条件注解 @ConditionalOnBean 的正确使用姿势

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条件注解是Spring4提供的一种bean加载特性，主要用于控制配置类和bean初始化条件。在springBoot，springCloud一系列框架底层源码中，条件注解的使用到处可见。

不少人在使用 @ConditionalOnBean 注解时会遇到不生效的情况，依赖的 bean 明明已经配置了，但就是不生效。是不是@ConditionalOnBean和 Bean加载的顺序有没有关系呢？

本篇文章就针对这个问题，跟着源码，一探究竟。

问题演示：

@Configuration
public class Configuration1 {
@Bean
@ConditionalOnBean(Bean2.class)
public Bean1 bean1() {
return new Bean1();
}
}

@Configuration
public class Configuration2 {
@Bean
public Bean2 bean2(){
return new Bean2();
}
}

运行结果：
@ConditionalOnBean(Bean2.class)返回false。明明定义的有bean2，bean1却未加载。

源码分析

首先要明确一点，条件注解的解析一定发生在spring ioc的bean definition阶段，因为 spring bean初始化的前提条件就是有对应的bean definition，条件注解正是通过判断bean definition来控制bean能否被解析。

对上述示例进行源码调试。

从 bean definition解析的入口开始：ConfigurationClassPostProcessor

@Override
public void postProcessBeanDefinitionRegistry(BeanDefinitionRegistry registry) {
int registryId = System.identityHashCode(registry);
if (this.registriesPostProcessed.contains(registryId)) {
throw new IllegalStateException(
"postProcessBeanDefinitionRegistry already called on this post-processor against " + registry);
}
if (this.factoriesPostProcessed.contains(registryId)) {
throw new IllegalStateException(
"postProcessBeanFactory already called on this post-processor against " + registry);
}
this.registriesPostProcessed.add(registryId);
// 解析bean definition入口
processConfigBeanDefinitions(registry);
}

跟进processConfigBeanDefinitions方法：

public void processConfigBeanDefinitions(BeanDefinitionRegistry registry) {
//省略不必要的代码...
//解析候选bean，先获取所有的配置类，也就是@Configuration标注的类
parser.parse(candidates);
parser.validate();
//配置类存入集合
Set<ConfigurationClass> configClasses = new LinkedHashSet<>(parser.getConfigurationClasses());
configClasses.removeAll(alreadyParsed);
// Read the model and create bean definitions based on its content
if (this.reader == null) {
this.reader = new ConfigurationClassBeanDefinitionReader(
registry, this.sourceExtractor, this.resourceLoader, this.environment,
this.importBeanNameGenerator, parser.getImportRegistry());
}
//开始解析配置类，也就是条件注解解析的入口
this.reader.loadBeanDefinitions(configClasses);
alreadyParsed.addAll(configClasses);
//...
}

跟进条件注解解析入口loadBeanDefinitions，开始循环解析所有的配置类。这里是所有自定义的配置类和自动装配的配置类，如下：

上述代码开始解析配置类。如果配置类中有@Bean标注的方法，则会调用loadBeanDefinitionsForBeanMethod()来获得所有方法。然后循环解析，解析时会执行如下校验方法，也正是条件注解的入口：

public boolean shouldSkip(@Nullable AnnotatedTypeMetadata metadata, @Nullable ConfigurationPhase phase) {
//判断是否有条件注解，否则直接返回
if (metadata == null || !metadata.isAnnotated(Conditional.class.getName())) {
return false;
}
if (phase == null) {
if (metadata instanceof AnnotationMetadata &&
ConfigurationClassUtils.isConfigurationCandidate((AnnotationMetadata) metadata)) {
return shouldSkip(metadata, ConfigurationPhase.PARSE_CONFIGURATION);
}
return shouldSkip(metadata, ConfigurationPhase.REGISTER_BEAN);
}
//获取当前定义bean的方法上，所有的条件注解
List<Condition> conditions = new ArrayList<>();
for (String[] conditionClasses : getConditionClasses(metadata)) {
for (String conditionClass : conditionClasses) {
Condition condition = getCondition(conditionClass, this.context.getClassLoader());
conditions.add(condition);
}
}
//根据Order来进行排序
AnnotationAwareOrderComparator.sort(conditions);
//遍历条件注解，开始执行条件注解的流程
for (Condition condition : conditions) {
ConfigurationPhase requiredPhase = null;
if (condition instanceof ConfigurationCondition) {
requiredPhase = ((ConfigurationCondition) condition).getConfigurationPhase();
}
//这里执行条件注解的 condition.matches 方法来进行匹配，返回布尔值
if ((requiredPhase == null || requiredPhase == phase) && !condition.matches(this.context, metadata)) {
return true;
}
}
return false;
}

继续跟进条件注解的匹配方法，开始解析示例代码中bean1的配置：

@Bean
@ConditionalOnBean(Bean2.class)
public Bean1 bean1() {
return new Bean1();
}

在getMatchOutcome方法中，参数metadata是要解析的目标bean，也就是bean1。条件注解依赖的bean被封装成了BeanSearchSpec，从名字可以看出是要寻找的对象，这是一个静态内部类，构造方法如下：

BeanSearchSpec(ConditionContext context, AnnotatedTypeMetadata metadata,
Class<?> annotationType) {
this.annotationType = annotationType;
//读取 metadata中的设置的value
MultiValueMap<String, Object> attributes = metadata
.getAllAnnotationAttributes(annotationType.getName(), true);
//设置各参数，根据这些参数进行寻找目标类
collect(attributes, "name", this.names);
collect(attributes, "value", this.types);
collect(attributes, "type", this.types);
collect(attributes, "annotation", this.annotations);
collect(attributes, "ignored", this.ignoredTypes);
collect(attributes, "ignoredType", this.ignoredTypes);
this.strategy = (SearchStrategy) metadata
.getAnnotationAttributes(annotationType.getName()).get("search");
BeanTypeDeductionException deductionException = null;
try {
if (this.types.isEmpty() && this.names.isEmpty()) {
addDeducedBeanType(context, metadata, this.types);
}
}
catch (BeanTypeDeductionException ex) {
deductionException = ex;
}
validate(deductionException);
}

继续跟进搜索bean的方法：

MatchResult matchResult = getMatchingBeans(context, spec);

private MatchResult getMatchingBeans(ConditionContext context, BeanSearchSpec beans) {
ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = context.getBeanFactory();
if (beans.getStrategy() == SearchStrategy.ANCESTORS) {
BeanFactory parent = beanFactory.getParentBeanFactory();
Assert.isInstanceOf(ConfigurableListableBeanFactory.class, parent,
"Unable to use SearchStrategy.PARENTS");
beanFactory = (ConfigurableListableBeanFactory) parent;
}
MatchResult matchResult = new MatchResult();
boolean considerHierarchy = beans.getStrategy() != SearchStrategy.CURRENT;
List<String> beansIgnoredByType = getNamesOfBeansIgnoredByType(
beans.getIgnoredTypes(), beanFactory, context, considerHierarchy);
//因为实例代码中设置的是类型，所以这里会遍历类型，根据type获取目标bean是否存在
for (String type : beans.getTypes()) {
Collection<String> typeMatches = getBeanNamesForType(beanFactory, type,
context.getClassLoader(), considerHierarchy);
typeMatches.removeAll(beansIgnoredByType);
if (typeMatches.isEmpty()) {
matchResult.recordUnmatchedType(type);
}
else {
matchResult.recordMatchedType(type, typeMatches);
}
}
//根据注解寻找
for (String annotation : beans.getAnnotations()) {
List<String> annotationMatches = Arrays
.asList(getBeanNamesForAnnotation(beanFactory, annotation,
context.getClassLoader(), considerHierarchy));
annotationMatches.removeAll(beansIgnoredByType);
if (annotationMatches.isEmpty()) {
matchResult.recordUnmatchedAnnotation(annotation);
}
else {
matchResult.recordMatchedAnnotation(annotation, annotationMatches);
}
}
//根据设置的name进行寻找
for (String beanName : beans.getNames()) {
if (!beansIgnoredByType.contains(beanName)
&& containsBean(beanFactory, beanName, considerHierarchy)) {
matchResult.recordMatchedName(beanName);
}
else {
matchResult.recordUnmatchedName(beanName);
}
}
return matchResult;
}

getBeanNamesForType()方法最终会委托给BeanTypeRegistry类的getNamesForType方法来获取对应的指定类型的bean name：

Set<String> getNamesForType(Class<?> type) {
//同步spring容器中的bean
updateTypesIfNecessary();
//返回指定类型的bean
return this.beanTypes.entrySet().stream()
.filter((entry) -> entry.getValue() != null
&& type.isAssignableFrom(entry.getValue()))
.map(Map.Entry::getKey)
.collect(Collectors.toCollection(LinkedHashSet::new));
}

重点来了。
上述方法中的第一步便是同步bean，也就是获取此时 spring 容器中的所有 beanDifinition。只有这样，条件注解的判断才有意义。

我们跟进updateTypesIfNecessary()：

private void updateTypesIfNecessary() {
//这里lastBeanDefinitionCount 代表已经同步的数量，如果和容器中的数量不相等，才开始同步。
//否则，获取beanFactory迭代器，开始同步。
if (this.lastBeanDefinitionCount != this.beanFactory.getBeanDefinitionCount()) {
Iterator<String> names = this.beanFactory.getBeanNamesIterator();
while (names.hasNext()) {
String name = names.next();
if (!this.beanTypes.containsKey(name)) {
addBeanType(name);
}
}
//同步完之后，更新已同步的beanDefinition数量。
this.lastBeanDefinitionCount = this.beanFactory.getBeanDefinitionCount();
}
}

离答案只差一步了，就是看一下从beanFactory中迭代的是哪些beanDefinition？

继续跟进getBeanNamesIterator()：

@Override
public Iterator<String> getBeanNamesIterator() {
CompositeIterator<String> iterator = new CompositeIterator<>();
iterator.add(this.beanDefinitionNames.iterator());
iterator.add(this.manualSingletonNames.iterator());
return iterator;
}

分别来看：

beanDefinitionNames就是存储一些自动解析和装配的bean，我们的启动类、配置类、controller、service等。
manualSingletonNames，从名字可以看出，手工单例名称。什么意思呢？在 spring ioc的过程中，会手动触发一些bean的注册。比如在springboot启动过程中，会显示的注册一些配置 bean，如:
springBootBanner,systemEnvironment,systemProperties等。

我们来分析一下上面示例bean1为何没有实例化？

在spring ioc的过程中，优先解析@Component，@Service，@Controller注解的类。其次解析配置类，也就是@Configuration标注的类。最后开始解析配置类中定义的bean。

示例代码中bean1是定义在配置类中的，当执行到配置类解析的时候，@Component，@Service，@Controller ,@Configuration标注的类已经全部扫描，所以这些BeanDifinition已经被同步。

但是bean1的条件注解依赖的是bean2，bean2是被定义的配置类中的，所以此时配置类的解析~~无法保证先后顺序~~，就会出现不生效的情况。

同样的道理，如果依赖的是FeignClient，可以设想一下结果？FeignClient最终还是由配置类触发的，解析的先后顺序同样也不能保证。

解决

以下两种方式：

项目中条件注解依赖的类，大多会交给spring容器管理，所以如果要在配置中Bean通过@ConditionalOnBean依赖配置中的Bean时，完全可以用@ConditionalOnClass(Bean2.class)来代替。
如果一定要区分两个配置类的先后顺序，可以将这两个类交与EnableAutoConfiguration管理和触发。也就是定义在META-INF\spring.factories中声明是配置类，然后通过@AutoConfigureBefore、AutoConfigureAfter AutoConfigureOrder控制先后顺序。之所以这么做是因为这三个注解只对自动配置类的先后顺序生效。

这里推荐第一种。