Spring 工具类 ConfigurationClassParser 是如何工作的 ？

简介

Spring的工具类 ConfigurationClassParser 用于分析一个 @Configuration 注解的类，产生一组ConfigurationClass对象。其分析过程主要是递归分析注解中隐含的@Import，找出其中所有的配置类，然后返回这组配置类。

这个工具类自身的逻辑并不会注册Bean定义，但是它用到了另外一个工具ComponentScanAnnotationParser在执行时会做Bean定义注册。

一般情况下一个@Configuration注解的类只会产生一个ConfigurationClass对象，但是因为@Configuration注解的类可能会使用另外一个注解@Import引入其他配置类，所以总的来看，ConfigurationClassParser分析一个

@Configuration注解的类，可能产生任意多个ConfigurationClass对象。

这个工具类分离了两个不同点关注点 :

@Configuration注解的类的结构分析

注册BeanDefinition对象

主要功能分析

公开方法 parse() 外部调用入口

/**
* 总体工作流程 :
*  1. 外部提供参数 configCandidates , 是一组需要被分析的候选配置类 ;
*  2. 调用该类的 parse() 方法， parse() 方法针对每个候选配置类，递归查找其注解@Import,
*     以及注解的注解中的@Import，然后处理这些@Import，每个@Import可能对应一个ImportSelector,
*     ImportBeanDefinitionRegistrar,或者是另外一个@Configuration注解的配置类，parse()会
*     递归处理这些进一步的导入，直到所有所有的这些配置类都被发现，这些发现的每个ConfigurationClass，
*     会被记录到 configurationClasses;
*  3. 外部通过调用该类的方法 getConfigurationClasses() 获得分析过程中保存在 configurationClasses
*     中的配置类；
* @参数 configCandidates : 外部指定需要被分析的一组候选配置类
**/
public void parse(Set<BeanDefinitionHolder> configCandidates) {
this.deferredImportSelectors = new LinkedList<DeferredImportSelectorHolder>();

for (BeanDefinitionHolder holder : configCandidates) {
BeanDefinition bd = holder.getBeanDefinition();
try {
// 这里根据Bean定义的不同类型走不同的分支，但是最终都会调用到方法
//  processConfigurationClass(ConfigurationClass configClass)
if (bd instanceof AnnotatedBeanDefinition) {
// bd 是一个 AnnotatedBeanDefinition
parse(((AnnotatedBeanDefinition) bd).getMetadata(), holder.getBeanName());
}
else if (bd instanceof AbstractBeanDefinition && ((AbstractBeanDefinition) bd).hasBeanClass()) {
// bd 是一个 AbstractBeanDefinition,并且指定 beanClass 属性
parse(((AbstractBeanDefinition) bd).getBeanClass(), holder.getBeanName());
}
else {
// 其他情况
parse(bd.getBeanClassName(), holder.getBeanName());
}
}
catch (BeanDefinitionStoreException ex) {
throw ex;
}
catch (Throwable ex) {
throw new BeanDefinitionStoreException(
"Failed to parse configuration class [" + bd.getBeanClassName() + "]", ex);
}
}

// 执行找到的 DeferredImportSelector
processDeferredImportSelectors();
}

保护方法 processConfigurationClass()分析一个配置类

/**
*  用于分析一个 ConfigurationClass，分析之后将它记录到已处理配置类记录
**/
protected void processConfigurationClass(ConfigurationClass configClass) throws IOException {
if (this.conditionEvaluator.shouldSkip(configClass.getMetadata(), ConfigurationPhase.PARSE_CONFIGURATION)) {
return;
}

ConfigurationClass existingClass = this.configurationClasses.get(configClass);
if (existingClass != null) {
if (configClass.isImported()) {
if (existingClass.isImported()) {
//如果要处理的配置类configClass在已经分析处理的配置类记录中已存在，
//合并二者的importedBy属性
existingClass.mergeImportedBy(configClass);
}
// Otherwise ignore new imported config class; existing non-imported class overrides it.
return;
}
else {
// Explicit bean definition found, probably replacing an import.
// Let's remove the old one and go with the new one.
this.configurationClasses.remove(configClass);
for (Iterator<ConfigurationClass> it = this.knownSuperclasses.values().iterator(); it.hasNext();) {
if (configClass.equals(it.next())) {
it.remove();
}
}
}
}

// Recursively process the configuration class and its superclass hierarchy.
// 从当前配置类configClass开始向上沿着类继承结构逐层执行doProcessConfigurationClass,
// 直到遇到的父类是由Java提供的类结束循环
SourceClass sourceClass = asSourceClass(configClass);
do {
// 循环处理配置类configClass直到sourceClass变为null
// doProcessConfigurationClass的返回值是其参数configClass的父类，
// 如果该父类是由Java提供的类或者已经处理过，返回null
sourceClass = doProcessConfigurationClass(configClass, sourceClass);
}
while (sourceClass != null);

// 需要被处理的配置类configClass已经被分析处理，将它记录到已处理配置类记录
this.configurationClasses.put(configClass, configClass);
}

私有方法 processDeferredImportSelectors() 处理需要延迟处理的ImportSelector

/**
* 对属性deferredImportSelectors中记录的DeferredImportSelector进行处理
**/
private void processDeferredImportSelectors() {
List<DeferredImportSelectorHolder> deferredImports = this.deferredImportSelectors;
this.deferredImportSelectors = null;
Collections.sort(deferredImports, DEFERRED_IMPORT_COMPARATOR);

// 循环处理每个DeferredImportSelector
for (DeferredImportSelectorHolder deferredImport : deferredImports) {
ConfigurationClass configClass = deferredImport.getConfigurationClass();
try {
//调用DeferredImportSelector的方法selectImports,获取需要被导入的类的名称
String[] imports = deferredImport.getImportSelector().selectImports(configClass.getMetadata());
// 处理任何一个 @Import 注解
processImports(configClass, asSourceClass(configClass), asSourceClasses(imports), false);
}
catch (BeanDefinitionStoreException ex) {
throw ex;
}
catch (Throwable ex) {
throw new BeanDefinitionStoreException(
"Failed to process import candidates for configuration class [" +
configClass.getMetadata().getClassName() + "]", ex);
}
}
}

私有方法 doProcessConfigurationClass()对一个配置类执行处理和构建的主逻辑

/**
* Apply processing and build a complete ConfigurationClass by reading the
* annotations, members and methods from the source class. This method can be called
* multiple times as relevant sources are discovered.
* @param configClass the configuration class being build
* @param sourceClass a source class
* @return the superclass, or null if none found or previously processed
*/
protected final SourceClass doProcessConfigurationClass(ConfigurationClass configClass, SourceClass sourceClass)
throws IOException {

// Recursively process any member (nested) classes first，首先递归处理嵌套类
processMemberClasses(configClass, sourceClass);

// Process any @PropertySource annotations，处理每个@PropertySource注解
for (AnnotationAttributes propertySource : AnnotationConfigUtils.attributesForRepeatable(
sourceClass.getMetadata(), PropertySources.class,
org.springframework.context.annotation.PropertySource.class)) {
if (this.environment instanceof ConfigurableEnvironment) {
processPropertySource(propertySource);
}
else {
logger.warn("Ignoring @PropertySource annotation on [" + sourceClass.getMetadata().getClassName() +
"]. Reason: Environment must implement ConfigurableEnvironment");
}
}

// Process any @ComponentScan annotations，处理每个@ComponentScan注解
Set<AnnotationAttributes> componentScans = AnnotationConfigUtils.attributesForRepeatable(
sourceClass.getMetadata(), ComponentScans.class, ComponentScan.class);
if (!componentScans.isEmpty() &&
!this.conditionEvaluator.shouldSkip(sourceClass.getMetadata(), ConfigurationPhase.REGISTER_BEAN)) {
for (AnnotationAttributes componentScan : componentScans) {
// 该配置类上注解了@ComponentScan,现在执行扫描，获取其中的Bean定义
Set<BeanDefinitionHolder> scannedBeanDefinitions =
this.componentScanParser.parse(componentScan, sourceClass.getMetadata().getClassName());
// 对Component scan得到的Bean定义做检查，看看里面是否有需要处理的配置类，
// 有的话对其做分析处理
for (BeanDefinitionHolder holder : scannedBeanDefinitions) {
if (ConfigurationClassUtils.checkConfigurationClassCandidate(
holder.getBeanDefinition(), this.metadataReaderFactory)) {
// 如果该Bean定义是一个配置类，它进行分析
parse(holder.getBeanDefinition().getBeanClassName(), holder.getBeanName());
}
}
}
}

// Process any @Import annotations，处理每个@Import注解
// 注意这里调用到了getImports()方法，它会搜集sourceClass上所有的@Import注解的value值，
// 具体搜集的方式是访问sourceClass直接注解的@Import以及递归访问它的注解中隐含的所有的@Import
processImports(configClass, sourceClass, getImports(sourceClass), true);

// Process any @ImportResource annotations，处理每个@ImportResource注解
if (sourceClass.getMetadata().isAnnotated(ImportResource.class.getName())) {
AnnotationAttributes importResource =
AnnotationConfigUtils.attributesFor(sourceClass.getMetadata(), ImportResource.class);
String[] resources = importResource.getStringArray("locations");
Class<? extends BeanDefinitionReader> readerClass = importResource.getClass("reader");
for (String resource : resources) {
String resolvedResource = this.environment.resolveRequiredPlaceholders(resource);
configClass.addImportedResource(resolvedResource, readerClass);
}
}

// Process individual @Bean methods,处理配置类中每个带有@Bean注解的方法
Set<MethodMetadata> beanMethods = retrieveBeanMethodMetadata(sourceClass);
for (MethodMetadata methodMetadata : beanMethods) {
configClass.addBeanMethod(new BeanMethod(methodMetadata, configClass));
}

// Process default methods on interfaces，处理接口上的缺省方法
processInterfaces(configClass, sourceClass);

// Process superclass, if any
// 如果父类superclass存在，并且不是java语言提供的类，也没有处理过，
// 才返回它以便外层循环继续，否则直接返回null
if (sourceClass.getMetadata().hasSuperClass()) {
String superclass = sourceClass.getMetadata().getSuperClassName();
if (!superclass.startsWith("java") && !this.knownSuperclasses.containsKey(superclass)) {
this.knownSuperclasses.put(superclass, configClass);
// Superclass found, return its annotation metadata and recurse
return sourceClass.getSuperClass();
}
}

// No superclass -> processing is complete，没找到需要处理的父类，处理结果
return null;// 用返回null告诉外层循环结束
}

私有方法 processImports()处理配置类上搜集到的@Import注解

/**
* 处理配置类上搜集到的@Import注解
* 参数 configuClass 配置类
* 参数 currentSourceClass 当前源码类
* 参数 importCandidates, 所有的@Import注解的value
* 参数 checkForCircularImports, 是否检查循环导入
**/
private void processImports(ConfigurationClass configClass, SourceClass currentSourceClass,
Collection<SourceClass> importCandidates, boolean checkForCircularImports) throws IOException {

if (importCandidates.isEmpty()) {
// 如果配置类上没有任何候选@Import，说明没有需要处理的导入，则什么都不用做，直接返回
return;
}

if (checkForCircularImports && isChainedImportOnStack(configClass)) {
// 如果要求做循环导入检查，并且检查到了循环依赖，报告这个问题
this.problemReporter.error(new CircularImportProblem(configClass, this.importStack));
}
else {
// 开始处理配置类configClass上所有的@Import importCandidates
this.importStack.push(configClass);
try {
// 循环处理每一个@Import,每个@Import可能导入三种类型的类 :
// 1. ImportSelector
// 2. ImportBeanDefinitionRegistrar
// 3. @Configuration注解的类
// 下面的for循环中对这三种情况执行了不同的处理逻辑
for (SourceClass candidate : importCandidates) {
if (candidate.isAssignable(ImportSelector.class)) {
// Candidate class is an ImportSelector -> delegate to it to determine imports
Class<?> candidateClass = candidate.loadClass();
ImportSelector selector = BeanUtils.instantiateClass(candidateClass, ImportSelector.class);
ParserStrategyUtils.invokeAwareMethods(
selector, this.environment, this.resourceLoader, this.registry);
if (this.deferredImportSelectors != null && selector instanceof DeferredImportSelector) {
this.deferredImportSelectors.add(
new DeferredImportSelectorHolder(configClass, (DeferredImportSelector) selector));
}
else {
String[] importClassNames = selector.selectImports(currentSourceClass.getMetadata());
Collection<SourceClass> importSourceClasses = asSourceClasses(importClassNames);
processImports(configClass, currentSourceClass, importSourceClasses, false);
}
}
else if (candidate.isAssignable(ImportBeanDefinitionRegistrar.class)) {
// Candidate class is an ImportBeanDefinitionRegistrar ->
// delegate to it to register additional bean definitions
Class<?> candidateClass = candidate.loadClass();
ImportBeanDefinitionRegistrar registrar =
BeanUtils.instantiateClass(candidateClass, ImportBeanDefinitionRegistrar.class);
ParserStrategyUtils.invokeAwareMethods(
registrar, this.environment, this.resourceLoader, this.registry);
configClass.addImportBeanDefinitionRegistrar(registrar, currentSourceClass.getMetadata());
}
else {
// Candidate class not an ImportSelector or ImportBeanDefinitionRegistrar ->
// process it as an @Configuration class
this.importStack.registerImport(
currentSourceClass.getMetadata(), candidate.getMetadata().getClassName());
processConfigurationClass(candidate.asConfigClass(configClass));
}
}

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}
catch (BeanDefinitionStoreException ex) {
throw ex;
}
catch (Throwable ex) {
throw new BeanDefinitionStoreException(
"Failed to process import candidates for configuration class [" +
configClass.getMetadata().getClassName() + "]", ex);
}
finally {
this.importStack.pop();
}
}
}