springboot自動裝配之@ComponentScan使用方式

更新時間：2025年01月23日 15:07:16 作者：qq_39093474

@componentScan注解用于掃描指定路徑下的組件,并自動將它們注冊為Spring?Bean,該注解支持多種過濾規(guī)則,可以自定義掃描過濾規(guī)則,Spring?Boot通過ConfigurationClassPostProcessor處理@ComponentScan注解,并在啟動時創(chuàng)建和注冊BeanDefinition對象

1.@ComponentScan注解作用

@ComponentScan用于類或接口上主要是指定掃描路徑，spring會把指定路徑下帶有指定注解的類自動裝配到bean容器里。

會被自動裝配的注解包括@Controller、@Service、@Component、@Repository等等。

與ComponentScan注解相對應的XML配置就是<context:component-scan/>，根據(jù)指定的配置自動掃描package，將符合條件的組件加入到IOC容器中；

XML的配置方式如下：

	<context:component-scan
		base-package="com.example.test" use-default-filters="false">
		<context:exclude-filter type="custom"
		expression="com.example.test.filter.MtyTypeFilter" />
	</context:component-scan>

2. @ComponentScan注解屬性

@ComponentScan有如下常用屬性：

basePackages和value：指定要掃描的路徑(package)，如果為空則以@ComponentScan注解的類所在的包為基本的掃描路徑。
basePackageClasses：指定具體掃描的類。
includeFilters：指定滿足Filter條件的類。
excludeFilters：指定排除Filter條件的類。
useDefaultFilters=true/false：指定是否需要使用Spring默認的掃描規(guī)則：被@Component, @Repository, @Service, @Controller或者已經(jīng)聲明過@Component自定義注解標記的組件；

在過濾規(guī)則Filter中：

FilterType：指定過濾規(guī)則，支持的過濾規(guī)則有：

ANNOTATION：按照注解規(guī)則，過濾被指定注解標記的類(默認)；
ASSIGNABLE_TYPE：按照給定的類型；
ASPECTJ：按照ASPECTJ表達式；
REGEX：按照正則表達式；
CUSTOM：自定義規(guī)則，自定義的Filter需要實現(xiàn)TypeFilter接口；

value和classes：指定在該規(guī)則下過濾的表達式；

@ComponentScan的常見的配置如下：

@ComponentScan(
    excludeFilters = {@Filter(
    type = FilterType.CUSTOM,
    classes = {TypeExcludeFilter.class}
), @Filter(
    type = FilterType.CUSTOM,
    classes = {AutoConfigurationExcludeFilter.class}
)}
)

3. @ComponentScan過濾規(guī)則說明

規(guī)則表達式說明：

1.掃描指定類文件

@ComponentScan(basePackageClasses = Person.class)

2.掃描指定包，使用默認掃描規(guī)則，即被@Component, @Repository, @Service, @Controller或者已經(jīng)聲明過@Component自定義注解標記的組件；

@ComponentScan(value = "com.example")

3.掃描指定包，加載被@Component注解標記的組件和默認規(guī)則的掃描（因為useDefaultFilters默認為true）

@ComponentScan(value = "com.example", includeFilters = { @Filter(type = FilterType.ANNOTATION, value = Component.class) })

4.掃描指定包，只加載Person類型的組件

@ComponentScan(value = "com.example", includeFilters = { @Filter(type = FilterType.ASSIGNABLE_TYPE, value = Person.class) }, useDefaultFilters = false)

5.掃描指定包，過濾掉被@Component標記的組件

@ComponentScan(value = "com.example", excludeFilters = { @Filter(type = FilterType.ANNOTATION, value = Component.class) })

6.掃描指定包，自定義過濾規(guī)則

@ComponentScan(value = "com.example", includeFilters = { @Filter(type = FilterType.CUSTOM, value = MtyTypeFilter.class) }, useDefaultFilters = true)

4. 自定義掃描過濾規(guī)則

用戶自定義掃描過濾規(guī)則，需要實現(xiàn)org.springframework.core.type.filter.TypeFilter接口。

//1.自定義類實現(xiàn)TypeFilter接口并重寫match()方法
public class MtyTypeFilter implements TypeFilter {
    /**
     *
     * @param metadataReader:讀取到當前正在掃描的類的信息
     * @param metadataReaderFactory：可以獲取到其他任何類的信息
     * @return
     * @throws IOException
     */
    @Override
    public boolean match(MetadataReader metadataReader, MetadataReaderFactory metadataReaderFactory) throws IOException {
        System.out.println("========MtyTypeFilter===========");
        //獲取當前類的注解的信息
        AnnotationMetadata annotationMetadata = metadataReader.getAnnotationMetadata();
        System.out.println("annotationMetadata: "+annotationMetadata);
        //輸出結(jié)果：annotationMetadata: com.example.test.bean.Color

        //獲取當前正在掃描的類的類信息
        ClassMetadata classMetadata = metadataReader.getClassMetadata();
        System.out.println("classMetadata: "+classMetadata);
        //輸出結(jié)果： classMetadata: com.example.test.bean.Color

        //獲取當前類資源(類的路徑)
        Resource resource = metadataReader.getResource();
        System.out.println("resource: "+resource);
        //輸出結(jié)果：resource: file [D:\idea\demo-02\target\classes\com\example\test\bean\Color.class]


        //獲取類名
        String className = classMetadata.getClassName();
        System.out.println("className: "+className);
        //輸出結(jié)果：className: com.example.test.bean.Color
        Class<?> forName = null;
        try {
            forName = Class.forName(className);
            if (Color.class.isAssignableFrom(forName)) {
                // 如果是Color的子類，就加載到IOC容器
                return true;
            }
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        System.out.println("========MtyTypeFilter===========");
        return false;
    }
}

5. @ComponentScans

可以一次聲明多個@ComponentScan

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.TYPE)
@Documented
@Repeatable(ComponentScans.class)  //指定ComponentScan可以被ComponentScans作為數(shù)組使用
public @interface ComponentScan {
}
 
 
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.TYPE)
@Documented
public @interface ComponentScans {
    
	ComponentScan[] value();
 
}

@ComponentScans(value = { @ComponentScan(value = "com.example.test"),
		@ComponentScan(value = "com.example.test", includeFilters = {
				@Filter(type = FilterType.CUSTOM, value = MtyTypeFilter.class) }) })
public class MainConfig {
 
	@Bean(name = "pers", initMethod = "init", destroyMethod = "destory")
	public Person person() {
		return new Person();
	}
 
}

6. spring boot處理@ComponentScan源碼分析

spring創(chuàng)建bean對象的基本流程是先創(chuàng)建對應的BeanDefinition對象，然后在基于BeanDefinition對象來創(chuàng)建Bean對象，SpringBoot也是如此，只不過通過注解創(chuàng)建BeanDefinition對象的時機和解析方式不同而已。

SpringBoot是通過ConfigurationClassPostProcessor這個BeanFactoryPostProcessor類來處理。

本演示的demo涉及到4個演示類，分別是：

帶有@SpringBootApplication注解的啟動類Demo02Application。
帶有@RestController注解的類HelloController。
帶有@Configuration注解且有通過@Bean注解來創(chuàng)建addInterceptors的方法的MyMvcConfig類。
Account實體類無任何注解。

本文的最后會貼出所有代碼。先從啟動類為入口，SpringBoot啟動類如下：

@SpringBootApplication
public class Demo02Application {

    public static void main(String[] args) {
        //1、返回我們IOC容器
        ConfigurableApplicationContext run = SpringApplication.run(Demo02Application.class, args);
	}
}

從：

SpringApplication.run(Demo02Application.class, args);

一路斷點到核心方法

SpringApplication.ConfigurableApplicationContext run(String... args)

run方法干了兩件事：

創(chuàng)建SpringApplication對象
利用創(chuàng)建好的SpringApplication對象調(diào)用run方法

 public ConfigurableApplicationContext run(String... args) {
        long startTime = System.nanoTime();
        DefaultBootstrapContext bootstrapContext = this.createBootstrapContext();
        ConfigurableApplicationContext context = null;
        this.configureHeadlessProperty();
        //初始化監(jiān)聽器
        SpringApplicationRunListeners listeners = this.getRunListeners(args);
        //發(fā)布ApplicationStartingEven
        listeners.starting(bootstrapContext, this.mainApplicationClass);

        try {
        	 //裝配參數(shù)和環(huán)境
            ApplicationArguments applicationArguments = new DefaultApplicationArguments(args);
            //發(fā)布ApplicationEnvironmentPreparedEvent
            ConfigurableEnvironment environment = this.prepareEnvironment(listeners, bootstrapContext, applicationArguments);
            this.configureIgnoreBeanInfo(environment);
            Banner printedBanner = this.printBanner(environment);
            //創(chuàng)建ApplicationContext,并裝配
            context = this.createApplicationContext();
            context.setApplicationStartup(this.applicationStartup);
            //發(fā)布ApplicationPreparedEvent
            this.prepareContext(bootstrapContext, context, environment, listeners, applicationArguments, printedBanner);
            this.refreshContext(context);
            this.afterRefresh(context, applicationArguments);
            Duration timeTakenToStartup = Duration.ofNanos(System.nanoTime() - startTime);
            if (this.logStartupInfo) {
                (new StartupInfoLogger(this.mainApplicationClass)).logStarted(this.getApplicationLog(), timeTakenToStartup);
            }
			//發(fā)布ApplicationStartedEven
            listeners.started(context, timeTakenToStartup);
            //執(zhí)行Spring中@Bean下的一些操作，如靜態(tài)方法
            this.callRunners(context, applicationArguments);
        } catch (Throwable var12) {
            this.handleRunFailure(context, var12, listeners);
            throw new IllegalStateException(var12);
        }

        try {
            Duration timeTakenToReady = Duration.ofNanos(System.nanoTime() - startTime);
            listeners.ready(context, timeTakenToReady);
            return context;
        } catch (Throwable var11) {
            this.handleRunFailure(context, var11, (SpringApplicationRunListeners)null);
            throw new IllegalStateException(var11);
        }
    }

重點方法一：本方法法實現(xiàn)的重點功能：

本demo是web工程，springboot通過反射創(chuàng)建上下文context:AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext 類
在構(gòu)建context的無參構(gòu)造方法中構(gòu)建成員變量reader=new AnnotatedBeanDefinitionReader(this)，在AnnotatedBeanDefinitionReader的無參構(gòu)造方法中會beanFactory對象，并向beanFactory中注冊5個BeanDefinition對象，重點關(guān)注ConfigurationClassPostProcessor。

context = this.createApplicationContext();

重點方法二：本方法實現(xiàn)的重點功能本方法會構(gòu)建啟動類Demo02Application對應的BeanDefinition對象，并注冊到beanFactory中，此時的context對象可見下圖

this.prepareContext(context, environment, listeners, applicationArguments, printedBanner);

重點方法三：本方法實現(xiàn)的重點功能該方法實際調(diào)用applicationContext的refresh方法，本文后面只會分析ConfigurationClassPostProcessor對象的創(chuàng)建和postProcessBeanDefinitionRegistry方法的執(zhí)行

    this.refreshContext(context);
    this.afterRefresh(context, applicationArguments);

this.prepareContext(context, environment, listeners, applicationArguments, printedBanner);

代碼執(zhí)行后的截圖如下：

ConfigurationClassPostProcessor實現(xiàn)BeanFactoryPostProcessor，關(guān)于BeanFactoryPostProcessor擴展接口的作用在此處不做介紹。

ConfigurationClassPostProcessor對象的創(chuàng)建和方法執(zhí)行的斷點如下：

this.refreshContext(context);–> AbstractApplicationContext.refresh() --> invokeBeanFactoryPostProcessors() -->PostProcessorRegistrationDelegate.invokeBeanFactoryPostProcessors()->invokeBeanDefinitionRegistryPostProcessors()

下面重點看ConfigurationClassPostProcessor類的postProcessBeanDefinitionRegistry()方法如何處理@ComponentScan注解：

同過源代碼發(fā)現(xiàn)最終是由ConfigurationClassParser的解析類來處理，繼續(xù)查看ConfigurationClassParser.doProcessConfigurationClass

原來在這里對@ComponentScan注解做了判斷，上面一段代碼做了核心的幾件事：

掃描@ComponentScan注解包下面的所有的可自動裝備類，生成BeanDefinition對象，并注冊到beanFactory對象中。
通過DeferredImportSelectorHandler處理@EnableAutoConfiguration注解，后續(xù)會有專文介紹。
將帶有@Configuration 注解的類解析成ConfigurationClass對象并緩存，后面創(chuàng)建@Bean注解的Bean對象所對應的BeanDefinition時會用到到此為止MyFilter2對應的BeanDefinition已創(chuàng)建完畢。
如下圖：