider(boolean useDefaultFilters, Environment environment) {
         // 如果使用默认filter,则注册默认filter
		if (useDefaultFilters) {
			registerDefaultFilters();
		}
		this.environment = environment;
	}

下边就是核心了:


protected void registerDefaultFilters() {
		/**
		 * 默认扫描Component注解
		 */
		this.includeFilters.add(new AnnotationTypeFilter(Component.class));
		ClassLoader cl = ClassPathScanningCandidateComponentProvider.class.getClassLoader();
		try {
            // 这里可以看到,还支持 ManagedBean 注解
			this.includeFilters.add(new AnnotationTypeFilter(
					((Class<? extends Annotation>) cl.loadClass("javax.annotation.ManagedBean")), false));
			logger.info("JSR-250 'javax.annotation.ManagedBean' found and supported for component scanning");
		}
		try {
             // 还支持 javax.inject.Named 注解
			this.includeFilters.add(new AnnotationTypeFilter(
					((Class<? extends Annotation>) cl.loadClass("javax.inject.Named")), false));
			logger.info("JSR-330 'javax.inject.Named' annotation found and supported for component scanning");
		}
	}

所以,这个属性的作用就是:假设指定的扫描包内有20个类,其中2个class注解了@component,则这两个类才是真正被扫描的类,至于具体的解析,这个属性就不关心了。

context:exclude-filter属性的作用

为什么不分析context:include-filter,因为假设某个类没有注解@component,按理说,是不加入扫描范围的;

如果我们的include-filter把这个类纳入范围,则还要自定义bean definition的解析逻辑才能将这个类变成bean。

我们这里有个demo,其中TeacherController和TeacherService是注解了ShouldExclude的。

xml如下:

<context:component-scan
        use-default-filters="true"
        base-package="org.springframework.contextnamespace">
    // 我们这里使用了annotation类型,要把包含了ShouldExclude注解的,全部排除
    <context:exclude-filter type="annotation" expression="org.springframework.contextnamespace.ShouldExclude"></context:exclude-filter>
    // 这里使用regex类型,排除掉TestController
    <context:exclude-filter type="regex" expression="org.springframework.contextnamespace.TestController"></context:exclude-filter>
</context:component-scan>

所以,上面的xml,我们可以将3个bean全部排除。

context:include-filter属性的作用

在前面,我们说,这个属性不好测试,但我想到也许可以这样测:

   <context:component-scan
           use-default-filters="false"
           base-package="org.springframework.contextnamespace">
       <context:include-filter
               type="annotation"
               expression="org.springframework.stereotype.Component"/>
       <context:exclude-filter type="regex" expression="org.springframework.contextnamespace.TestController"/>
   </context:component-scan>

use-default-filters 这里设为false,排除掉默认的@component的include filter;

但是我们在下面,再通过include-filter来达到同样效果。

<context:include-filter
                type="annotation"
                expression="org.springframework.stereotype.Component"/>

经过上述改造后,运行正常。

注:以上部分是前两天写的(代码要后边上传,在家里电脑上),以下部分是公司电脑写的,前面的代码在家里,忘记提交了。所以demo会略微不一样,不过不影响实验。

前面我说不好测试,但我发现还是可以搞。我们将会单独定义一个自定义注解:

package org.springframework.contextnamespace;

import org.springframework.stereotype.Component;

import java.lang.annotation.*;

@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
// 大家注意,这里的@component我注掉了
//@Component
public @interface DerivedComponent {

    /**
     * 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
     */
    String value() default "";

}

然后呢,下面这两个类我是使用上面的注解来标注了的:

@DerivedComponent
public class PersonService {
    private String personname1;
}
@DerivedComponent
public class PersonTestController {

//    @Autowired
    @Resource
    private PersonService personService;
}

xml如下:

<context:component-scan
        use-default-filters="false"
        base-package="org.springframework.contextnamespace.componentscan">
    <context:include-filter type="annotation" expression="org.springframework.contextnamespace.DerivedComponent"/>
</context:component-scan>

有必要解释下:

use-default-filters="false":为true时,会将注解了@component或者@controller等注解的class包含进候选bean;这里设为false,就不会进行上述行为;

context:include-filter:这里呢,类型为注解,注解类就是我们自定义的那个。

总体意思就是,扫描指定包下面的,带有@DerivedComponent注解的类;忽略带有@component等注解的类。

这样设置,我们的测试程序会如何:

PersonController bean:PersonTestController(personService=org.springframework.contextnamespace.componentscan.PersonService@4f615685)

it works!没想到,这样都可以。

我们看看他们的bean definition:

{
		"abstract":false,
		"autowireCandidate":true,
		"autowireMode":0,
		"beanClassName":"org.springframework.contextnamespace.componentscan.PersonService",
		"constructorArgumentValues":{
			"argumentCount":0,
			"empty":true,
			"genericArgumentValues":[],
			"indexedArgumentValues":{}
		},
		"dependencyCheck":0,
		"enforceDestroyMethod":false,
		"enforceInitMethod":false,
		"lazyInit":false,
		"lenientConstructorResolution":true,
		"metadata":{
			"abstract":false,
             // 这里可以看到,注解确实是DerivedComponent
			"annotationTypes":["org.springframework.contextnamespace.DerivedComponent"],
			"className":"org.springframework.contextnamespace.componentscan.PersonService",
			"concrete":true,
			"final":false,
			"independent":true,
			"interface":false,
			"interfaceNames":[],
			"memberClassNames":[],
			"superClassName":"java.lang.Object"
		},
		"methodOverrides":{
			"empty":true,
			"overrides":[]
		},
		"nonPublicAccessAllowed":true,
		"primary":false,
		"propertyValues":{
			"converted":false,
			"empty":true,
			"propertyValueList":[]
		},
		"prototype":false,
		"qualifiers":[],
		"resolvedAutowireMode":0,
		
		"resourceDescription":"file [F:\\work_java_projects\\spring-boot-first-version-learn\\all-demo-in-spring-learning\\spring-xml-demo\\target\\classes\\org\\springframework\\contextnamespace\\componentscan\\PersonService.class]",
		"role":0,
		"scope":"singleton",
		"singleton":true,
		
		"synthetic":false
	}

具体原理,下节具体分析,主要呢,context:component-scan 的解析代码,主要就是负责收集beandefinition,

而上面这种自定义注解收集的方式的缺点在于,不能像@component等注解那样,有很多的属性可以设置。我们的自定义注解,只能是使用默认的beanDefinition配置,比如默认单例,等等。当然,你也可以直接使用和@component一模一样的属性,不过那也没啥必要了,对吧。

这部分的源码,我放在了:

https://gitee.com/ckl111/spring-boot-first-version-learn/tree/master/all-demo-in-spring-learning/spring-xml-demo/src/main/java/org/springframework/contextnamespace/componentscan

最后这个自定义注解的内容,小马哥的spring boot编程思想里也提到了,在161页,我手边没有电子版本,所以抱歉了。

总结

component-scan,用了这么些年,看来真的只是用,里面的原理还是一知半解,经过上面的分析,我也自己系统梳理了一遍。大家看看有啥问题的,欢迎指出来,一起进步。

posted @ 2020-01-19 10:52  三国梦回  阅读(763)  评论(0编辑  收藏