自定义标签解析原理

在上一篇分析默认标签解析时看到过这个类DefaultBeanDefinitionDocumentReader的方法parseBeanDefinitions:拉勾IT课小编为大家分解




spring 自定义注解获取参数值 spring自定义注解解析_自定义标签


protected void parseBeanDefinitions(Element root, BeanDefinitionParserDelegate delegate) {                 if (delegate.isDefaultNamespace(root)) {                          NodeList nl = root.getChildNodes();                          for (int i = 0; i < nl.getLength(); i++) {                                   Node node = nl.item(i);                                   if (node instanceof Element) {                                            Element ele = (Element) node;                                            if (delegate.isDefaultNamespace(ele)) {                                                     //默认标签解析                                                    parseDefaultElement(ele, delegate);                                            }                                            else {                                                     //自定义标签解析                                                    delegate.parseCustomElement(ele);                                            }                                   }                          }                 }                 else {                          delegate.parseCustomElement(root);                 }         }

现在我们就来看看parseCustomElement这个方法,但在点进去之前不妨想想自定义标签解析应该怎么做。

public BeanDefinition parseCustomElement(Element ele, @Nullable BeanDefinition containingBd) {                 String namespaceUri = getNamespaceURI(ele);                 if (namespaceUri == null) {                          return null;                 }                 NamespaceHandler handler = this.readerContext.getNamespaceHandlerResolver().resolve(namespaceUri);                 if (handler == null) {                          error("Unable to locate Spring NamespaceHandler for XML schema namespace [" + namespaceUri + "]", ele);                          return null;                 }                 return handler.parse(ele, new ParserContext(this.readerContext, this, containingBd));         }

可以看到和默认标签解析是一样的,只不过由decorate方法改为了parse方法,但具体是如何解析的呢?这里我就以component-scan标签的解析为例,看看注解是如何解析为BeanDefinition对象的。

注解解析原理

进入到parse方法中,首先会进入NamespaceHandlerSupport类中:


spring 自定义注解获取参数值 spring自定义注解解析_自定义标签_02


public BeanDefinition parse(Element element, ParserContext parserContext) {                 BeanDefinitionParser parser = findParserForElement(element, parserContext);                 return (parser != null ? parser.parse(element, parserContext) : null);         }

首先通过findParserForElement方法去找到对应的解析器,然后委托给解析器ComponentScanBeanDefinitionParser解析。在往下看之前,我们先想一想,如果是我们自己要去实现这个注解解析过程会怎么做。是不是应该首先通过配置的basePackage属性,去扫描该路径下所有的class文件,然后判断class文件是否符合条件,即是否标注了@Service、@Component、@Controller等注解,如果有,则封装为BeanDefinition对象并注册到容器中去?下面就来验证我们的猜想:

public BeanDefinition parse(Element element, ParserContext parserContext) {                 String basePackage = element.getAttribute(BASE_PACKAGE_ATTRIBUTE);                 basePackage = parserContext.getReaderContext().getEnvironment().resolvePlaceholders(basePackage);                 String[] basePackages = StringUtils.tokenizeToStringArray(basePackage,                                   ConfigurableApplicationContext.CONFIG_LOCATION_DELIMITERS);                  // Actually scan for bean definitions and register them.                 // 创造ClassPathBeanDefinitionScanner对象,用来扫描basePackage包下符合条件(默认是@Component标注的类)的类,                 // 并创建BeanDefinition类注册到缓存中                 ClassPathBeanDefinitionScanner scanner = configureScanner(parserContext, element);                 Set beanDefinitions = scanner.doScan(basePackages);                 registerComponents(parserContext.getReaderContext(), beanDefinitions, element);                  return null;         }

可以看到流程和我们猜想的基本一致,首先创建了一个扫描器ClassPathBeanDefinitionScanner对象,然后通过这个扫描器去扫描classpath下的文件并注册,最后调用了registerComponents方法,这个方法的作用稍后来讲,我们先来看看扫描器是如何创建的:


spring 自定义注解获取参数值 spring自定义注解解析_spring 自定义注解获取参数值_03


protected ClassPathBeanDefinitionScanner configureScanner(ParserContext parserContext, Element element) {                 boolean useDefaultFilters = true;                 if (element.hasAttribute(USE_DEFAULT_FILTERS_ATTRIBUTE)) {                          useDefaultFilters = Boolean.valueOf(element.getAttribute(USE_DEFAULT_FILTERS_ATTRIBUTE));                  }                  // Delegate bean definition registration to scanner class.                 ClassPathBeanDefinitionScanner scanner = createScanner(parserContext.getReaderContext(), useDefaultFilters);                 scanner.setBeanDefinitionDefaults(parserContext.getDelegate().getBeanDefinitionDefaults());                 scanner.setAutowireCandidatePatterns(parserContext.getDelegate().getAutowireCandidatePatterns());                  if (element.hasAttribute(RESOURCE_PATTERN_ATTRIBUTE)) {                          scanner.setResourcePattern(element.getAttribute(RESOURCE_PATTERN_ATTRIBUTE));                 }                  ...                  parseTypeFilters(element, scanner, parserContext);                  return scanner;         }           public ClassPathBeanDefinitionScanner(BeanDefinitionRegistry registry, boolean useDefaultFilters,                          Environment environment, @Nullable ResourceLoader resourceLoader) {                  Assert.notNull(registry, "BeanDefinitionRegistry must not be null");                 this.registry = registry;                  if (useDefaultFilters) {                          registerDefaultFilters();                 }                 setEnvironment(environment);                 setResourceLoader(resourceLoader);         }          protected void registerDefaultFilters() {                 this.includeFilters.add(new AnnotationTypeFilter(Component.class));                 ClassLoader cl = ClassPathScanningCandidateComponentProvider.class.getClassLoader();                 try {                          this.includeFilters.add(new AnnotationTypeFilter(                                            ((Class extends Annotation>) ClassUtils.forName("javax.annotation.ManagedBean", cl)), false));                          logger.trace("JSR-250 'javax.annotation.ManagedBean' found and supported for component scanning");                 }                 catch (ClassNotFoundException ex) {                          // JSR-250 1.1 API (as included in Java EE 6) not available - simply skip.                 }                 try {                          this.includeFilters.add(new AnnotationTypeFilter(                                            ((Class extends Annotation>) ClassUtils.forName("javax.inject.Named", cl)), false));                          logger.trace("JSR-330 'javax.inject.Named' annotation found and supported for component scanning");                 }                 catch (ClassNotFoundException ex) {                          // JSR-330 API not available - simply skip.                 }         }          protected void parseTypeFilters(Element element, ClassPathBeanDefinitionScanner scanner, ParserContext parserContext) {                 // Parse exclude and include filter elements.                 ClassLoader classLoader = scanner.getResourceLoader().getClassLoader();                 // 将component-scan的子标签include-filter和exclude-filter添加到scanner中                 NodeList nodeList = element.getChildNodes();                 for (int i = 0; i < nodeList.getLength(); i++) {                          Node node = nodeList.item(i);                          if (node.getNodeType() == Node.ELEMENT_NODE) {                                   String localName = parserContext.getDelegate().getLocalName(node);                                   try {                                            if (INCLUDE_FILTER_ELEMENT.equals(localName)) {                                                    TypeFilter typeFilter = createTypeFilter((Element) node, classLoader, parserContext);                                                    scanner.addIncludeFilter(typeFilter);                                            }                                            else if (EXCLUDE_FILTER_ELEMENT.equals(localName)) {                                                    TypeFilter typeFilter = createTypeFilter((Element) node, classLoader, parserContext);                                                    scanner.addExcludeFilter(typeFilter);                                            }                                   }                                   catch (ClassNotFoundException ex) {                                            parserContext.getReaderContext().warning(                                                             "Ignoring non-present type filter class: " + ex, parserContext.extractSource(element));                                   }                                   catch (Exception ex) {                                            parserContext.getReaderContext().error(                                                             ex.getMessage(), parserContext.extractSource(element), ex.getCause());                                   }                          }                 }         }

上面不重要的方法我已经删掉了,首先获取use-default-filters属性,传入到ClassPathBeanDefinitionScanner构造器中判断是否使用默认的过滤器,如果是就调用registerDefaultFilters方法将@Component注解过滤器添加到includeFilters属性中;创建后紧接着调用了parseTypeFilters方法去解析include-filterexclude-filter子标签,并分别添加到includeFiltersexcludeFilters标签中(关于这两个标签的作用这里不再赘述),所以这一步就是创建包含过滤器的class扫描器,接着就可以调用scan方法完成扫描注册了(如果我们要自定义注解是不是也可以这样实现呢?)。

protected Set doScan(String... basePackages) {                 Assert.notEmpty(basePackages, "At least one base package must be specified");                 Set beanDefinitions = new LinkedHashSet<>();                 for (String basePackage : basePackages) {                          // 这里就是实际扫描符合条件的类并封装为ScannedGenericBeanDefinition对象                          Set candidates = findCandidateComponents(basePackage);                          // 接着在每个单独解析未解析的信息并注册到缓存中                          for (BeanDefinition candidate : candidates) {                                   ScopeMetadata scopeMetadata = this.scopeMetadataResolver.resolveScopeMetadata(candidate);                                   candidate.setScope(scopeMetadata.getScopeName());                                   String beanName = this.beanNameGenerator.generateBeanName(candidate, this.registry);                                   if (candidate instanceof AbstractBeanDefinition) {                                            postProcessBeanDefinition((AbstractBeanDefinition) candidate, beanName);                                   }                                   // 解析@Lazy、@Primary、@DependsOn等注解                                   if (candidate instanceof AnnotatedBeanDefinition) {                                            AnnotationConfigUtils.processCommonDefinitionAnnotations((AnnotatedBeanDefinition) candidate);                                   }                                   if (checkCandidate(beanName, candidate)) {                                            BeanDefinitionHolder definitionHolder = new BeanDefinitionHolder(candidate, beanName);                                            definitionHolder =                                                             AnnotationConfigUtils.applyScopedProxyMode(scopeMetadata, definitionHolder, this.registry);                                            beanDefinitions.add(definitionHolder);                                            registerBeanDefinition(definitionHolder, this.registry);                                   }                          }                 }                 return beanDefinitions;         }          public Set findCandidateComponents(String basePackage) {                 if (this.componentsIndex != null && indexSupportsIncludeFilters()) {                          return addCandidateComponentsFromIndex(this.componentsIndex, basePackage);                 }                 else {                          // 主要看这,扫描所有符合条件的class文件并封装为ScannedGenericBeanDefinition                          return scanCandidateComponents(basePackage);                 }         }          private Set scanCandidateComponents(String basePackage) {                 Set candidates = new LinkedHashSet<>();                 try {                          String packageSearchPath = ResourcePatternResolver.CLASSPATH_ALL_URL_PREFIX +                                            resolveBasePackage(basePackage) + '/' + this.resourcePattern;                          // 获取class文件并加载为Resource                          Resource[] resources = getResourcePatternResolver().getResources(packageSearchPath);                          boolean traceEnabled = logger.isTraceEnabled();                          boolean debugEnabled = logger.isDebugEnabled();                          for (Resource resource : resources) {                                   if (traceEnabled) {                                            logger.trace("Scanning " + resource);                                   }                                   if (resource.isReadable()) {                                            try {                                                    // 获取SimpleMetadataReader对象,该对象持有AnnotationMetadataReadingVisitor对象                                                    MetadataReader metadataReader = getMetadataReaderFactory().getMetadataReader(resource);                                                    if (isCandidateComponent(metadataReader)) {                                                             // 将AnnotationMetadataReadingVisitor对象设置到ScannedGenericBeanDefinition中                                                             ScannedGenericBeanDefinition sbd = new ScannedGenericBeanDefinition(metadataReader);                                                             sbd.setResource(resource);                                                             sbd.setSource(resource);                                                             if (isCandidateComponent(sbd)) {                                                                      if (debugEnabled) {                                                                               logger.debug("Identified candidate component class: " + resource);                                                                      }                                                                      candidates.add(sbd);                                                             }                                                    }                                            }                                   }                          }                 }                 return candidates;         }

这个方法实现很复杂,首先是扫描找到符合条件的类并封装成BeanDefinition对象,接着去设置该对象是否可作为根据类型自动装配的标记,然后解析@Lazy、@Primary、@DependsOn等注解,最后才将其注册到容器中。
需要注意的是和xml解析不同的是在扫描过程中,创建的是ScannedGenericBeanDefinition对象:
该类是GenericBeanDefinition对象的子类,并持有了AnnotationMetadata对象的引用,进入下面这行代码:

MetadataReader metadataReader = getMetadataReaderFactory().getMetadataReader(resource);

我们可以发现AnnotationMetadata实际上是AnnotationMetadataReadingVisitor对象:
从上图中我们可以看到该对象具有很多属性,基本上包含了我们类的所有信息,所以后面在对象实例化时需要的信息都是来自于这里。
以上就是Spring注解的扫描解析过程,现在还剩一个方法registerComponents,它是做什么的呢?

protected void registerComponents(                          XmlReaderContext readerContext, Set beanDefinitions, Element element) {                  Object source = readerContext.extractSource(element);                 CompositeComponentDefinition compositeDef = new CompositeComponentDefinition(element.getTagName(), source);                  for (BeanDefinitionHolder beanDefHolder : beanDefinitions) {                          compositeDef.addNestedComponent(new BeanComponentDefinition(beanDefHolder));                 }                  // Register annotation config processors, if necessary.                 boolean annotationConfig = true;                 if (element.hasAttribute(ANNOTATION_CONFIG_ATTRIBUTE)) {                          annotationConfig = Boolean.valueOf(element.getAttribute(ANNOTATION_CONFIG_ATTRIBUTE));                 }                 if (annotationConfig) {                          Set processorDefinitions =                                            AnnotationConfigUtils.registerAnnotationConfigProcessors(readerContext.getRegistry(), source);                          for (BeanDefinitionHolder processorDefinition : processorDefinitions) {                                   compositeDef.addNestedComponent(new BeanComponentDefinition(processorDefinition));                          }                 }                  readerContext.fireComponentRegistered(compositeDef);         }

在该标签中有一个属性annotation-config,该属性的作用是,当配置为true时,才会去注册一个个BeanPostProcessor类,这个类非常重要,比如:ConfigurationClassPostProcessor支持@Configuration注解,AutowiredAnnotationBeanPostProcessor支持@Autowired注解,CommonAnnotationBeanPostProcessor支持@Resource、@PostConstruct、@PreDestroy等注解。这里只是简单提提,详细分析留待后篇。
至此,自定义标签和注解的解析原理就分析完了,下面就看看如何定义我们自己的标签。

定义我们自己的标签

通过上面的分析,我相信对于定义自己的标签流程应该大致清楚了,如下:

  1. 首先定义一个标签,并在classpath/META-INF文件夹下创建一个spring.schema文件,在文件中指定标签url和xsd文件的对应关系(xsd是定义标签规范的文件)
  2. 其次定义其NamespaceHandler类,让它继承NamespaceHandlerSupport类;
  3. 然后定义标签对应的解析器,并实现parse方法,在parse方法中解析我们的标签,将其封装为BeanDefinition对象并注册到容器中;
  4. 最后在classpath/META-INF文件夹下创建一个spring.handler文件,并定义标签的命名空间和NamespaceHandler的映射关系。

这就是我们从之前的源码分析中理解到的,但这里实际还忽略了一个步骤,这也是之前分析时没讲到的,你能想到是什么么?我们设计的标签需不需要一个规范?不可能让其他人随便写,否则怎么识别呢?因此需要一个规范约束。同样,在Spring的META-INF文件夹下都会有一个spring.schemas文件,该文件和spring.handler文件一样,定义了约束文件和约束命名空间的映射关系,下面就是context的spring.schemas文件部分内容:

http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-2.5.xsd=org/springframework/context/config/spring-context.xsd......http://www.springframework.org/schema/cache/spring-cache.xsd=org/springframework/cache/config/spring-cache.xsd

但是这个文件是在什么时候被读取的呢?是不是应该在解析xml之前就把规范设置好?实际上就是在调用XmlBeanDefinitionReaderdoLoadDocument方法时读取的该文件:

protected Document doLoadDocument(InputSource inputSource, Resource resource) throws Exception {                 return this.documentLoader.loadDocument(inputSource, getEntityResolver(), this.errorHandler,                                   getValidationModeForResource(resource), isNamespaceAware());         }          protected EntityResolver getEntityResolver() {                 if (this.entityResolver == null) {                          // Determine default EntityResolver to use.                          ResourceLoader resourceLoader = getResourceLoader();                          if (resourceLoader != null) {                                   this.entityResolver = new ResourceEntityResolver(resourceLoader);                          }                          else {                                   this.entityResolver = new DelegatingEntityResolver(getBeanClassLoader());                          }                 }                 return this.entityResolver;         }          public DelegatingEntityResolver(@Nullable ClassLoader classLoader) {                 this.dtdResolver = new BeansDtdResolver();                 this.schemaResolver = new PluggableSchemaResolver(classLoader);         }          public static final String DEFAULT_SCHEMA_MAPPINGS_LOCATION = "META-INF/spring.schemas";         public PluggableSchemaResolver(@Nullable ClassLoader classLoader) {                 this.classLoader = classLoader;                 this.schemaMappingsLocation = DEFAULT_SCHEMA_MAPPINGS_LOCATION;         }

总结

通过两篇文章完成了对Spring XML标签和注解解析的源码分析,整体流程多看几遍还是不复杂,关键是要学习到其中的设计思想:装饰、模板、委托、SPI;掌握其中我们可以使用到的扩展点:xml解析前后扩展、自定义标签扩展、自定义注解扩展(本篇没有讲解,可以思考一下);深刻理解BeanDefinition对象,可以看到所有标签和注解类都会封装为该对象,因此接下来对象实例化都是根据该对象进行的