詳解Spring系列之@ComponentScan批次註冊bean

2022-02-15 10:02:38

回顧

在前面的章節，我們介紹了@Comfiguration和@Bean結合AnnotationConfigApplicationContext零xml組態檔使用Spring容器的方式，也介紹了通過<context:component-scan base-package="org.example"/>掃描包路徑下的bean的方式。如果忘了可以看下前面幾篇。這篇我們來結合這2種方式來理解@ComponentScan

本文內容

@ComponentScan基本原理和使用

@ComponentScan進階使用

@Componet及其衍生註解使用

@ComponentScan基本原理和使用

基本原理

原始碼中解析為設定元件掃描指令與@Configuration類一起使用提供與 Spring XML 的 <context:component-scan> 元素同樣的作用支援。簡單點說，就是可以掃描特定包下的bean定義資訊，將其註冊到容器中，並自動提供依賴注入。

@ComponentScan可以對應一下xml設定。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
    xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
        https://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
        http://www.springframework.org/schema/context
        https://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">

    <context:component-scan base-package="org.example"/>
</beans>

提示: 使用 <context:component-scan> 隱式啟用 <context:annotation-config> 的功能，也就是掃描批次註冊並自動DI。

預設情況下，使用@Component、@Repository、@Service、@Controller、@Configuration 註釋的類或本身使用@Component 註釋的自定義註釋是會作為元件被@ComponentScan指定批次掃描到容器中自動註冊。

使用案例

定義元件

@Component
public class RepositoryA implements RepositoryBase {
}

@Component
public class Service1 {
    @Autowired
    private RepositoryBase repository;
}

定義設定類

@Configuration
@ComponentScan(basePackages = "com.crab.spring.ioc.demo08")
public class AppConfig {
}

容器掃描和使用

 @org.junit.Test
    public void test_component_scan1() {
        AnnotationConfigApplicationContext context =
                new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
        Service1 service1 = context.getBean(Service1.class);
        System.out.println(service1);
        context.close();
    }

@ComponentScan進階使用

原始碼簡析

@ComponentScan原始碼和解析如下

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.TYPE)
@Documented
@Repeatable(ComponentScans.class)
public @interface ComponentScan {

	// 見 basePackages
	@AliasFor("basePackages")
	String[] value() default {};
	// 指定掃描元件的包路徑，為空則預設是掃描當前類所在包及其子包
	@AliasFor("value")
	String[] basePackages() default {};
	// 指定要掃描帶註釋的元件的包 可替換basePackages
	Class<?>[] basePackageClasses() default {};
	// 用於命名 Spring 容器中檢測到的元件的類
	Class<? extends BeanNameGenerator> nameGenerator() default BeanNameGenerator.class;
	// 指定解析bean作用域的類
	Class<? extends ScopeMetadataResolver> scopeResolver() default AnnotationScopeMetadataResolver.class;
	// 指示為檢測到的元件生成代理的模式
	ScopedProxyMode scopedProxy() default ScopedProxyMode.DEFAULT;
	// 控制符合元件檢測條件的類檔案；建議使用下面的 includeFilters excludeFilters
	String resourcePattern() default ClassPathScanningCandidateComponentProvider.DEFAULT_RESOURCE_PATTERN;
	// 指示是否應啟用使用 @Component @Repository @Service  @Controller 註釋的類的自動檢測。
	boolean useDefaultFilters() default true;
    // 指定哪些型別適合元件掃描。進一步將候選元件集從basePackages中的所有內容縮小到與給定過濾器或多個過濾			器匹配的基本包中的所有內容。
    // <p>請注意，除了預設過濾器（如果指定）之外，還將應用這些過濾器。將包含指定基本包下與給定過濾器匹配的任		何型別，即使它與預設過濾器不匹配
	Filter[] includeFilters() default {};
	//	定哪些型別不適合元件掃描
	Filter[] excludeFilters() default {};
	// 指定是否應為延遲初始化註冊掃描的 bean
	boolean lazyInit() default false;
}

其中用到的Filter型別過濾器的原始碼和解析如下

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
	@Target({})
	@interface Filter {

		// 過濾的型別  支援註解、類、正則、自定義等
		FilterType type() default FilterType.ANNOTATION;
		@AliasFor("classes")
		Class<?>[] value() default {};
		// 指定匹配的型別，多個時是OR關係
		@AliasFor("value")
		Class<?>[] classes() default {};
		// 用於過濾器的匹配模式，valua沒有設定時的替代方法，根據type變化
		String[] pattern() default {};
	}

FilterType的支援型別如下

過濾型別	樣例表示式	描述
annotation (default)	`org.example.SomeAnnotation`	在目標元件的型別級別存在的註釋。
assignable	`org.example.SomeClass`	目標元件可分配（擴充套件或實現）的類（或介面）
aspectj	`org.example..*Service+`	要由目標元件匹配的 AspectJ 型別表示式。
regex	`org.example.Default.*`	與目標元件的類名匹配的正規表示式。
custom	`org.example.MyTypeFilter`	org.springframework.core.type.TypeFilter 介面的自定義實現。

案例1：使用Filters過濾

忽略所有@Repository 註釋並使用特定包下正規表示式來匹配*Repository

@Configuration
@ComponentScan(basePackages = "org.example",
        includeFilters = @Filter(type = FilterType.REGEX, pattern = ".*My.*Repository"),
        excludeFilters = @Filter(Repository.class))
public class AppConfig {
    // ...
}

案例2：使用自定義的bean名稱生成策略

自定義一個生成策略實現BeanNameGenerator 介面

/**
 * 自定義的bean名稱生成策略
 * @author zfd
 * @version v1.0
 * @date 2022/1/19 9:07
 * @關於我 請關注公眾號 螃蟹的Java筆記 獲取更多技術系列
 */
public class MyNameGenerator implements BeanNameGenerator {
    public MyNameGenerator() {
    }

    @Override
    public String generateBeanName(BeanDefinition definition, BeanDefinitionRegistry registry) {
        // bean命名統一採用固定字首+類名
        return "crab$$" + definition.getBeanClassName();
    }
}

在@ComponentScan中指定生成名稱策略

@Configuration
@ComponentScan(basePackages = "com.crab.spring.ioc.demo08",
nameGenerator = MyNameGenerator.class)
public class AppConfig {
}

從 Spring Framework 5.2.3 開始，位於包 org.springframework.context.annotation 中的 FullyQualifiedAnnotationBeanNameGenerator 可用於預設為生成的 bean 名稱的完全限定類名稱

測試輸出

@org.junit.Test
public void test_name_generator() {
    AnnotationConfigApplicationContext context =
            new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
    Service1 service1 = context.getBean(Service1.class);
    Arrays.stream(context.getBeanNamesForType(service1.getClass())).forEach(System.out::println);
    System.out.println(service1);
    context.close();
}
// bean名稱中存在我們自定義的命名了
crab$$com.crab.spring.ioc.demo08.Service1
com.crab.spring.ioc.demo08.Service1@769f71a9

案例3：自定義bean的作用域策略

與一般 Spring 管理的元件一樣，自動檢測元件的預設和最常見的範圍是單例。可以使用@Scope 註解中提供範圍的名稱，針對單個元件。

@Scope("prototype") // 
@Repository
public class MovieFinderImpl implements MovieFinder {
    // ...
}

針對全部掃描元件，可以提供自定義作用域策略。

自定義策略實現ScopeMetadataResolver介面

/**
 * 自定義作用域策略
 * @author zfd
 * @version v1.0
 * @date 2022/1/19 9:32
 * @關於我 請關注公眾號 螃蟹的Java筆記 獲取更多技術系列
 */
public class MyMetadataResolver implements ScopeMetadataResolver {
    @Override
    public ScopeMetadata resolveScopeMetadata(BeanDefinition definition) {
        ScopeMetadata metadata = new ScopeMetadata();
        // 指定原型作用域
        metadata.setScopeName(BeanDefinition.SCOPE_PROTOTYPE);
        // 代理模式為介面
        metadata.setScopedProxyMode(ScopedProxyMode.INTERFACES);
        return metadata;
    }
}

在@ComponentScan中指定作用域策略

@Configuration
@ComponentScan(basePackages = "com.crab.spring.ioc.demo08",
// nameGenerator = FullyQualifiedAnnotationBeanNameGenerator.class)
nameGenerator = MyNameGenerator.class,
scopeResolver = MyMetadataResolver.class
)
public class AppConfig {
}

@Componet及其衍生註解使用

@Component 是任何 Spring 管理的元件的通用原型註解。在使用基於註釋的設定和類路徑掃描時，此類類被視為自動檢測的候選物件

@Repository、@Service 和 @Controller 是 @Component 針對更具體的用例（分別在持久層、服務層和表示層）的特化。

簡單看一下的註解@Component和@Repository定義，其它的類似

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Indexed
public @interface Component {

	// 指定元件名
	String value() default "";

}

@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Component // 元註解@Component
public @interface Repository {
   @AliasFor(annotation = Component.class)
   String value() default "";

}

使用元註解和組合註解

Spring 提供的許多註解都可以在您自己的程式碼中用作元註解。元註釋是可以應用於另一個註釋的註釋。

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Component // @Component 導致 @Service 以與 @Component 相同的方式處理
public @interface Service {

    // ...
}

可以組合元註釋來建立“組合註釋”，例如@RestController就是@ResponseBody和@Controller的組合。

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Controller
@ResponseBody
public @interface RestController {
	@AliasFor(annotation = Controller.class)
	String value() default "";
}

組合註釋可以選擇從元註釋中重新宣告屬性以允許自定義。這在只想公開元註釋屬性的子集時可能特別有用。

例如，Spring 的 @SessionScope 註解將作用域名稱寫死為 session，但仍允許自定義 proxyMode。

@Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Scope(WebApplicationContext.SCOPE_SESSION)
public @interface SessionScope {

    // 重新宣告了元註解的屬性並賦予了預設值
    @AliasFor(annotation = Scope.class)
    ScopedProxyMode proxyMode() default ScopedProxyMode.TARGET_CLASS;

}

Spring 中對java的註解增強之一：通過@AliasFor宣告註解屬性的別名，此機制實現了通過當前註解內的屬性給元註解屬性賦值。

總結

本文介紹各種@ComponentScan批次掃描註冊bean的基本使用以及進階用法和@Componet及其衍生註解使用。

本篇原始碼地址： https://github.com/kongxubihai/pdf-spring-series/tree/main/spring-series-ioc/src/main/java/com/crab/spring/ioc/demo08
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