【Spring Boot 源码学习】OnBeanCondition 详解

Spring Boot 源码学习系列

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OnBeanCondition 详解

  • 引言
  • 往期内容
  • 主要内容
    • 1. getOutcomes 方法
    • 2. getMatchOutcome 方法
      • 2.1 ConditionalOnBean 注解处理
      • 2.2 ConditionalOnSingleCandidate 注解处理
      • 2.3 ConditionalOnMissingBean 注解处理
    • 3. getMatchingBeans 方法
  • 总结

引言

上篇博文带大家从 Spring Boot 源码深入详解了 OnClassCondition，那本篇也同样从源码入手，带大家深入了解 OnBeanCondition 的过滤匹配实现。

往期内容

在开始本篇的内容介绍之前，我们先来看看往期的系列文章【有需要的朋友，欢迎关注系列专栏】：

Spring Boot 源码学习
Spring Boot 项目介绍
Spring Boot 核心运行原理介绍
【Spring Boot 源码学习】@EnableAutoConfiguration 注解
【Spring Boot 源码学习】@SpringBootApplication 注解
【Spring Boot 源码学习】走近 AutoConfigurationImportSelector
【Spring Boot 源码学习】自动装配流程源码解析（上）
【Spring Boot 源码学习】自动装配流程源码解析（下）
【Spring Boot 源码学习】深入 FilteringSpringBootCondition
【Spring Boot 源码学习】OnClassCondition 详解

主要内容

话不多说，马上进入正题，我们开始本篇的内容，重点详解 OnBeanCondition 的实现。

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1. getOutcomes 方法

OnBeanCondition 同样也是 FilteringSpringBootCondition 的子类，我们依旧是从 getOutcomes 方法源码来分析【Spring Boot 2.7.9】：

@Order(Ordered.LOWEST_PRECEDENCE)
class OnBeanCondition extends FilteringSpringBootCondition implements ConfigurationCondition {// ...@Overrideprotected final ConditionOutcome[] getOutcomes(String[] autoConfigurationClasses,AutoConfigurationMetadata autoConfigurationMetadata) {ConditionOutcome[] outcomes = new ConditionOutcome[autoConfigurationClasses.length];for (int i = 0; i < outcomes.length; i++) {String autoConfigurationClass = autoConfigurationClasses[i];if (autoConfigurationClass != null) {Set<String> onBeanTypes = autoConfigurationMetadata.getSet(autoConfigurationClass, "ConditionalOnBean");outcomes[i] = getOutcome(onBeanTypes, ConditionalOnBean.class);if (outcomes[i] == null) {Set<String> onSingleCandidateTypes = autoConfigurationMetadata.getSet(autoConfigurationClass,"ConditionalOnSingleCandidate");outcomes[i] = getOutcome(onSingleCandidateTypes, ConditionalOnSingleCandidate.class);}}}return outcomes;}// ...
}

上述 getOutcomes 方法中针对 自动配置数据的循环处理逻辑，大致可总结为如下两种：

  • 通过调用 AutoConfigurationMetadata 接口的 get(String className, String key) 方法来获取与autoConfigurationClass 关联的名为 "ConditionalOnBean" 的条件属性值，可能含多个，存入 Set 集合 onBeanTypes 变量中；接着调用 getOutcome(Set<String> requiredBeanTypes, Class<? extends Annotation> annotation) 方法来获取过滤匹配结果，并赋值给 outcomes[i]。

    我们以 RedisCacheConfiguration 为例，可以看到如下配置：
    在这里插入图片描述

  • 如果上述过滤匹配结果 outcomes[i] 为 null，则通过调用 AutoConfigurationMetadata 接口的 get(String className, String key) 方法来获取与autoConfigurationClass 关联的名为 "ConditionalOnSingleCandidate" 的条件属性值，可能含多个，存入 Set 集合 onSingleCandidateTypes 变量中；接着调用 getOutcome(Set<String> requiredBeanTypes, Class<? extends Annotation> annotation) 方法来获取过滤匹配结果，并赋值给 outcomes[i]。

    我们以 MongoDatabaseFactoryConfiguration 为例，可以看到如下配置：
    在这里插入图片描述

有关 AutoConfigurationMetadata 接口的 get(String className, String key) 方法的逻辑，请查看 Huazie 的 上一篇博文【Spring Boot 源码学习】OnClassCondition 详解，这里不再赘述。

下面我们继续查看 getOutcome(Set<String> requiredBeanTypes, Class<? extends Annotation> annotation) 方法的逻辑：

private ConditionOutcome getOutcome(Set<String> requiredBeanTypes, Class<? extends Annotation> annotation) {List<String> missing = filter(requiredBeanTypes, ClassNameFilter.MISSING, getBeanClassLoader());if (!missing.isEmpty()) {ConditionMessage message = ConditionMessage.forCondition(annotation).didNotFind("required type", "required types").items(Style.QUOTE, missing);return ConditionOutcome.noMatch(message);}return null;
}

进入 getOutcome 方法，可以看到：

  • 首先调用父类 FilteringSpringBootCondition 中的 filter 方法，来获取给定的类集合 requiredBeanTypes 中加载失败的类集合 missing【即当前类加载器中不存在的类集合】；
  • 如果 missing 不为空，说明存在加载失败的类，则返回 不满足过滤匹配的结果【即 ConditionOutcome.noMatch，其中没有找到 missing 中需要的类型】；
  • 如果 missing 为空，直接返回 null 即可。

2. getMatchOutcome 方法

同 OnClassCondition 一样，OnBeanCondition 同样实现了 FilteringSpringBootCondition 的父类 SpringBootCondition 中的抽象方法 getMatchOutcome 方法。

有关 SpringBootCondition 的介绍，这里不赘述了，请查看笔者的 【Spring Boot 源码学习】OnClassCondition 详解。

通过查看 getMatchOutcome 方法源码，可以看到针对 ConditionalOnBean 注解、ConditionalOnSingleCandidate 注解 和 ConditionalOnMissingBean 注解的三块处理逻辑，下面来一一讲解：

@Override
public ConditionOutcome getMatchOutcome(ConditionContext context, AnnotatedTypeMetadata metadata) {ConditionMessage matchMessage = ConditionMessage.empty();MergedAnnotations annotations = metadata.getAnnotations();// ConditionalOnBean 注解处理// ConditionalOnSingleCandidate 注解处理// ConditionalOnMissingBean 注解处理return ConditionOutcome.match(matchMessage);
}

2.1 ConditionalOnBean 注解处理

我们来看看 ConditionalOnBean 注解处理逻辑的源码：

	if (annotations.isPresent(ConditionalOnBean.class)) {Spec<ConditionalOnBean> spec = new Spec<>(context, metadata, annotations, ConditionalOnBean.class);MatchResult matchResult = getMatchingBeans(context, spec);if (!matchResult.isAllMatched()) {String reason = createOnBeanNoMatchReason(matchResult);return ConditionOutcome.noMatch(spec.message().because(reason));}matchMessage = spec.message(matchMessage).found("bean", "beans").items(Style.QUOTE, matchResult.getNamesOfAllMatches());}

针对上述代码，且听分析如下：

  • 首先调用 MergedAnnotations 接口的 isPresent(Class<A> annotationType) 方法判断指定的注解类型是直接存在或者元存在【这里相当于调用 get(annotationType).isPresent()】，如果返回 true，表示存在指定的注解类型。
  • 如果存在 @ConditionalOnBean，则
    • 创建一个条件规范 Spec 对象，该类是从底层的注解中提取的搜索规范；
    • 接着，调用 getMatchingBeans 方法，并从上下文【context】中获取与条件规范【spec】匹配的 Spring Beans 的结果【MatchResult】；
    • 然后，检查匹配结果，如果不是所有的条件都匹配，则继续如下：
      • 调用 createOnBeanNoMatchReason 方法，创建一个描述条件不匹配原因的字符串并返回；
      • 返回一个表示未匹配条件的 ConditionOutcome 对象【其中包含了条件规范的消息以及不匹配的原因】；
    • 否则，更新匹配消息，并记录 找到了所有匹配的 Spring Beans。

2.2 ConditionalOnSingleCandidate 注解处理

我们继续查看 ConditionalOnSingleCandidate 注解处理逻辑的源码：

	if (metadata.isAnnotated(ConditionalOnSingleCandidate.class.getName())) {Spec<ConditionalOnSingleCandidate> spec = new SingleCandidateSpec(context, metadata, annotations);MatchResult matchResult = getMatchingBeans(context, spec);if (!matchResult.isAllMatched()) {return ConditionOutcome.noMatch(spec.message().didNotFind("any beans").atAll());}Set<String> allBeans = matchResult.getNamesOfAllMatches();if (allBeans.size() == 1) {matchMessage = spec.message(matchMessage).found("a single bean").items(Style.QUOTE, allBeans);}else {List<String> primaryBeans = getPrimaryBeans(context.getBeanFactory(), allBeans,spec.getStrategy() == SearchStrategy.ALL);if (primaryBeans.isEmpty()) {return ConditionOutcome.noMatch(spec.message().didNotFind("a primary bean from beans").items(Style.QUOTE, allBeans));}if (primaryBeans.size() > 1) {return ConditionOutcome.noMatch(spec.message().found("multiple primary beans").items(Style.QUOTE, primaryBeans));}matchMessage = spec.message(matchMessage).found("a single primary bean '" + primaryBeans.get(0) + "' from beans").items(Style.QUOTE, allBeans);}}

同样针对上述代码，跟着 Huazie 来一步步分析下：

  • 首先调用 AnnotatedTypeMetadata 接口的 isAnnotated(String annotationName) 方法判断元数据中是否存在指定注解。如果返回 true，表示元数据中存在指定注解。
  • 如果元数据中存在 @ConditionalOnSingleCandidate 注解，则
    • 创建了一个 SingleCandidateSpec 的对象 spec ，并传入上下文 【context】、元数据 【metadata】 和注解信息 【annotations】 ，该类是专门针对 @ConditionalOnSingleCandidate 注解的条件规范。
    • 接着调用 getMatchingBeans 方法对 context 中的所有 bean 进行匹配，并将与条件规范【spec】匹配的 Spring Beans 的结果存储在 matchResult 变量中；
    • 如果没有匹配的 bean，则返回表示未匹配条件的 ConditionOutcome 对象【其中记录了 没有找到任何 bean 的信息】；
    • 否则，获取匹配的所有 bean 名称并存储在 allBeans 变量中。
      • 如果仅有一个匹配的 bean，则更新匹配消息，并记录找到了 单个 bean 的信息；
      • 否则，获取首选 bean 名称列表，并检查列表是否为空；
        • 如果列表为空，则返回表示未匹配条件的 ConditionOutcome 对象【其中记录了 一个首选 bean 也没有找到 的信息】；
        • 如果首选 bean 名称列表包含多个 bean，则返回表示未匹配条件的 ConditionOutcome 对象【其中记录了 找到了多个首选 bean 的信息】；
        • 否则，更新匹配消息，并记录 找到了首选 bean 的信息。

2.3 ConditionalOnMissingBean 注解处理

我们继续查看 ConditionalOnMissingBean 注解处理逻辑的源码：

	if (metadata.isAnnotated(ConditionalOnMissingBean.class.getName())) {Spec<ConditionalOnMissingBean> spec = new Spec<>(context, metadata, annotations,ConditionalOnMissingBean.class);MatchResult matchResult = getMatchingBeans(context, spec);if (matchResult.isAnyMatched()) {String reason = createOnMissingBeanNoMatchReason(matchResult);return ConditionOutcome.noMatch(spec.message().because(reason));}matchMessage = spec.message(matchMessage).didNotFind("any beans").atAll();}

经过上述两种处理逻辑的分析，相信大家应该可以看懂第三种处理逻辑的分析：

  • 首先调用 AnnotatedTypeMetadata 接口的 isAnnotated(String annotationName) 方法判断元数据中是否存在指定注解。如果返回 true，表示元数据中存在指定注解。
  • 如果存在 @ConditionalOnMissingBean 注解，则
    • 创建一个条件规范 Spec 对象，该类是从底层的注解中提取的搜索规范；
    • 接着，调用 getMatchingBeans 方法，并从上下文【context】中获取与条件规范【spec】匹配的 Spring Beans 的结果【MatchResult】；
    • 如果存在任何一个匹配的 bean，则
      • 调用 createOnMissingBeanNoMatchReason 方法，创建一个描述条件不匹配原因的字符串并返回；
      • 返回一个表示未匹配条件的 ConditionOutcome 对象【其中包含了条件规范的消息以及不匹配的原因】；
    • 否则，更新匹配消息，并记录 找不到指定类型的 bean 的信息。

3. getMatchingBeans 方法

上述三种注解处理逻辑中，我们都看到了调用 getMatchingBeans 方法，下面重点来讲解一下:

protected final MatchResult getMatchingBeans(ConditionContext context, Spec<?> spec) {// ...
}

我们可以看到 getMatchingBeans 方法，有两个参数，它们分别是 上下文 【context】和 条件规范【spec】；

继续看 getMatchingBeans 方法内部逻辑：

	ClassLoader classLoader = context.getClassLoader();ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = context.getBeanFactory();

这里从上下文【context】中获取 ClassLoader 和 ConfigurableListableBeanFactory ；

知识拓展：

  • ClassLoader 是 Java 中的一个接口，用于加载类。它是 Java 类加载机制的核心部分，负责将 .class 文件转换为 Java 类实例。ClassLoader 可以从不同的来源（如文件系统、网络、数据库等）加载类，也可以实现自定义的类加载逻辑。
  • ConfigurableListableBeanFactory 是 Spring 框架中的一个核心接口，它扩展了ListableBeanFactory 接口，提供了更多的配置和扩展功能。它是一个 bean 工厂的抽象概念，用于管理 Spring 容器中的 bean 对象。ConfigurableListableBeanFactory 提供了添加、移除、注册和查找 bean 的方法，以及设置和获取 bean 属性值的功能。它还支持bean 的后处理和事件传播。
	boolean considerHierarchy = spec.getStrategy() != SearchStrategy.CURRENT;

这里根据 Spec 对象的 SearchStrategy 属性来确定是否考虑 bean 的层次结构。如果SearchStrategy 是 CURRENT【】，则不考虑层次结构【即 considerHierarchy 为 false】；否则，考虑层次结构【即 considerHierarchy 为 true】。

	Set<Class<?>> parameterizedContainers = spec.getParameterizedContainers();

这里获取 Spec 对象的 parameterizedContainers 属性，这是一个包含参数化容器类型的集合

	if (spec.getStrategy() == SearchStrategy.ANCESTORS) {BeanFactory parent = beanFactory.getParentBeanFactory();Assert.isInstanceOf(ConfigurableListableBeanFactory.class, parent,"Unable to use SearchStrategy.ANCESTORS");beanFactory = (ConfigurableListableBeanFactory) parent;}

如果 Spec 对象的 SearchStrategy 属性是 SearchStrategy.ANCESTORS，则调用 getParentBeanFactory 方法获取其父工厂，并将其转换为 ConfigurableListableBeanFactory 类型。

	MatchResult result = new MatchResult();

新建一个 MatchResult 对象，用于存储匹配结果；

	Set<String> beansIgnoredByType = getNamesOfBeansIgnoredByType(classLoader, beanFactory, considerHierarchy,spec.getIgnoredTypes(), parameterizedContainers);

调用 getNamesOfBeansIgnoredByType 方法，获取被忽略类型的 bean 名称集合 beansIgnoredByType ；

	for (String type : spec.getTypes()) {Collection<String> typeMatches = getBeanNamesForType(classLoader, considerHierarchy, beanFactory, type,parameterizedContainers);Iterator<String> iterator = typeMatches.iterator();while (iterator.hasNext()) {String match = iterator.next();if (beansIgnoredByType.contains(match) || ScopedProxyUtils.isScopedTarget(match)) {iterator.remove();}}if (typeMatches.isEmpty()) {result.recordUnmatchedType(type);}else {result.recordMatchedType(type, typeMatches);}}

遍历 Spec 对象的 types 属性，它是一个 Set<String> 集合

  • 首先，针对每个类型 type，调用 getBeanNamesForType 方法获取匹配的 bean 名称集合 typeMatches 。
  • 然后，使用迭代器遍历这个集合，如果集合中的某个元素在被忽略类型的集合中，就将其从迭代器中移除。
  • 最后，如果 typeMatches 集合为空，则记录未匹配的类型；否则，记录匹配的类型。
	for (String annotation : spec.getAnnotations()) {Set<String> annotationMatches = getBeanNamesForAnnotation(classLoader, beanFactory, annotation,considerHierarchy);annotationMatches.removeAll(beansIgnoredByType);if (annotationMatches.isEmpty()) {result.recordUnmatchedAnnotation(annotation);}else {result.recordMatchedAnnotation(annotation, annotationMatches);}}

遍历 Spec 对象的 annotations 属性：

  • 首先，针对每个注解 annotation，调用 getBeanNamesForAnnotation 方法获取匹配的 bean 名称集合 annotationMatches 。
  • 然后，从 annotationMatches 集合中移除被忽略类型的集合。
  • 最后，如果 annotationMatches 集合为空，则记录未匹配的注解；否则，记录匹配的注解。
	for (String beanName : spec.getNames()) {if (!beansIgnoredByType.contains(beanName) && containsBean(beanFactory, beanName, considerHierarchy)) {result.recordMatchedName(beanName);}else {result.recordUnmatchedName(beanName);}}

遍历 Spec 对象的 names 属性，对于每个 bean 名称，如果它不在被忽略类型的集合中，并且它在 bean 工厂中存在，就记录匹配的名称；否则，记录未匹配的名称。

总结

本篇 Huazie 带大家介绍了自动配置过滤匹配子类 OnBeanCondition ，内容较多，感谢大家的支持；笔者接下来的博文还将详解 OnWebApplicationCondition 的实现，敬请期待！！！

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