spring boot自动装配之@ComponentScan注解用法详解

@componentscan注解 @componentscan注解用法 componentscan作用 2023-05-18 06:05:40 571人浏览独家记忆

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摘要

目录1.@ComponentScan注解作用2. @ComponentScan注解属性3. @ComponentScan过滤规则说明4. 自定义扫描过滤规则5. @Component

1.@ComponentScan注解作用

@ComponentScan用于类或接口上主要是指定扫描路径，spring会把指定路径下带有指定注解的类自动装配到bean容器里。会被自动装配的注解包括@Controller、@Service、@Component、@Repository等等。与ComponentScan注解相对应的XML配置就是<context:component-scan/>，根据指定的配置自动扫描package，将符合条件的组件加入到ioc容器中；

XML的配置方式如下：

	<context:component-scan
		base-package="com.example.test" use-default-filters="false">
		<context:exclude-filter type="custom"
		expression="com.example.test.filter.MtyTypeFilter" />
	</context:component-scan>

2. @ComponentScan注解属性

@ComponentScan有如下常用属性：

basePackages和value：指定要扫描的路径(package)，如果为空则以@ComponentScan注解的类所在的包为基本的扫描路径。
basePackageClasses：指定具体扫描的类。
includeFilters:指定满足Filter条件的类。
excludeFilters:指定排除Filter条件的类。
useDefaultFilters=true/false：指定是否需要使用Spring默认的扫描规则：被@Component, @Repository, @Service, @Controller或者已经声明过@Component自定义注解标记的组件；

在过滤规则Filter中：

FilterType：指定过滤规则，支持的过滤规则有：

ANNOTATION：按照注解规则，过滤被指定注解标记的类(默认)；
ASSIGNABLE_TYPE：按照给定的类型；
ASPECTJ：按照ASPECTJ表达式；
REGEX：按照正则表达式；
CUSTOM：自定义规则，自定义的Filter需要实现TypeFilter接口；

value和classes：指定在该规则下过滤的表达式；

@ComponentScan的常见的配置如下：

@ComponentScan(
    excludeFilters = {@Filter(
    type = FilterType.CUSTOM,
    classes = {TypeExcludeFilter.class}
), @Filter(
    type = FilterType.CUSTOM,
    classes = {AutoConfigurationExcludeFilter.class}
)}
)

3. @ComponentScan过滤规则说明

规则表达式说明

 1. 扫描指定类文件
   @ComponentScan(basePackageClasses = Person.class)
 2. 扫描指定包，使用默认扫描规则，即被@Component, @Repository, @Service, @Controller或者已经声明过@Component自定义注解标记的组件；
   @ComponentScan(value = "com.example")
 3. 扫描指定包，加载被@Component注解标记的组件和默认规则的扫描（因为useDefaultFilters默认为true）
   @ComponentScan(value = "com.example", includeFilters = { @Filter(type = FilterType.ANNOTATION, value = Component.class) })
 4. 扫描指定包，只加载Person类型的组件
   @ComponentScan(value = "com.example", includeFilters = { @Filter(type = FilterType.ASSIGNABLE_TYPE, value = Person.class) }, useDefaultFilters = false)
 5. 扫描指定包，过滤掉被@Component标记的组件
   @ComponentScan(value = "com.example", excludeFilters = { @Filter(type = FilterType.ANNOTATION, value = Component.class) })
 6. 扫描指定包，自定义过滤规则
   @ComponentScan(value = "com.example", includeFilters = { @Filter(type = FilterType.CUSTOM, value = MtyTypeFilter.class) }, useDefaultFilters = true)

4. 自定义扫描过滤规则

用户自定义扫描过滤规则，需要实现org.springframework.core.type.filter.TypeFilter接口。

//1.自定义类实现TypeFilter接口并重写match()方法
public class MtyTypeFilter implements TypeFilter {
    
    @Override
    public boolean match(MetadataReader metadataReader, MetadataReaderFactory metadataReaderFactory) throws IOException {
        System.out.println("========MtyTypeFilter===========");
        //获取当前类的注解的信息
        AnnotationMetadata annotationMetadata = metadataReader.getAnnotationMetadata();
        System.out.println("annotationMetadata: "+annotationMetadata);
        //输出结果：annotationMetadata: com.example.test.bean.Color

        //获取当前正在扫描的类的类信息
        ClaSSMetadata classMetadata = metadataReader.getClassMetadata();
        System.out.println("classMetadata: "+classMetadata);
        //输出结果： classMetadata: com.example.test.bean.Color

        //获取当前类资源(类的路径)
        Resource resource = metadataReader.getResource();
        System.out.println("resource: "+resource);
        //输出结果：resource: file [D:\idea\demo-02\target\classes\com\example\test\bean\Color.class]


        //获取类名
        String className = classMetadata.getClassName();
        System.out.println("className: "+className);
        //输出结果：className: com.example.test.bean.Color
        Class<?> forName = null;
        try {
            forName = Class.forName(className);
            if (Color.class.isAssignableFrom(forName)) {
                // 如果是Color的子类，就加载到IOC容器
                return true;
            }
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        System.out.println("========MtyTypeFilter===========");
        return false;
    }
}

5. @ComponentScans

可以一次声明多个@ComponentScan

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.TYPE)
@Documented
@Repeatable(ComponentScans.class)  //指定ComponentScan可以被ComponentScans作为数组使用
public @interface ComponentScan {
}
 
 
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.TYPE)
@Documented
public @interface ComponentScans {
    
	ComponentScan[] value();
 
}

@ComponentScans(value = { @ComponentScan(value = "com.example.test"),
		@ComponentScan(value = "com.example.test", includeFilters = {
				@Filter(type = FilterType.CUSTOM, value = MtyTypeFilter.class) }) })
public class MainConfig {
 
	@Bean(name = "pers", initMethod = "init", destroyMethod = "destory")
	public Person person() {
		return new Person();
	}
 
}

6. spring boot处理@ComponentScan源码分析

spring创建bean对象的基本流程是先创建对应的BeanDefinition对象，然后在基于BeanDefinition对象来创建Bean对象，SpringBoot也是如此，只不过通过注解创建BeanDefinition对象的时机和解析方式不同而已。SpringBoot是通过ConfigurationClassPostProcessor这个BeanFactoryPostProcessor类来处理。

本演示的demo涉及到4个演示类，分别是：

带有@SpringBootApplication注解的启动类Demo02Application。
带有@RestController注解的类HelloController。
带有@Configuration注解且有通过@Bean注解来创建addInterceptors的方法的MymvcConfig类。
Account实体类无任何注解。

本文的最后会贴出所有代码。先从启动类为入口，SpringBoot启动类如下：

@SpringBootApplication
public class Demo02Application {

    public static void main(String[] args) {
        //1、返回我们IOC容器
        ConfigurableApplicationContext run = SpringApplication.run(Demo02Application.class, args);
	}
}

从SpringApplication.run(Demo02Application.class, args);一路断点到核心方法SpringApplication.ConfigurableApplicationContext run(String... args)方法

run方法干了两件事：

创建SpringApplication对象
利用创建好的SpringApplication对象调用run方法

 public ConfigurableApplicationContext run(String... args) {
        long startTime = System.nanoTime();
        DefaultBootstrapContext bootstrapContext = this.createBootstrapContext();
        ConfigurableApplicationContext context = null;
        this.configureHeadlessProperty();
        //初始化监听器
        SpringApplicationRunListeners listeners = this.getRunListeners(args);
        //发布ApplicationStartingEven
        listeners.starting(bootstrapContext, this.mainApplicationClass);

        try {
        	 //装配参数和环境
            ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(args);
            //发布ApplicationEnvironmentPreparedEvent
            ConfigurableEnvironment environment = this.prepareEnvironment(listeners, bootstrapContext, applicationArguments);
            this.configureIgnoreBeanInfo(environment);
            Banner printedBanner = this.printBanner(environment);
            //创建ApplicationContext,并装配
            context = this.createApplicationContext();
            context.setApplicationStartup(this.applicationStartup);
            //发布ApplicationPreparedEvent
            this.prepareContext(bootstrapContext, context, environment, listeners, applicationArguments, printedBanner);
            this.refreshContext(context);
            this.afterRefresh(context, applicationArguments);
            Duration timeTakenToStartup = Duration.ofNanos(System.nanoTime() - startTime);
            if (this.logStartupInfo) {
                (new StartupInfoLogger(this.mainApplicationClass)).logStarted(this.getApplicationLog(), timeTakenToStartup);
            }
			//发布ApplicationStartedEven
            listeners.started(context, timeTakenToStartup);
            //执行Spring中@Bean下的一些操作，如静态方法
            this.callRunners(context, applicationArguments);
        } catch (Throwable var12) {
            this.handleRunFailure(context, var12, listeners);
            throw new IllegalStateException(var12);
        }

        try {
            Duration timeTakenToReady = Duration.ofNanos(System.nanoTime() - startTime);
            listeners.ready(context, timeTakenToReady);
            return context;
        } catch (Throwable var11) {
            this.handleRunFailure(context, var11, (SpringApplicationRunListeners)null);
            throw new IllegalStateException(var11);
        }
    }

重点方法一：本方法法实现的重点功能：本demo是WEB工程，springboot通过反射创建上下文context:AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext 类在构建context的无参构造方法中构建成员变量reader=new AnnotatedBeanDefinitionReader(this)，在AnnotatedBeanDefinitionReader的无参构造方法中会beanFactory对象，并向beanFactory中注册5个BeanDefinition对象，重点关注ConfigurationClassPostProcessor。

context = this.createApplicationContext();

重点方法二：本方法实现的重点功能

本方法会构建启动类Demo02Application对应的BeanDefinition对象，并注册到beanFactory中，此时的context对象可见下图

this.prepareContext(context, environment, listeners, applicationArguments, printedBanner);

重点方法三：本方法实现的重点功能

该方法实际调用applicationContext的refresh方法，代码分析详见我的另一篇博客，本文后面只会分析ConfigurationClassPostProcessor对象的创建和postProcessBeanDefinitionReGIStry方法的执行

    this.refreshContext(context);
    this.afterRefresh(context, applicationArguments);

this.prepareContext(context, environment, listeners, applicationArguments, printedBanner);代码执行后的截图如下：

ConfigurationClassPostProcessor实现BeanFactoryPostProcessor，关于BeanFactoryPostProcessor扩展接口的作用在《spring初始化源码浅析之关键类和扩展接口》一文中有详细介绍。

ConfigurationClassPostProcessor对象的创建和方法执行的断点如下：
this.refreshContext(context);–> AbstractApplicationContext.refresh() --> invokeBeanFactoryPostProcessors() -->PostProcessorRegistrationDelegate.invokeBeanFactoryPostProcessors()->invokeBeanDefinitionRegistryPostProcessors()

下面重点看ConfigurationClassPostProcessor类的postProcessBeanDefinitionRegistry()方法如何处理@ComponentScan注解：

同过源代码发现最终是由ConfigurationClassParser的解析类来处理，继续查看ConfigurationClassParser.doProcessConfigurationClass

原来在这里对@ComponentScan注解做了判断，上面一段代码做了核心的几件事：

扫描@ComponentScan注解包下面的所有的可自动装备类，生成BeanDefinition对象，并注册到beanFactory对象中。
通过DeferredImportSelectorHandler处理@EnableAutoConfiguration注解，后续会有专文介绍。
将带有@Configuration 注解的类解析成ConfigurationClass对象并缓存，后面创建@Bean注解的Bean对象所对应的BeanDefinition时会用到

到此为止MyFilter2对应的BeanDefinition已创建完毕,如下图：