Spring之基于注解方式实例化BeanDefinition（1）

最近开始读Spring源码，读着读着发现里面还是有很多很好玩的东西在里面的，里面涉及到了大量的设计模式以及各种PostProcessor注入的过程，很好玩，也很复杂，本文就是记录一下我学习过程中的主干流程。

在开始我们源码解读之前，我们先大致的归纳一下解析的全过程。

1. 首先就是每个spring的jar包都会提供各自的配置文件，包括注解，标签，处理类。

2. 然后就是根据我们的配置信息去解读我们自己的配置文件spring.xml，主要分为自定义标签和默认标签（<bean> 就是默认标签）

3. 最后就是解读这些信息，封装成 BeanDefinition对象，进行注册。

4. 最后介绍一下此阶段注册的几个PostProcessor接口，这部分内容是为我们实例化bean和DI注入做准备的，下一章我们会重点分析。

在我们逐步分解实例化beanDefinition之前，我先贴出时大体流程图，后面解读的过程会参照这张图进行讲解。

进入主题：

1. 每一个Spring的jar包都会配置好各种各样的处理类，这些类都提供了各种各样的处理器功能。比如说，spring想要管理maybatis,那么在spring管理mabatis的jar包中肯定会定义一些处理类，如下图：

而本篇我们是将spring基于注解方式实例化BeanDefinition的，那么我们都会基于扫描的方式进行

<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"
       xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"
       xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"
       xmlns:c="http://www.springframework.org/schema/c"
       xmlns:jack="http://www.xiangxueedu.com/schema/mytags"
       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
    http://www.springframework.org/schema/aop
	http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-3.2.xsd
    http://www.xiangxueedu.com/schema/mytags
    http://www.xiangxueedu.com/schema/mytags.xsd"
    default-lazy-init="false">

    <context:component-scan base-package="com.xiangxue.jack" />

</beans>

我们知道，扫描是基于 http://www.springframework.org/schema/context进行的，那么我们就打开spring的context相关 jar包，找到对应的处理类。

点进去以后，我们可以看到这个处理类只有一个方法，就是注册基于context标签下的各个标签的处理类，有点拗口，看一下代码就明白了

2. 上面步骤是一个基本的了解过程，下面我们就开始自己逐步debug分解过程，首先就是生成一个applicationContent的操作；

3. 进入ClassPathXMLApplicationContext的refresh()方法，这个方式是spring的核心

4. 我们关注一下obtainFreshBeanFactory()方法，就在refresh（）内部调用。这个方法做了很多的事情，下方第一张图片有详细的comments进行解释

总结一下，其实就是把spring.xml文件生成一个document对象，然后进行逐步解析。

5. 解析document对象的时候，我们会判断是默认标签，还是自定义标签。比如在spring.xml中配置<bean id="" class=""></bean>, 这就是默认标签。而<context:component-scan base-package="com.xiangxue.jack" />就是自定义标签。本文针对的是基于注解的方式分析，所以关注的是自定义标签。

6. 我们首先会根据component-scan 标签，在spring..xml 中找到对应的URI

7. 基于上一步获取到的URI，拿到对应的NameSapceHandler处理器，这个处理器就是我们第1步说的，在spring.handers文件中配置的信息，也就是 ContextNamespaceHandler。这一步我们需要进行详细的分析一下，进入到这个resolve方法中看一下：

感兴趣的话可以逐个点进去看一下具体。此处我需要再次强调一下初始化init方法，注册component-scan的流程。点进去看一下，我们发现

我们确认了，它就是初始化各个标签的扫描类的，并且会把这些扫描类放到缓存中，缓存是一个Map, 在它的父类NameSpaceHandle人Support中

8.最后，我们会返回现在已经准备好的context的处理类。进入主流程

9. 上一步，我们拿到了context的处理类，即ContextNamespaceHandler。接下来会调用它的parase方法，进行解析操作。这个方法是重点方法，我们需要点进去看

a. 首先会根据<context:component-scan base-package="com.xiangxue.jack" />配置，拿到base-package配置的目录。

b. 创建注解扫描器 ClassPathBeanDefinitionScanner，来扫描base-package配置的路径。扫描到对应的class文件，生成beanDefinition进行注册。这一步是核心

b-1: 扫描到有注解的类并封装成BeanDefinition对象

b-1-1: 进入findCandidateComponents方法：它就是递归的方法，根据配置的路径找到所有的class文件，不管是有注解的，还是没有注解的。只要是这个路径下的class文件，统统找出来

b-1-2: 然后逐个遍历，判断当前的class文件是否有符合要求的注解。如果是符合要求的class, 就生成BeanDefinition对象进行收集

b-1-3: 这里有必要看一下这个判断方法 isCandidateComponent。点进去

我们发现，只要这个类有与注解Component相关的信息，就是符合条件的class对象，就会被搜集起来。

最后，我们解释一下，什么是和@Component相关的呢？其实，@Controller, @Service, @Repository都是与@Component相关的. 如何判断呢？只要找到对应的注解，打开发现接口上方有@Component相关信息即可。

b-1-4: 最后返回到所有搜集起来的符合条件的BeanDefinition的set集合

b2: 拿到这些有注解的，符合条件的beanDefinition，那么接下来就是处理这些BeanDefinition的事情了。

b2-1: 判断beanDefinition是否直接懒加载@Lazy @DependOn @Description @Primary等注解

其实，就是在BeanDefinition中，给对应的属性设置个值而已。当我们实例化对象的时候，我们在根据BeanDefinition中设置的这些值，做不同的逻辑判断而已。下一章章实例化的时候，我会分析一下这些注解

b2-2: 最后就是注册这些BeanDefinition了

b2-3: 进去看一下最终是如何注册的。

最后，我们发现，所谓的注册BeanDefinition，其实就是把所有的name都放在一个list集合中，把BeanDefinition按照 name -->BeanDefinition放在一个Map中。这个垃圾，搞了半天，就搞了2个集合，这就完了。

上面就是基于注解的方式，实例化BeanDefinition的全部过程，概括就是根据自定义标签，拿到URI，再根据URI拿到对应的context的处理类，而这个处理类会实例化context下的各个子标签的各个处理器，再根据字标签拿到属于自己的子处理器。执行context处理类的resolve方法和parse方法。resolve方法就是负责初始化子标签的处理器的。而parse就是根据子标签处理器找满足条件class文件对应的beanDefinition，最后进行注册。就是放在2个集合中。最后打完收工，回家睡觉。

最后补充一下：我们在parse的最后一行，有个registerComponents方法。它是负责注册一些PostProcessor接口的。

那么为啥要注册这些接口呢? 因为在我们实例化对象的时候，我们会使用很多注解进行依赖注入，比如说@Autowired @Resource等等。而这些注解，都是有这些PostProceseor接口提供的。具体如何提供的，我们在下一章会针对@Autowired @Resource这两个注解进行重点分析。

此处, 我们只需要知道注册了一些PostProceseor即可，那具体注册了哪些PostProceseor呢？它们右具体负责哪些事呢？

每个PostTProcessor 作用，我们都可以点进去查看。如何进行查看呢？

下面我列出一些常用的注解支持类：

AutowiredAnnotationBeanPostProcessor  支持@Autowired  @Value

CommonAnnotationBeanPostProcessor  支持 @PostConstruct  @PreDestroy @Resource

ConfigurationClassPostProcessor   支持@Configuration, @Bean

我们都知道@PostConstruct相当于init-method，@PreDestroy相当于destory-method，其实，它们在beanDefinition中都是设置到相同的属性中的，这证明了它们就是一个东西

最后，分享一个甜点 BeanDefinitionRegistryPostProcessor

在第9步的b2-3中，我们谈到了注册BeanDefinition的过程

其实，如果一些对象，它们没有注解，也没有配置在spring.xml中，它们只是一个普通的java文件，或者是第三方jar提供的文件，我们是否可以也交给spring进行管理呢？答案是可以的。

假设一个普通的java文件

package com.xiangxue.jack.postProcessor;

public class Dao2 {

    private String name;

    private String id;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getId() {
        return id;
    }

    public void setId(String id) {
        this.id = id;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "name :" + name + " id :" + id;
    }
}

实现了BeanDefinitionRegistryPostProcessor的实现类，这个类需要交给spring管理

package com.xiangxue.jack.postProcessor;

import org.springframework.beans.BeansException;
import org.springframework.beans.MutablePropertyValues;
import org.springframework.beans.factory.config.ConfigurableListableBeanFactory;
import org.springframework.beans.factory.support.BeanDefinitionRegistry;
import org.springframework.beans.factory.support.BeanDefinitionRegistryPostProcessor;
import org.springframework.beans.factory.support.GenericBeanDefinition;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
public class MyBeanPostProcessor implements BeanDefinitionRegistryPostProcessor {
    @Override
    public void postProcessBeanDefinitionRegistry(BeanDefinitionRegistry registry) throws BeansException {
        //生成bean
        GenericBeanDefinition beanDefinition = new GenericBeanDefinition();
        beanDefinition.setBeanClass(Dao2.class);

        //给Dao2属性值赋值，这样实例化完成以后就会有值了.MutablePropertyValues有很多方法，
        //也就意味着我们即使配置的类有错误，只要实现这个接口，我们依旧可以在类实例化之前，通过
        //对beanDefinition进行修改，从而达到修改类的目的
        MutablePropertyValues pValues = beanDefinition.getPropertyValues();
        pValues.addPropertyValue("name", "yyds");
        pValues.addPropertyValue("id", "测试001");

        //我们给beanDefinition起了个 名字叫 dao2， 然后注册到spring容器中
        registry.registerBeanDefinition("dao2", beanDefinition);
    }

    @Override
    public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException {

    }
}

测试类：

package com.xiangxue.jack;

import com.xiangxue.jack.bean.MyTestBean2;
import com.xiangxue.jack.postProcessor.Dao2;
import org.junit.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
import org.springframework.test.context.ContextConfiguration;

//@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration(locations = {"classpath:spring.xml"})
public class MyTest {

    @Autowired
    private ApplicationContext applicationContext;

    @Test
    public void myBean() {
        applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("spring.xml");
        MyTestBean2 service = (MyTestBean2) applicationContext.getBean("myTestBean2");
        service.system();
    }

    @Test
    public void myBean2() {
        applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("spring.xml");
        Dao2 dao2 = (Dao2) applicationContext.getBean("dao2");
        System.out.println(dao2.toString());
    }
}

测试结果：