一文学会Spring的@Configuration配置类解析_spring的configration类-优快云博客

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本文详细介绍了Springboot中@Configuration注解的工作原理，重点分析了ConfigurationClassPostProcessor如何解析配置类并注册BeanDefinition，以及BeanFactoryPostProcessor的执行顺序。文章通过实例展示了配置类的解析过程，包括@ComponentScan、@Import、@Bean等注解的处理，并探讨了Springboot启动时的配置类加载流程。

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为了给组里的实习生妹妹讲如何自定义Springboot的Starter，

我觉得需要让她先知道Springboot的自动装配机制，

但又感觉是不是得先让她了解Spring的SPI机制，

最后又觉得还有必要说明一下一个@Configuration配置类在Spring中如何被解析，这又会引出对ConfigurationClassPostProcessor的讲解，

完了，收不住了，到处都是知识盲区。

知识盲区脑图如下。

前言

本篇文章将详细分析Spring中如何加载并解析由@Configuration注解修饰的配置类。

@Configuration注解是Spring中特别重要且知名的注解，大家都知道怎么使用，作用就是可以向容器注册bean，并且就像“每一个成功的男人背后都有一个优秀的女人在支持”，@Configuration注解的背后也有一个功能强大的类在支撑，那就是ConfigurationClassPostProcessor，所以本文的重点就是ConfigurationClassPostProcessor如何解析由@Configuration注解修饰的配置类。

本文的一个思维导图如下所示。

最后，请务必知道Spring的BeanDefinition是什么，不能只知道Spring有bean但不知道bean的前生BeanDefinition

Springboot版本：2.4.1

Spring版本：5.3.2

正文

一. 示例工程搭建

在进行ConfigurationClassPostProcessor源码分析前，需要搭建示例工程来演示ConfigurationClassPostProcessor的执行逻辑。

定义如下几个业务类。

public class MyController {}

@Service
public class MyService {}

public class MyDao {}
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配置类如下所示。

@ComponentScan
@Configuration
@Import({MyImportBeanDefinitionRegistrar.class,
            MyImportSelector.class})
public class MyConfig {

    @Bean
    public MyDao myDao() {
        return new MyDao();
    }

}
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MyImportBeanDefinitionRegistrar实现了ImportBeanDefinitionRegistrar接口，定义如下。

public class MyImportBeanDefinitionRegistrar implements ImportBeanDefinitionRegistrar {

    @Override
    public void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata importingClassMetadata,
                                        BeanDefinitionRegistry registry) {
        BeanDefinition beanDefinition = new RootBeanDefinition(MyController.class);
        registry.registerBeanDefinition("myController", beanDefinition);
    }

}
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MyImportSelector实现了ImportSelector接口，定义如下。

public class MyImportSelector implements ImportSelector {

    @Override
    public String[] selectImports(AnnotationMetadata importingClassMetadata) {
        return new String[] {
                "com.learn.beanfactory.postprocessor.further.MyFurtherConfig"
        };
    }

}
复制代码

上面中的MyFurtherConfig也是一个配置类，定义如下。

@Configuration
public class MyFurtherConfig {

    @Bean
    public MyFurtherService myFurtherService() {
        return new MyFurtherService();
    }

}
复制代码

MyFurtherService是一个业务类，定义如下。

public class MyFurtherService {}
复制代码

测试类定义如下。

public class MyTest {

    public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext applicationContext
                = new AnnotationConfigApplicationContext(MyConfig.class);
    }

}
复制代码

示例工程目录结构如下所示。

二. BeanFactoryPostProcessor

Spring中提供了大量的扩展点，而ConfigurationClassPostProcessor的扩展点类型叫做bean工厂后置处理器，也就是BeanFactoryPostProcessor。

先观察一下BeanFactoryPostProcessor的类图，如下所示。

BeanFactoryPostProcessor接口允许其实现类修改注册表中的BeanDefinition，这里的注册表指ConfigurableListableBeanFactory接口的实现类，通常为DefaultListableBeanFactory（如果不知道这是什么，可以就理解为我们常说的Spring容器）。

Spring启动并初始化容器阶段，会调用到AbstractApplicationContext#refresh方法来刷新容器，在AbstractApplicationContext#refresh方法中，会先执行invokeBeanFactoryPostProcessors() 方法来执行每一个BeanFactoryPostProcessor的逻辑，并且这一步在初始化bean之前完成。

refresh() 方法简要表示如下。

public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
        
    ......

    // 执行bean工厂后置处理器逻辑
    invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);

    ......

    // 添加bean后置处理器到容器
    registerBeanPostProcessors(beanFactory);

    ......
    
    // 初始化bean
    finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);

    ......

}
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既然BeanFactoryPostProcessor接口允许其实现类修改注册表中的BeanDefinition，但是在Spring启动并且初始化容器的最开始阶段，Spring容器持有的注册表DefaultListableBeanFactory中是没有BeanDefinition的，那么肯定有一个时机存在一个类完成了将BeanDefinition加载到注册表中，时机就是invokeBeanFactoryPostProcessors() 方法的调用，类则是ConfigurationClassPostProcessor。

ConfigurationClassPostProcessor用于解析由@Configuration注解修饰的类（称为配置类），其类图如下所示。

ConfigurationClassPostProcessor实现了BeanDefinitionRegistryPostProcessor接口，BeanDefinitionRegistryPostProcessor接口继承于BeanFactoryPostProcessor接口，所以ConfigurationClassPostProcessor有如下两层身份。

ConfigurationClassPostProcessor是一个bean工厂后置处理器；
ConfigurationClassPostProcessor具备向容器注册BeanDefinition的功能。

所以在Spring启动并初始化容器的最开始阶段，Spring会执行ConfigurationClassPostProcessor的逻辑来解析配置类，并且Spring还会通过流程控制，让BeanDefinitionRegistryPostProcessor的执行先于非BeanDefinitionRegistryPostProcessor的bean工厂后置处理器。

小结

BeanFactoryPostProcessor叫做bean工厂后置处理器，ConfigurationClassPostProcessor是由Spring提供的可以实现向容器注册BeanDefinition功能的bean工厂后置处理器；
ConfigurationClassPostProcessor的执行先于非BeanDefinitionRegistryPostProcessor的bean工厂后置处理器；
ConfigurationClassPostProcessor向容器注册BeanDefinition是通过解析配置类来实现。

三. BeanFactoryPostProcessor执行顺序

前文已知ConfigurationClassPostProcessor就是一个Spring内置的BeanFactoryPostProcessor，但是Spring中有那么多的BeanFactoryPostProcessor，包括Spring内置提供的，用户自定义的，这些BeanFactoryPostProcessor之间的执行肯定有一个先后，本节将对BeanFactoryPostProcessor执行顺序进行一个分析。

在示例工程中，创建AnnotationConfigApplicationContext容器时传入了MyConfig配置类的Class对象，称创建容器时传入的配置类为初始配置类，下面再给出初始配置类MyConfig的定义，如下所示。

@ComponentScan
@Configuration
@Import({MyImportBeanDefinitionRegistrar.class,
            MyImportSelector.class})
public class MyConfig {

    @Bean
    public MyDao myDao() {
        return new MyDao();
    }

}
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在MyConfig的定义中，使用了如下注解。

@ComponentScan注解。默认将配置类所在包及其子包下所有由@Component，@Controller，@Service，@Repository，@Configuration注解修饰的类注册为容器中的bean；
@Configuration注解。表示当前类是一个配置类，配置类也会被注册为容器中的bean；
@Import注解。通过@Import注解可以导入ImportBeanDefinitionRegistrar和ImportSelector的实现类，并通过它们的实现类来向容器注册bean或配置类；
@Bean注解。在配置类中所有由@Bean注解修饰的方法的返回值，会被注册为容器中的bean。

在配置类中，有两种方式来向容器注册bean。

通过配置类直接向容器注册bean。例如使用@Bean注解，使用@ComponentScan注解和使用@Import(业务类.class)；
通过配置类向容器注册配置类从而间接注册bean。被注册的配置类也会被解析，从而被注册的配置类所配置的bean也会被注册到容器中，Springboot中的自动装配就是这样实现的。

上述讨论的通过配置类向容器注册bean，并且可以使用多种注解和基于多种方式，能够实现这样的功能，实际是依赖的ConfigurationClassPostProcessor。在Spring中，new一个容器就会触发这个容器的初始化逻辑，例如示例工程中AnnotationConfigApplicationContext的构造函数会调用到AbstractApplicationContext的refresh() 方法，在refresh() 方法中会在初始化bean