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SpringBoot学习（五）：自动配置的源码实现（三）@Conditional条件化加载机制

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概述

  • 由上篇文章：SpringBoot学习（五）：自动配置的源码实现（二）Spring容器对自动配置的加载
    的分析可知，通过在应用主类中添加@SpringBootApplication或者@EnableAutoConfiguration注解，可以激活SpringBoot的自动配置机制，为应用提供一系列默认的功能组件，在应用中可以直接使用如@Autowired注解注入即可，而不需要在应用中显式配置。
  • 在SpringBoot内部实现中，每个自动配置的功能组件都对应一个使用@Configuration注解的配置类，Spring容器在启动处理@EnableAutoConfiguration注解时，会自动加载这些配置类；然后基于@Contional注解提供的条件化加载机制，决定是否将在该配置类内部通过@Bean注解定义的功能组件加载到Spring容器。

@Conditional注解体系结构

  • @Conditional是在Spring4.0引入的，主要用在需要条件化加载的类或方法上，即只有@Conditional注解中指定条件均满足时，才加载该类或方法对应的bean到Spring容器，其中条件化为基于Spring4.0提供的Condition接口实现类来实现。

  • @Conditional注解的定义如下：在value中指定一个或多个需要满足的条件，即Conditon接口的实现类。

    @Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface Conditional {

	/**
	 * All {@link Condition Conditions} that must {@linkplain Condition#matches match}
	 * in order for the component to be registered.
	 */
	Class<? extends Condition>[] value();

}

  • Condition接口的定义如下：每个Condition接口实现类表示某个特定的条件，实现matches方法，基于当前类的注解元数据metadata来定义该特定条件的判断逻辑（或方法的注解元数据，以下类似，不再赘述）。

    @FunctionalInterface
public interface Condition {

	/**
	 * Determine if the condition matches.
	 * @param context the condition context
	 * @param metadata metadata of the {@link org.springframework.core.type.AnnotationMetadata class}
	 * or {@link org.springframework.core.type.MethodMetadata method} being checked
	 * @return {@code true} if the condition matches and the component can be registered,
	 * or {@code false} to veto the annotated component's registration
	 */
	boolean matches(ConditionContext context, AnnotatedTypeMetadata metadata);

}

作用域

  • 类级别：与@Component及其子注解，@Configuration注解一起使用，基于@Conditonal注解指定的条件，判断是否需要加载该类到Spring容器；
  • 注解级别：附加到其他注解定义中，构成复合注解。@SpringBootApplication就是一个复合注解，包含@SpringBootConfiguration，@EnableAutoConfiguration，@ComponentScan三个注解。
  • 方法级别：与@Bean注解一起使用，判断是否需要加载方法对应的bean到Spring容器。

与其他注解的关系

  • 与@Configuration注解一起使用：当@Conditional注解指定条件无法满足时，则该配置类上的其他注解都不会生效，包括@ComponentScan，@Import，@PropertySource等，以及也不会注册配置类内部的@Bean注解的方法对应的bean到Spring容器。所以在类级别进行控制。
  • 与@Bean注解一起使用：当@Conditional注解指定的条件无法满足时，则@Bean注解的方法对应的bean不会注册到Spring容器。所以在方法级别进行更加细粒度的控制。
案例分析：RedisAutoConfiguration

  • 以RedisAutoConfiguration这个SpringBoot针对Redis提供的配置类为例，RedisAutoConfiguration配置类定义如下：

    **
 * {@link EnableAutoConfiguration Auto-configuration} for Spring Data's Redis support.
 *
 */
@Configuration

@ConditionalOnClass(RedisOperations.class)

@EnableConfigurationProperties(RedisProperties.class)
@Import({ LettuceConnectionConfiguration.class, JedisConnectionConfiguration.class })
public class RedisAutoConfiguration {

	@Bean
	@ConditionalOnMissingBean(name = "redisTemplate")
	public RedisTemplate<Object, Object> redisTemplate(
			RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) throws UnknownHostException {
		RedisTemplate<Object, Object> template = new RedisTemplate<>();
		template.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);
		return template;
	}

	@Bean
	@ConditionalOnMissingBean
	public StringRedisTemplate stringRedisTemplate(
			RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) throws UnknownHostException {
		StringRedisTemplate template = new StringRedisTemplate();
		template.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);
		return template;
	}

}
    • 与@Configuration一起使用： @ConditionalOnClass(RedisOperations.class)： 当类路径下存在RedisOperations的实现类，即应用中存在存在Redis相关操作时，激活该配置类；
    • 与@Bean一起使用：在redisTemplate方法中使用@ConditionalOnMissingBean(name = “redisTemplate”)，即Spring容器中不存在beanName为redisTemplate的Bean时，将该方法的返回值template，以redisTemplate作为beanName，注册到Spring容器。

SpringBoot对@Conditional的拓展

  • SpringBoot提供了自动配置功能。针对某个功能组件，以应用代码自身提供的为准，即如果应用代码提供了该功能组件，则以应用代码的为准，没有则自动加载一个默认的到Spring容器。或者为某个功能组件，自动配置一个依赖组件。
  • SpringBoot通过拓展@Conditional注解，派生更多语义明确的条件注解，以及定义对应的Condition接口实现类来处理判断逻辑。

类级别

  • @ConditionalOnClass：判断类路径是否存在指定类、类的子类，接口实现类等，存在则返回true，继续执行；如RedisAutoConfiguration配置类的@ConditionalOnClass(RedisOperations.class)；
  • @ConditionalOnMissingClass：与@ConditionalOnClass语义相反，不存在时返回true；
  • 对应的Condition接口实现类为OnClassCondition。

Bean级别（基于BeanFactory包含的BeanDefinition）

  • @ConditionalOnBean：判断当前Spring容器存在指定类对应的BeanDefinition，存在则返回true；
  • @ConditionalOnMissingBean：与ConditionalOnBean语义相反；
  • 对应的Condition接口实现类为OnBeanCondition。

其他

  • @ConditionalOnProperty（属性级别）、@ConditionalOnResource（资源级别）等。

@Conditional注解处理与条件化加载

  • 由@Conditional注解体系的分析可知，@Condtional注解通常是与@Configuration，@Bean等注解一起使用的。

  • 由上一篇文章：SpringBoot学习（五）：自动配置的源码实现（二）Spring容器对自动配置的加载
    分析可知：AutoConfigurationImportSelector从META-INF/spring.factories文件获取EnableAutoConfiguration作为key对应的自动配置类列表后，针对每个配置类，加载该配置类并创建ConfigurationClass类的configurationClass来封装该配置类，并以configurationClass作为参数，调用ConfigurationClassParser的processConfigurationClass方法来对该配置类的注解和类内部方法进行处理：processConfigurationClass方法的定义如下：

    protected void processConfigurationClass(ConfigurationClass configClass) throws IOException {

    // 处理@Conditional注解
    
	if (this.conditionEvaluator.shouldSkip(configClass.getMetadata(), ConfigurationPhase.PARSE_CONFIGURATION)) {
		return;
	}

	ConfigurationClass existingClass = this.configurationClasses.get(configClass);
	if (existingClass != null) {
		if (configClass.isImported()) {
			if (existingClass.isImported()) {
				existingClass.mergeImportedBy(configClass);
			}
			// Otherwise ignore new imported config class; existing non-imported class overrides it.
			return;
		}
		else {
			// Explicit bean definition found, probably replacing an import.
			// Let's remove the old one and go with the new one.
			this.configurationClasses.remove(configClass);
			this.knownSuperclasses.values().removeIf(configClass::equals);
		}
	}

	// Recursively process the configuration class and its superclass hierarchy.
	SourceClass sourceClass = asSourceClass(configClass);
	do {
	
	// 处理其他注解：@ComponentScan，@Import，内部方法的@Bean等
	
		sourceClass = doProcessConfigurationClass(configClass, sourceClass);
	}
	while (sourceClass != null);

	this.configurationClasses.put(configClass, configClass);
}

    由代码分析可知：最先对@Conditional注解进行处理，即调用conditionEvaluator的shouldSkip来处理，如果@Conditional注解对应的条件不满足，则直接返回，不再继续往下执行。@ComponentScan，@Import，内部方法的@Bean等注解的处理是在下面的doProcessConfigurationClass定义的。

ConditionEvaluator：@Conditional注解处理器

  • 由以上分析可知，在ConditionEvaluator的shouldSkip方法中定义@Conditional注解的处理。

  • shouldSkip方法的定义如下：基于需要条件化加载的类的注解元数据metadata来执行，具体为看metadata中是否存在@Conditional注解，有则取出@Conditional注解对应的Condition条件列表，遍历该列表，判断所有条件是否都满足。

    /**
 * Determine if an item should be skipped based on {@code @Conditional} annotations.
 * @param metadata the meta data
 * @param phase the phase of the call
 * @return if the item should be skipped
 */
public boolean shouldSkip(@Nullable AnnotatedTypeMetadata metadata, @Nullable ConfigurationPhase phase) {
	if (metadata == null || !metadata.isAnnotated(Conditional.class.getName())) {
		return false;
	}

	if (phase == null) {
		if (metadata instanceof AnnotationMetadata &&
				ConfigurationClassUtils.isConfigurationCandidate((AnnotationMetadata) metadata)) {
			return shouldSkip(metadata, ConfigurationPhase.PARSE_CONFIGURATION);
		}
		return shouldSkip(metadata, ConfigurationPhase.REGISTER_BEAN);
	}

    // 获取@Conditional注解内包含的条件Condition列表
    
	List<Condition> conditions = new ArrayList<>();
	for (String[] conditionClasses : getConditionClasses(metadata)) {
		for (String conditionClass : conditionClasses) {
			Condition condition = getCondition(conditionClass, this.context.getClassLoader());
			conditions.add(condition);
		}
	}

	AnnotationAwareOrderComparator.sort(conditions);

    // 判断是否全部条件都满足
    
	for (Condition condition : conditions) {
		ConfigurationPhase requiredPhase = null;
		if (condition instanceof ConfigurationCondition) {
			requiredPhase = ((ConfigurationCondition) condition).getConfigurationPhase();
		}
		if ((requiredPhase == null || requiredPhase == phase) && !condition.matches(this.context, metadata)) {
			return true;
		}
	}

	return false;
}
本文标题：SpringBoot学习（五）：自动配置的源码实现（三）@Conditional条件化加载机制
本文链接：https://blog.quwenai.cn/post/3219.html
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