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Spring注解@Import原理解析

java
187 2023-03-17

正文

在项目开发的过程中,我们会遇到很多名字为 @Enablexxx 的注解,比如@EnableApolloConfig@EnableFeignClients@EnableAsync 等。他们的功能都是通过这样的注解实现一个开关,决定了是否开启某个功能模块的所有组件的自动化配置,这极大的降低了我们的使用成本。

那么你是好奇过 @Enablexxx 是如何达到这种效果呢,其作用机制是怎么样的呢?

@Import 原理

按照默认的习惯,我们会把某个功能模块的开启注解定义为 @Enablexxx,功能的实现和名字格式其实无关,而是其内部实现,这里用 @EnableAsync 来举例子。

@Target(ElementType.TYPE)

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)

@Documented

@Import(AsyncConfigurationSelector.class)

public @interface EnableAsync {

 ……

}

可以看到除了3个通用注解,还有一个@Import(AsyncConfigurationSelector.class)注解,显然它真正在这里发挥了关键作用,它可以往容器中注入一个配置类。

在 Spring 容器启动的过程中,执行到调用invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory)方法的时候,会调用所有已经注册的 BeanFactoryPostProcessor,然后会调用实现 BeanDefinitionRegistryPostProcessor 接口的后置处理器 ConfigurationClassPostProcessor ,调用其 postProcessBeanDefinitionRegistry() 方法, 在这里会解析通过注解配置的类,然后调用 ConfigurationClassParser#doProcessConfigurationClass() 方法,最终会走到processImports()方法,对 @Import 注解进行处理,具体流程如下。

如果这部分流程不是很理解,推荐详细阅读一下 Spring 生命周期相关的代码,不过不重要,不影响理解后面的内容。

@Import 注解的功能是在ConfigurationClassParser类的 processImports()方法中实现的,对于这个方法我已经做了详细的注释,请查看。

private void processImports(ConfigurationClass configClass, SourceClass currentSourceClass,

   Collection<SourceClass> importCandidates, Predicate<String> exclusionFilter,

   boolean checkForCircularImports) {



  // 如果使用@Import注解修饰的类集合为空,直接返回

  if (importCandidates.isEmpty()) {

   return;

  }

  // 通过一个栈结构解决循环引入

  if (checkForCircularImports && isChainedImportOnStack(configClass)) {

   this.problemReporter.error(new CircularImportProblem(configClass, this.importStack));

  }

  else {

   // 添加到栈中,用于处理循环import的问题

   this.importStack.push(configClass);

   try {

    // 遍历每一个@Import注解的类

    for (SourceClass candidate : importCandidates) {

     // 1. 

          // 检验配置类Import引入的类是否是ImportSelector子类

     if (candidate.isAssignable(ImportSelector.class)) {

      // Candidate class is an ImportSelector -> delegate to it to determine imports

      // 候选类是一个导入选择器->委托来确定是否进行导入

      Class<?> candidateClass = candidate.loadClass();

      // 通过反射生成一个ImportSelect对象

      ImportSelector selector = ParserStrategyUtils.instantiateClass(candidateClass, ImportSelector.class,

        this.environment, this.resourceLoader, this.registry);

      // 获取选择器的额外过滤器

      Predicate<String> selectorFilter = selector.getExclusionFilter();

      if (selectorFilter != null) {

       exclusionFilter = exclusionFilter.or(selectorFilter);

      }

            

      // 判断引用选择器是否是DeferredImportSelector接口的实例

      // 如果是则应用选择器将会在所有的配置类都加载完毕后加载

      if (selector instanceof DeferredImportSelector) {

       // 将选择器添加到deferredImportSelectorHandler实例中,预留到所有的配置类加载完成后统一处理自动化配置类

       this.deferredImportSelectorHandler.handle(configClass, (DeferredImportSelector) selector);

      }

            

      else {

       // 获取引入的类,然后使用递归方式将这些类中同样添加了@Import注解引用的类

              // 执行 ImportSelector.selectImports

       String[] importClassNames = selector.selectImports(currentSourceClass.getMetadata());

       Collection<SourceClass> importSourceClasses = asSourceClasses(importClassNames, exclusionFilter);

       // 递归处理,被Import进来的类也有可能@Import注解

       processImports(configClass, currentSourceClass, importSourceClasses, exclusionFilter, false);

      }

     }

          // 2.

     // 如果是实现了ImportBeanDefinitionRegistrar接口的bd

     else if (candidate.isAssignable(ImportBeanDefinitionRegistrar.class)) {

      // Candidate class is an ImportBeanDefinitionRegistrar ->

      // delegate to it to register additional bean definitions

      // 候选类是ImportBeanDefinitionRegistrar  -> 委托给当前注册器注册其他bean

       Class<?> candidateClass = candidate.loadClass();

      ImportBeanDefinitionRegistrar registrar =

        ParserStrategyUtils.instantiateClass(candidateClass, ImportBeanDefinitionRegistrar.class,

          this.environment, this.resourceLoader, this.registry);

      /**

       * 放到当前configClass的importBeanDefinitionRegistrars中

       * 在ConfigurationClassPostProcessor处理configClass时会随之一起处理

       */

      configClass.addImportBeanDefinitionRegistrar(registrar, currentSourceClass.getMetadata());

     }

     else {

      // Candidate class not an ImportSelector or ImportBeanDefinitionRegistrar ->

      // process it as an @Configuration class

      // 候选类既不是ImportSelector也不是ImportBeanDefinitionRegistrar-->将其作为@Configuration配置类处理

      this.importStack.registerImport(

        currentSourceClass.getMetadata(), candidate.getMetadata().getClassName());

      /**

       * 如果Import的类型是普通类,则将其当作带有@Configuration的类一样处理

       */

      processConfigurationClass(candidate.asConfigClass(configClass), exclusionFilter);

     }

    }

   }

   catch (BeanDefinitionStoreException ex) {

   ……

   finally {

    this.importStack.pop();

   }

  }

 }

上述代码的核心逻辑无非就是如下几个步骤。

  • 找到被 @Import 修饰的候选类集合,依次循环遍历。
  • 如果该类实现了ImportSelector接口,就调用 ImportSelectorselectImports() 方法,这个方法返回的是一批配置类的全限定名,然后递归调用processImports()继续解析这些配置类,比如可以 @Import 的类里面有 @Import 注解,在这里可以递归处理。
  • 如果被修饰的类没有实现 ImportSelector 接口,而是实现了ImportBeanDefinitionRegistrar 接口,则把对应的实例放入importBeanDefinitionRegistrars 这个Map中,等到ConfigurationClassPostProcessor处理 configClass 的时候,会与其他配置类一同被调用 ImportBeanDefinitionRegistrarregisterBeanDefinitions() 方法,以实现往 Spring 容器中注入一些 BeanDefinition。
  • 如果以上的两个接口都未实现,则进入 else 逻辑,将其作为普通的 @Configuration 配置类进行解析。

所以到这里,你应该明白 @Import 的作用机制了吧。对上述逻辑我总结了一张图,如下。

示例 @EnableAsync

继续之前提到的 @EnableAsync 作为例子,源码如下。

@Target(ElementType.TYPE)

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)

@Documented

@Import(AsyncConfigurationSelector.class)

public @interface EnableAsync {

 Class<? extends Annotation> annotation() default Annotation.class;

 boolean proxyTargetClass() default false;

 AdviceMode mode() default AdviceMode.PROXY;

 int order() default Ordered.LOWEST_PRECEDENCE;

}

// 

@Override

 public final String[] selectImports(AnnotationMetadata importingClassMetadata) {

  ……

    // 获取 Mode

  AdviceMode adviceMode = attributes.getEnum(getAdviceModeAttributeName());

    // 模板方法,由子类去实现

  String[] imports = selectImports(adviceMode);

  if (imports == null) {

   throw new IllegalArgumentException("Unknown AdviceMode: " + adviceMode);

  }

  return imports;

 }



public class AsyncConfigurationSelector extends AdviceModeImportSelector<EnableAsync> {



 @Override

 @Nullable

 public String[] selectImports(AdviceMode adviceMode) {

  switch (adviceMode) {

   case PROXY:

    return new String[] {ProxyAsyncConfiguration.class.getName()};

   case ASPECTJ:

    return new String[] {ASYNC_EXECUTION_ASPECT_CONFIGURATION_CLASS_NAME};

   default:

    return null;

  }

 }



}

它通过 @Import 注解引入了AsyncConfigurationSelector配置类,它继承了 AdviceModeImportSelector 类,而后者实现了 ImportSelector 接口,里面的实现了一个由注解指定 mode 属性来决定返回的配置类的逻辑,而 mode 的默认值就是 AdviceMode.PROXY

对应 switch 逻辑,将返回 ProxyAsyncConfiguration类的全限定名。这就对应了 @Import 处理逻辑的第一个 if 逻辑块,它将会解析这个类,然后递归调用processImports(),再次进入此方法,进入第三个else逻辑块,将其当作一个普通配置类解析。可以看到 ProxyAsyncConfiguration 其实就是 @Configuration 类,它的作用是注册一个 Bean 对象 AsyncAnnotationBeanPostProcessor。

@Configuration

@Role(BeanDefinition.ROLE_INFRASTRUCTURE)

public class ProxyAsyncConfiguration extends AbstractAsyncConfiguration {

   @Bean(name = TaskManagementConfigUtils.ASYNC_ANNOTATION_PROCESSOR_BEAN_NAME)

   @Role(BeanDefinition.ROLE_INFRASTRUCTURE)

   public AsyncAnnotationBeanPostProcessor asyncAdvisor() {

      ……

      return bpp;

   }

}