Spring Boot【原理分析】(3)——BeanDefinition

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一、简介

BeanDefinition描述了一个Bean的实例,包括属性,构造方法参数,注解等更多信息。为后面实例化Bean提供元数据依据。
BeanDefinition的实现类有:

  1. RootBeanDefinition:spring BeanFactory运行期里,内部特殊bean的定义。
  2. ConfigurationClassBeanDefinition:继承RootBeanDefinition,ConfigurationClassBeanDefinitionReader内部静态类。上文(2)中提到的Configuration Class内定义的Bean被解析成这个BeanDefinition。
  3. ChildBeanDefinition:Spring2.5后弃用。
  4. GenericBeanDefinition:@EnableConfigurationProperties和Spring显示创建。@ImportResource
  5. ScannedGenericBeanDefinition:上文(2)中提到的ComponentScanAnnotationParser扫描的@Component定义被解析成这个BeanDefinition。
  6. AnnotatedGenericBeanDefinition:Spring Boot autoconfigure功能spring.facotries中定义的EnableAutoConfiguration,以及内部子Configuration。@Import

二、创建过程

1.GenericBeanDefinition:
这里主要看一下@ImportResource xml中定义的bean。
ConfigurationClassBeanDefinitionReader解析Configuration Class时会解析ImportResource,XmlBeanDefinitionReader具体解析xml中的Beans,最终由BeanDefinitionParserDelegate解析每个Bean:

    public AbstractBeanDefinition parseBeanDefinitionElement(
            Element ele, String beanName, BeanDefinition containingBean) {

        this.parseState.push(new BeanEntry(beanName));

        String className = null;
        if (ele.hasAttribute(CLASS_ATTRIBUTE)) {
            className = ele.getAttribute(CLASS_ATTRIBUTE).trim();
        }

        try {
            String parent = null;
            if (ele.hasAttribute(PARENT_ATTRIBUTE)) {
                parent = ele.getAttribute(PARENT_ATTRIBUTE);
            }
            //构建GenericBeanDefinition并设置className和parentName
            AbstractBeanDefinition bd = createBeanDefinition(className, parent);

            //对scope、abstract、lazy-init、autowire、dependency-check、depends-on、autowire-candidate、primary、init-method、destroy-method、factory-method、factory-bean属性进行解析。
            parseBeanDefinitionAttributes(ele, beanName, containingBean, bd);
            bd.setDescription(DomUtils.getChildElementValueByTagName(ele, DESCRIPTION_ELEMENT));

            //解析meta数据,用于注入。<meta key="format" value="BLURAY"/>
            parseMetaElements(ele, bd);
            //解析lookup-method数据,用于abstract方法动态生产bean。<lookup-method name="createCommand" bean="myCommand"/>
            parseLookupOverrideSubElements(ele, bd.getMethodOverrides());
            /** * 解析replaced-method数据,用于根据参数类型替换方法。 * <replaced-method name="computeValue" replacer="replacementComputeValue"> * <arg-type>String</arg-type> * </replaced-method> **/
            parseReplacedMethodSubElements(ele, bd.getMethodOverrides());

            // 解析constructor-arg,构造函数参数。可以index,type,name匹配。
            parseConstructorArgElements(ele, bd);
            // 解析property数据,用于属性赋值或注入。<property name="driverClassName" value="com.mysql.jdbc.Driver"/>
            parsePropertyElements(ele, bd);
            /** * 解析qualifier数据,用于注入,和meta类似。 * <qualifier type="MovieQualifier"> * <attribute key="format" value="VHS"/> * <attribute key="genre" value="Action"/> * </qualifier> **/
            parseQualifierElements(ele, bd);

            bd.setResource(this.readerContext.getResource());
            bd.setSource(extractSource(ele));

            return bd;
        }
        catch (ClassNotFoundException ex) {
            error("Bean class [" + className + "] not found", ele, ex);
        }
        catch (NoClassDefFoundError err) {
            error("Class that bean class [" + className + "] depends on not found", ele, err);
        }
        catch (Throwable ex) {
            error("Unexpected failure during bean definition parsing", ele, ex);
        }
        finally {
            this.parseState.pop();
        }

        return null;
    }

解析完基本BeanDefinition后,需要调用decorateBeanDefinitionIfRequired 对NameSpace属性进行解析如p:name=”test”。
到此定义在xml中Bean解析成GenericBeanDefinition完成。

2.ScannedGenericBeanDefinition
ScannedGenericBeanDefinition通过扫描Component,再通过MetadataReader获取AnnotationMetadata构建。重点关注MetadataReader的获取。
MetadataReader直接通过构造函数构建:

    SimpleMetadataReader(Resource resource, ClassLoader classLoader) throws IOException {
        InputStream is = new BufferedInputStream(resource.getInputStream());
        ClassReader classReader;
        try {
            classReader = new ClassReader(is);
        }
        catch (IllegalArgumentException ex) {
            throw new NestedIOException("ASM ClassReader failed to parse class file - " +
                    "probably due to a new Java class file version that isn't supported yet: " + resource, ex);
        }
        finally {
            is.close();
        }

        AnnotationMetadataReadingVisitor visitor = new AnnotationMetadataReadingVisitor(classLoader);
        classReader.accept(visitor, ClassReader.SKIP_DEBUG);

        this.annotationMetadata = visitor;
        // (since AnnotationMetadataReadingVisitor extends ClassMetadataReadingVisitor)
        this.classMetadata = visitor;
        this.resource = resource;
    }

从源码可以看出, annotationMetadata 直接直接通过读取java class文件获取信息,后面bean的创建,就使用了这个annotationMetadata 。

3.ConfigurationClassBeanDefinition
ConfigurationClassBeanDefinition是定义在Configuration Class中的Bean,在这个bean创建是需要调用到Configuration Class中定义bean的方法。所以这个BeanDefinition的重点(特殊点)在于factoryMethodMetadata,即Configuration Class的对应的MethodMetaData。再通过解析Bean注解和Scope注解设置相应的值。

4.AnnotatedGenericBeanDefinition
@Import中定义的Bean,是作为Configuration Class来进行解析的,在ConfigurationClassParser
时已经解析成一个Configuration Class,并生成了metadata。后续和Component生成ScannedGenericBeanDefinition类似。spring.facotries中的EnableAutoConfiguration也是在ConfigurationClassParser的时候扫描得到Configuration Class。

5.ConfigurationClass
上面几个BeanDefinition创建是需要用的ConfigurationClass, ConfigurationClass是何时创建的,怎么创建的?
ConfigurationClassParser中创建ConfigurationClass源码:

    protected final void parse(String className, String beanName) throws IOException {
        MetadataReader reader = this.metadataReaderFactory.getMetadataReader(className);
        processConfigurationClass(new ConfigurationClass(reader, beanName));
    }

    protected final void parse(Class<?> clazz, String beanName) throws IOException {
        processConfigurationClass(new ConfigurationClass(clazz, beanName));
    }

    protected final void parse(AnnotationMetadata metadata, String beanName) throws IOException {
        processConfigurationClass(new ConfigurationClass(metadata, beanName));
    }

    public ConfigurationClass asConfigClass(ConfigurationClass importedBy) throws IOException {
        if (this.source instanceof Class<?>) {
            return new ConfigurationClass((Class<?>) this.source, importedBy);
        }
        return new ConfigurationClass((MetadataReader) this.source, importedBy);
    }

第一个是在递归解析Component时创建。最后一个是在解析内部成员类和Import类。

6.getMergedBeanDefinition
在构建Bean实例是,都会获取MergedBeanDefinition,这个功能是把所有不是RootBeanDefinition实例的转成RootBeanDefinition,进行统一调用。


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