一文彻底让你明白Spring注解的实现原理

Spring注解的实现原理其实分很多种情况，我们这里不概括所有的通用的流程，而是结合具体的注解来具体分析。

一，@Configuration注解的实现原理

上图：

下面文字解读一下大体流程：

第一步：Spring容器初始化时，会注册一个后置处理器，解析@Configuration注解的后置处理器是ConfigurationClassPostProcessor。

第二步：Spring容器初始化时，当执行refresh()方法时，会调用第一步注册的后置处理器ConfigurationClassPostProcessor。

第三步：ConfigurationClassPostProcessor后置处理器借助ConfigurationClassParser完成配置类解析。

第四步：ConfigurationClassParser配置类解析过程中会完成嵌套注解，迭代解析扫描包下面的class类的@Component注解的解析。

第五步，注册bean到spring容器。

二，AnnotationConfigApplicationContext注解处理器实现原理

AnnotationConfigApplicationContext注解处理器是Spring boot提供的一个比较常用的注解处理器。我们先看看它的工作原理。

第一步：初始化读取器AnnotationBeanDefinitionReader

第二步：初始化扫描器AnnotationBeanDefinitionScanner

第三步：调用父类GenericApplicationContext的无参构造方法初始化一个BeanFactory。这里初始化使用的是DefaultListableBeanFactory。

第四步：注册Bean配置类

第五步：刷新上下文

这里注册Bean配置类是关键，也是最复杂的一块，我们来单独过一遍。

三，AnnotationConfigApplicationContext注册Bean详细流程

AnnotationConfigApplicationContext注册Bean的具体实现是下面这行代码：

this. reader. register(annotatedGlasses);

这里的reader就是我们上面提到的读取器AnnotatedBeanDefinitionReader，register(annotatedGlasses)方法的具体实现就在这个读取器中。

接下来我们分步骤来看一下register方法的具体实现细节。

第一步：解析Bean注解信息。AnnotationConfigApplicationContext使用AnnotationGenericBeanDefinition来解析Bean的注解信息。解析完成以后得到一个AnnotationGenericBeanDefinition对象abd。

第二步：解析Bean作用域scope及scopeProxyMode。

使用默认的Bean作用域处理器ScopeMetaDataResolver解析得到Bean的scope信息。默认情况下，作用域是singleton，scopeProxyMode是NO。也就是说这个Bean是单例的，并且不使用代理模式。如果我们通过Scope注解指定了作用域的话，则使用我们指定的作用域。

不同的作用域，在解析注解，注册Bean的时候并没有区别。但是在生成Bean的时候就有区别了，以singleton为例，会先判断是否已经生成过实例，如果已经生成过，就不再生成，而是直接返回。

第三步：解析beanName。

这里有个beanName的处理细节在这里说一下。如果我们通过注解的方式指定了beanName，则直接使用我们指定的beanName。如果我们没有指定beanName，Spring会获取class的名字，然后生成一个beanName。

第四步，解析其他Bean的注解信息。

借助AnnotationConfigUtils工具类解析注解的其他可选属性。

主要包括lazyInit属性、primary属性、dependsOn属性、role属性、description属性。

第五步：BeanDefinitionHolder

BeanDefinitionHolder可以看做是对Bean的注解信息的再次封装。为什么要用BeanDefinitionHolder再次封装注解信息呢？我们来看一下BeanDefinitionHolder都做了什么。

首先，增加了一个属性aliases，这是一个字符串数组。

然后，会判断是否需要生成scope作用域的代理，由于默认是不生成作用域代理，直接把BeanDefinitionHolder对象返回了。也就是说仅仅是加了一个属性aliases。

经过BeanDefinitionHolder的处理以后，bean的定义信息结构如下：

beanName

BeanDefinition对象

aliases字符串数组

最后，带着这个BeanDefinitionHolder对象，开始执行Bean的注册。

第六步：注册Bean主流程。

这个流程是关键点，也是最复杂的。

首先，注册的关键类就是这个BeanDefinitionRegistry。这是一个接口，实现了AliasRegistry接口。BeanDefinitionRegistry接口定义了7个方法，都是对BeanDefinition的操作，包括注册Bean，删除Bean等一系列操作。这里我们重点关注注册Bean的方法registerBeanDefinition()。

registerBeanDefinition()方法进来，首先会进行一个校验，这个校验是一个合法性校验。为什么要做这个校验，目前我没研究清楚，有清楚的不妨留言交流，不胜感激。

校验完成以后，接着会查询beanDefinitionMap，如果不存在，接下来才会注册bean。如果存在，会有一系列的逻辑判断，因为我们注入的bean通常不会执行这段逻辑，这里略过。

接下来就是注册Bean了，注册Bean有三个操作。

第一个操作：把当前需要注册的Bean插入beanDefinitionMap，这个map就是Spring存放Bean的容器。这个map的实现是ConcurrentHashMap，初始容量是256。

键值对的key是beanName，value是beanDefinition。

第二个操作：把beanName插入beanDefinitionNames，beanDefinitionNames是一个ArrayList容器，初始容量也是256。

第三个操作：把当前这个Bean从manualSingletonNames容器中移除。manualSingletonNames是一个LinkedHashSet容器，初始容量是16。

OK，到这里，Bean的注册就算结束了。

注册完Bean以后，还有一些其他细节，比如，把frozenBeanDefinitionNames这个数组置为空。至于为什么，目前我还没有研究清楚。但是这些不影响我们对主流程的把控。这些细节，稍后会再次研究，然后另起一篇文章来说明，这里不再赘述。

四，疑惑

DefaultListableBeanFactory定义了下面2个容器，作用是什么呢？

1，allBeanNameByType

2，singletonBeanNameByType

这2个容器的实现是ConcurrentHashMap，初始容量为64。

这个问题我们后续研究，大家有兴趣，也可以自己研究一下。

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