Spring Boot 自动装配流程-1

• ImportSelector
• • Import
  • ImportSelector
  • 详解Spring的ImportSelector接口
  • • PostProcessorRegistrationDelegate.invokeBeanFactoryPostProcessors(xxx)方法
    • ConfigurationClassPostProcessor
• Spring Boot Starter自动装配原理 全流程

本章的存在意义是记录本人在学习过程中， 记录自己的疑惑， 梳理知识点， 很多知识点会引用他人的文章，属于二次消化的一个系列

ImportSelector

Import

SpringBoot 的 @Import 用于将指定的类实例注入之Spring IOC Container中。

传送门

ImportSelector

ImportSelector接口是spring中导入外部配置的核心接口

传送门

疑问点

• ImportSelector是如何被Spring框架调用的呢？

详解Spring的ImportSelector接口

为了解决此疑惑， 特意去复习了一下spring的加载流程， 流程图如下

根据流程图可知， bean的初始化在 前几步之中， 那么import Select 接口的执行也必然在这之前

我们以ClassPathXmlApplicationContext为例子，看看Spring在启动过程中是如何调用到ImportSelector接口的。

为了方便阅读， 这里整理了一些注释， 以及顺序整理成了从上到下的这么一个执行顺序

首先执行spring的核心方法 refresh

public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException { 
        synchronized (this.startupShutdownMonitor) { 
            //刷新前的预处理;
            prepareRefresh();
            //获取BeanFactory；默认实现是DefaultListableBeanFactory，在创建容器的时候创建的
            ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();
            //BeanFactory的预准备工作（BeanFactory进行一些设置，比如context的类加载器，BeanPostProcessor和XXXAware自动装配等）
            prepareBeanFactory(beanFactory);
            try { 
                //BeanFactory准备工作完成后进行的后置处理工作
                postProcessBeanFactory(beanFactory);
                //执行BeanFactoryPostProcessor的方法；
                invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);
                //注册BeanPostProcessor（Bean的后置处理器），在创建bean的前后等执行
                registerBeanPostProcessors(beanFactory);
                //初始化MessageSource组件（做国际化功能；消息绑定，消息解析）；
                initMessageSource();
                //初始化事件派发器
                initApplicationEventMulticaster();
                //子类重写这个方法，在容器刷新的时候可以自定义逻辑；如创建Tomcat，Jetty等WEB服务器
                onRefresh();
                //注册应用的监听器。就是注册实现了ApplicationListener接口的监听器bean，这些监听器是注册到ApplicationEventMulticaster中的
                registerListeners();
                //初始化所有剩下的非懒加载的单例bean
                finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);
                //完成context的刷新。主要是调用LifecycleProcessor的onRefresh()方法，并且发布事件（ContextRefreshedEvent）
                finishRefresh();
            }
            ......
    }

从上面的实现中，我们可以看到该方法做了很多准备、初始化、事件通知等工作。具体的我们就不一一看了，今天我们只关心其中的invokeBeanFactoryPostProcessors方法。

从上面的代码中我们可以看到，invokeBeanFactoryPostProcessors()方法把具体的调用方法委托给了PostProcessorRegistrationDelegate类。另外，从该方法的名字当中我们也可以看出，该方法主要的目的是：实例化，并调用BeanFactoryPostProcessor类的。BeanFactoryPostProcessor是一个接口，有很多的实现类，这里我们就暂且不管BeanFactoryPostProcessor的具体用处了 (Spring中BeanFactoryPostProcessor和BeanPostProcessor都是Spring初始化bean时对外暴露的扩展点)。我们先进入PostProcessorRegistrationDelegate一窥究竟。

PostProcessorRegistrationDelegate.invokeBeanFactoryPostProcessors(xxx)方法

public static void invokeBeanFactoryPostProcessors(
            ConfigurableListableBeanFactory beanFactory, List<BeanFactoryPostProcessor> beanFactoryPostProcessors) { 
        // Invoke BeanDefinitionRegistryPostProcessors first, if any.
        // 如果有BeanDefinitionRegistryPostProcessors 的话，就先调用它们
        // 处理过的Beans
        Set<String> processedBeans = new HashSet<String>();
        // 是否是BeanDefinitionRegistry类型的BeanFactory. BeanDefinitionRegistry的作用是可以用来注册，删除，获取BeanDefinitions
        if (beanFactory instanceof BeanDefinitionRegistry) { 
            BeanDefinitionRegistry registry = (BeanDefinitionRegistry) beanFactory;
        // 普通类型的BeanFactoryPostProcessor集合
            List<BeanFactoryPostProcessor> regularPostProcessors = new LinkedList<BeanFactoryPostProcessor>();
        // BeanDefinitionRegistry类型的BeanFactoryPostProcessor集合（BeanDefinitionRegistryPostProcessor继承于BeanFactoryPostProcessor）
            List<BeanDefinitionRegistryPostProcessor> registryPostProcessors =
                    new LinkedList<BeanDefinitionRegistryPostProcessor>();
        // 对集合beanFactoryPostProcessors进行分类，如果是BeanDefinitionRegistry类型的BeanFactoryPostProcessor；则调用方法 - postProcessBeanDefinitionRegistry()。、、
        // postProcessBeanDefinitionRegistry(BeanDefinitionRegistry)该方法的作用是在标准的BeanDefinitions初始化完成后可以修改容器上下文内部的beanDefinition。
            for (BeanFactoryPostProcessor postProcessor : beanFactoryPostProcessors) { 
                if (postProcessor instanceof BeanDefinitionRegistryPostProcessor) { 
                    BeanDefinitionRegistryPostProcessor registryPostProcessor =
                            (BeanDefinitionRegistryPostProcessor) postProcessor;
                    registryPostProcessor.postProcessBeanDefinitionRegistry(registry);
                    registryPostProcessors.add(registryPostProcessor);
                }
                else { 
                    regularPostProcessors.add(postProcessor);
                }
            }
            // Do not initialize FactoryBeans here: We need to leave all regular beans
            // uninitialized to let the bean factory post-processors apply to them!
            // Separate between BeanDefinitionRegistryPostProcessors that implement
            // PriorityOrdered, Ordered, and the rest.
            // 这里不要初始化FactoryBeans，我们需要保留这些普通的beans 不在这里初始化，目的是为了让bean factory post-processor去处理他们。
           // 根据BeanDefinitionRegistryPostProcessors 实现的不同接口，拆分开来去调用他们。
            String[] postProcessorNames =
                    beanFactory.getBeanNamesForType(BeanDefinitionRegistryPostProcessor.class, true, false);
            // First, invoke the BeanDefinitionRegistryPostProcessors that implement PriorityOrdered.
            // 首先，调用实现了优先级接口 - PriorityOrdered的BeanDefinitionRegistryPostProcessors 
            List<BeanDefinitionRegistryPostProcessor> priorityOrderedPostProcessors = new ArrayList<BeanDefinitionRegistryPostProcessor>();
            for (String ppName : postProcessorNames) { 
                if (beanFactory.isTypeMatch(ppName, PriorityOrdered.class)) { 
                    priorityOrderedPostProcessors.add(beanFactory.getBean(ppName, BeanDefinitionRegistryPostProcessor.class));
                    processedBeans.add(ppName);
                }
            }
             // 排序
            sortPostProcessors(beanFactory, priorityOrderedPostProcessors);
            // 添加排序好的优先级PostProcessors到registryPostProcessors集合
            registryPostProcessors.addAll(priorityOrderedPostProcessors);
            // 调用排序好的优先级BeanDefinitionRegistryPostProcessors，postProcessBeanDefinitionRegistry方法会被调用，用来修改，获取，删除容器上下文中的bean定义。
            invokeBeanDefinitionRegistryPostProcessors(priorityOrderedPostProcessors, registry);
            // Next, invoke the BeanDefinitionRegistryPostProcessors that implement Ordered.
            // 调用实现了Ordered接口的BeanDefinitionRegistryPostProcessors ，大致逻辑同上PriorityOrdered的处理
            postProcessorNames = beanFactory.getBeanNamesForType(BeanDefinitionRegistryPostProcessor.class, true, false);
            List<BeanDefinitionRegistryPostProcessor> orderedPostProcessors = new ArrayList<BeanDefinitionRegistryPostProcessor>();
            for (String ppName : postProcessorNames) { 
                if (!processedBeans.contains(ppName) && beanFactory.isTypeMatch(ppName, Ordered.class)) { 
                    orderedPostProcessors.add(beanFactory.getBean(ppName, BeanDefinitionRegistryPostProcessor.class));
                    processedBeans.add(ppName);
                }
            }
            sortPostProcessors(beanFactory, orderedPostProcessors);
            registryPostProcessors.addAll(orderedPostProcessors);
            invokeBeanDefinitionRegistryPostProcessors(orderedPostProcessors, registry);
            // Finally, invoke all other BeanDefinitionRegistryPostProcessors until no further ones appear.
            // 调用所有其它类型的BeanDefinitionRegistryPostProcessors
            boolean reiterate = true;
            while (reiterate) { 
                reiterate = false;
                postProcessorNames = beanFactory.getBeanNamesForType(BeanDefinitionRegistryPostProcessor.class, true, false);
                for (String ppName : postProcessorNames) { 
                    if (!processedBeans.contains(ppName)) { 
                        BeanDefinitionRegistryPostProcessor pp = beanFactory.getBean(ppName, BeanDefinitionRegistryPostProcessor.class);
                        registryPostProcessors.add(pp);
                        processedBeans.add(ppName);
                        pp.postProcessBeanDefinitionRegistry(registry);
                        reiterate = true;
                    }
                }
            }
            // Now, invoke the postProcessBeanFactory callback of all processors handled so far.
            // 调用所有的BeanDefinitionRegistryPostProcessor的postProcessBeanFactory 方法。
            invokeBeanFactoryPostProcessors(registryPostProcessors, beanFactory);
           // 调用容器中BeanFactoryPostProcessor类型的bean（不包含BeanDefinitionRegistryPostProcessor类型的beans）。
            invokeBeanFactoryPostProcessors(regularPostProcessors, beanFactory);
        }
        else { 
            // Invoke factory processors registered with the context instance.
            // 若beanFactory不是BeanDefinitionRegistry类型的，则直接调用容器中所有的BeanFactoryPostProcessor的postProcessBeanFactory 方法。
            invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactoryPostProcessors, beanFactory);
        }
          // 下面是BeanFactoryPostProcessor的具体调用过程，和上面的过程很相似，这里就不多说了。
        // Do not initialize FactoryBeans here: We need to leave all regular beans
        // uninitialized to let the bean factory post-processors apply to them!
        String[] postProcessorNames =
                beanFactory.getBeanNamesForType(BeanFactoryPostProcessor.class, true, false);
        // Separate between BeanFactoryPostProcessors that implement PriorityOrdered,
        // Ordered, and the rest.
        List<BeanFactoryPostProcessor> priorityOrderedPostProcessors = new ArrayList<BeanFactoryPostProcessor>();
        List<String> orderedPostProcessorNames = new ArrayList<String>();
        List<String> nonOrderedPostProcessorNames = new ArrayList<String>();
        for (String ppName : postProcessorNames) { 
            if (processedBeans.contains(ppName)) { 
                // skip - already processed in first phase above
            }
            else if (beanFactory.isTypeMatch(ppName, PriorityOrdered.class)) { 
                priorityOrderedPostProcessors.add(beanFactory.getBean(ppName, BeanFactoryPostProcessor.class));
            }
            else if (beanFactory.isTypeMatch(ppName, Ordered.class)) { 
                orderedPostProcessorNames.add(ppName);
            }
            else { 
                nonOrderedPostProcessorNames.add(ppName);
            }
        }
        // First, invoke the BeanFactoryPostProcessors that implement PriorityOrdered.
        sortPostProcessors(beanFactory, priorityOrderedPostProcessors);
        invokeBeanFactoryPostProcessors(priorityOrderedPostProcessors, beanFactory);
        // Next, invoke the BeanFactoryPostProcessors that implement Ordered.
        List<BeanFactoryPostProcessor> orderedPostProcessors = new ArrayList<BeanFactoryPostProcessor>();
        for (String postProcessorName : orderedPostProcessorNames) { 
            orderedPostProcessors.add(beanFactory.getBean(postProcessorName, BeanFactoryPostProcessor.class));
        }
        sortPostProcessors(beanFactory, orderedPostProcessors);
        invokeBeanFactoryPostProcessors(orderedPostProcessors, beanFactory);
        // Finally, invoke all other BeanFactoryPostProcessors.
        List<BeanFactoryPostProcessor> nonOrderedPostProcessors = new ArrayList<BeanFactoryPostProcessor>();
        for (String postProcessorName : nonOrderedPostProcessorNames) { 
            nonOrderedPostProcessors.add(beanFactory.getBean(postProcessorName, BeanFactoryPostProcessor.class));
        }
        invokeBeanFactoryPostProcessors(nonOrderedPostProcessors, beanFactory);
        // Clear cached merged bean definitions since the post-processors might have
        // modified the original metadata, e.g. replacing placeholders in values...
        beanFactory.clearMetadataCache();
    }

上面的调用关系中，我们可以看出。在这个方法中有两种类型的PostPorcessor被调用处理了；而这两种PostProcessor的关系如下图：

BeanDefinitionRegistryPostProcessor继承于BeanFactoryPostProcessor。我们大致看看接口定义的方法：

postProcessBeanFactory用于在标准的初始化完成后修改容器上下文中的beanFactory。所有bean定义将被加载，但是它们将暂时不被实例化，这允许覆盖，甚至添加一些属性到延迟初始化的bean上。

postProcessBeanDefinitionRegistry方法在标准化初始化完成后可以修改容器内部的bean definition registry。所有的常规的bean定义都将被加载，但是没有bean被实例化。这允许我们在下一个处理阶段增加一些新的bean定义。

综合上面的逻辑，postProcessBeanDefinitionRegistry是在postProcessBeanFactory方法之前被调用的。

ConfigurationClassPostProcessor

ConfigurationClassPostProcessor类实现了BeanDefinitionRegistryPostProcessor接口，同时还实现了一些其他的接口，如下图：

我们先来看看postProcessBeanDefinitionRegistry方法的具体内容

这个方法的主要作用是进一步从配置中获取bean的定义，也就是被@Configuration注解修饰的配置类。该方法中又调用了processConfigBeanDefinitions()方法，该方法主要用于处理@Configuration注解。

这里忽略一些调用， 最终进入到

processDeferredImportSelectors方法中调用了processImports方法执行导入，跟进去看看，在processImports 方法中有很重要的一段代码，如下：

复盘

1. ImportSelector的导入实现是通过BeanFactoryPostProcessor接口的子接口
2. BeanDefinitionRegistryPostProcessor来实现的。
3. ImportSelector接口的处理是伴随着@Configuration注解的处理一起处理的。
4. ImportSelector接口可以实现自定义条件选择性导入classes。
5. ImportSelector接口的字接口DeferredImportSelector在所有@Configuration处理完成后才被处理的。
6. 处理ImportSelector接口时，bean定义已经被加载，但是bean还没有被实例化。
7. Spring Bootn的自动配置功能就是通过DeferredImportSelector接口的实现类
8. EnableAutoConfigurationImportSelector做到的。

Spring Boot Starter自动装配原理 全流程

传送门