Spring 配置元数据

Spring 配置元信息

• Spring Bean 配置元信息 - BeanDefinition
• Spring Bean 属性元信息 - PropertyValues
• Spring 容器配置元信息
• Spring 外部化配置元信息 - PropertySource
• Spring Profile 元信息 - @Profile

Spring Bean 配置元信息

Bean 配置元信息 - BeanDefinition

• GenericBeanDefinition：通用型 BeanDefinition
• RootBeanDefinition：无 Parent 的 BeanDefinition 或者合并后 BeanDefinition
• AnnotatedBeanDefinition：注解标注的 BeanDefinition

Spring Bean 属性元信息

• Bean 属性元信息 - PropertyValues
  • 可修改实现 - MutablePropertyValues
  • 元素成员 - PropertyValue
• Bean 属性上下文存储 - AttributeAccessor
• Bean 元信息元素 - BeanMetadataElement

Spring 容器配置元信息

Spring XML 配置元信息 - beans 元素相关

beans 元素属性	默认值	使用场景
profile	null（留空）	Spring Profiles 配置值
default-lazy-init	default	当 outter beans “default-lazy-init” 属性存在时，继承该值，否则为“false”
default-merge	default	当 outter beans “default-merge” 属性存在时，继承该值，否则为“false”
default-autowire	default	当 outter beans “default-autowire” 属性存在时，继承该值，否则为“no”
default-autowire-candidates	null（留空）	默认 Spring Beans 名称 pattern
default-init-method	null（留空）	默认 Spring Beans 自定义初始化方法
default-destroy-method	null（留空）	默认 Spring Beans 自定义销毁方法

Spring XML 配置元信息 - 应用上下文相关

XML 元素	使用场景
<context:annotation-config />	激活 Spring 注解驱动
<context:component-scan />	Spring @Component 以及自定义注解扫描
<context:load-time-weaver />	激活 Spring LoadTimeWeaver
<context:mbean-export />	暴露 Spring Beans 作为 JMX Beans
<context:mbean-server />	将当前平台作为 MBeanServer
<context:property-placeholder />	加载外部化配置资源作为 Spring 属性配
<context:property-override />	利用外部化配置资源覆盖 Spring 属

基于 XML 文件装载 Spring Bean 配置元信息

底层实现 - XmlBeanDefinitionReader

XML 元素	使用场景
<beans:beans />	单 XML 资源下的多个 Spring Beans 配置
<beans:bean />	单个 Spring Bean 定义（BeanDefinition）配置
<beans:alias />	为 Spring Bean 定义（BeanDefinition）映射别名
<beans:import />	加载外部 Spring XML 配置资源

基于 Properties 文件装载 Spring Bean 配置元信息

底层实现 - PropertiesBeanDefinitionReader

Properties 属性名	使用场景
class	Bean 类全称限定名
abstract	是否为抽象的 BeanDefinition
parent	指定 parent BeanDefinition 名称
lazy-init	是否为延迟初始化
ref	引用其他 Bean 的名称
scope	设置 Bean 的 scope 属性
$	n 表示第 n+1 个构造器参数

基于 Java 注解装载 Spring Bean 配置元信息

Spring 模式注解

Spring 注解	场景说明	起始版本
@Repository	数据仓储模式注解	2.0
@Component	通用组件模式注解	2.5
@Service	服务模式注解	2.5
@Controller	Web 控制器模式注解	2.5
@Configuration	配置类模式注解	3.0

Spring Bean 定义注解

| Spring 注解 | 场景说明 | 起始版本 |
| ------------ | ------------------------------------------ | ----------- | --- |
| @Bean | 替换 XML 元素 <bean> | 3.0 |
| @DependsOn | 替代 XML 属性 <bean depends-on="..."/> | 3.0 |
| @Lazy | 替代 XML 属性 <bean lazy-init="true | falses" /> | 3.0 |
| @Primary | 替换 XML 元素 <bean primary="true | false" /> | 3.0 |
| @Role | 替换 XML 元素 <bean role="..." /> | 3.1 |
| @Lookup | 替代 XML 属性 <bean lookup-method="..."> | 4.1 |

Spring Bean 依赖注入注解

Spring 注解	场景说明	起始版本
@Autowired	Bean 依赖注入，支持多种依赖查找方式	2.5
@Qualifier	细粒度的 @Autowired 依赖查找	2.5

Java 注解	场景说明	起始版本
@Resource	类似于 @Autowired	2.5
@Inject	类似于 @Autowired	2.5

Spring Bean 条件装配注解

Spring 注解	场景说明	起始版本
@Profile	配置化条件装配	3.1
@Conditional	编程条件装配	4.0

Spring Bean 生命周期回调注解

Spring 注解	场景说明	起始版本
@PostConstruct	替换 XML 元素 <bean init-method="..." /> 或 InitializingBean	2.5
@PreDestroy	替换 XML 元素 <bean destroy-method="..." /> 或 DisposableBean	2.5

Spring BeanDefinition 解析与注册

Spring 注解	场景说明	起始版本
XML 资源	XmlBeanDefinitionReader	1.0
Properties 资源	PropertiesBeanDefinitionReader	1.0
Java 注解	AnnotatedBeanDefinitionReader	3.0

Spring Bean 配置元信息底层实现

Spring XML 资源 BeanDefinition 解析与注册

核心 API - XmlBeanDefinitionReader

• 资源 - Resource
• 底层 - BeanDefinitionDocumentReader
  • XML 解析 - Java DOM Level 3 API
  • BeanDefinition 解析 - BeanDefinitionParserDelegate
  • BeanDefinition 注册 - BeanDefinitionRegistry

Spring Properties 资源 BeanDefinition 解析与注册

核心 API - PropertiesBeanDefinitionReader

• 资源
  • 字节流 - Resource
  • 字符流 - EncodedResouce
• 底层
  • 存储 - java.util.Properties
  • BeanDefinition 解析 - API 内部实现
  • BeanDefinition 注册 - BeanDefinitionRegistry

Spring Java 注册 BeanDefinition 解析与注册

核心 API - AnnotatedBeanDefinitionReader

• 资源
  • 类对象 - java.lang.Class
• 底层
  • 条件评估 - ConditionEvaluator
  • Bean 范围解析 - ScopeMetadataResolver
  • BeanDefinition 解析 - 内部 API 实现
  • BeanDefinition 处理 - AnnotationConfigUtils.processCommonDefinitionAnnotations
  • BeanDefinition 注册 - BeanDefinitionRegistry

基于 XML 文件装载 Spring IoC 容器配置元信息

Spring IoC 容器相关 XML 配置

命名空间	所属模块	Schema 资源 URL
beans	spring-beans	https://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
context	spring-context	https://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd
aop	spring-aop	https://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop.xsd
tx	spring-tx	https://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx.xsd
util	spring-beans	beans https://www.springframework.org/schema/util/spring-util.xsd
tool	spring-beans	https://www.springframework.org/schema/tool/spring-tool.xsd

基于 Java 注解装载 Spring IoC 容器配置元信息

Spring IoC 容器装配注解

Spring 注解	场景说明	起始版本
@ImportResource	替换 XML 元素 <import>	3.0
@Import	导入 Configuration Class	3.0
@ComponentScan	扫描指定 package 下标注 Spring 模式注解的类	3.1

Spring IoC 配属属性注解

Spring 注解	场景说明	起始版本
@PropertySource	配置属性抽象 PropertySource 注解	3.1
@PropertySources	@PropertySource 集合注解	4.0

基于 Extensible XML authoring 扩展 SpringXML 元素

Spring XML 扩展

• 编写 XML Schema 文件：定义 XML 结构
• 自定义 NamespaceHandler 实现：命名空间绑定
• 自定义 BeanDefinitionParser 实现：XML 元素与 BeanDefinition 解析
• 注册 XML 扩展：命名空间与 XML Schema 映射

Extensible XML authoring 扩展原理

触发时机

• AbstractApplicationContext#obtainFreshBeanFactory
  • AbstractRefreshableApplicationContext#refreshBeanFactory
    • AbstractXmlApplicationContext#loadBeanDefinitions
      • ...
        • XmlBeanDefinitionReader#doLoadBeanDefinitions
          • ...
            • BeanDefinitionParserDelegate#parseCustomElement

核心流程

BeanDefinitionParserDelegate#parseCustomElement(org.w3c.dom.Element, BeanDefinition)

• 获取 namespace
• 通过 namespace 解析 NamespaceHandler
• 构造 ParserContext
• 解析元素，获取 BeanDefinintion

基于 Properties 文件装载外部化配置

注解驱动

• @org.springframework.context.annotation.PropertySource
• @org.springframework.context.annotation.PropertySources

API 编程

• org.springframework.core.env.PropertySource
• org.springframework.core.env.PropertySources

基于 YAML 文件装载外部化配置

API 编程

• org.springframework.beans.factory.config.YamlProcessor
  • org.springframework.beans.factory.config.YamlMapFactoryBean
  • org.springframework.beans.factory.config.YamlPropertiesFactoryBean

问题

Spring 內建 XML Schema 常见有哪些？

命名空间	所属模块	Schema 资源 URL
beans	spring-beans	https://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
context	spring-context	https://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd
aop	spring-aop	https://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop.xsd
tx	spring-tx	https://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx.xsd
util	spring-beans	beans https://www.springframework.org/schema/util/spring-util.xsd
tool	spring-beans	https://www.springframework.org/schema/tool/spring-tool.xsd

Spring 配置元信息具体有哪些？

• Bean 配置元信息：通过媒介（如 XML、Proeprties 等），解析 BeanDefinition
• IoC 容器配置元信息：通过媒介（如 XML、Proeprties 等），控制 IoC 容器行为，比如注解驱动、AOP 等
• 外部化配置：通过资源抽象（如 Proeprties、YAML 等），控制 PropertySource
• Spring Profile：通过外部化配置，提供条件分支流程

Extensible XML authoring 的缺点？

• 高复杂度：开发人员需要熟悉 XML Schema，spring.handlers，spring.schemas 以及 Spring API
• 嵌套元素支持较弱：通常需要使用方法递归或者其嵌套解析的方式处理嵌套（子）元素
• XML 处理性能较差：Spring XML 基于 DOM Level 3 API 实现，该 API 便于理解，然而性能较差
• XML 框架移植性差：很难适配高性能和便利性的 XML 框架，如 JAXB

参考资料

• Spring 官方文档之 Core Technologies
• 《小马哥讲 Spring 核心编程思想》