3 个月前

Spring

22 分钟读完 (大约 3362 个字)

一道经典面试题：@Configuration 和 @Component 有何区别？

关于 @Configuration 注解有一个特别经典的面试题：

@Configuration 和 @Component 有什么区别？

无论小伙伴们之前是否背过相关的面试题，今天这篇文章学完之后相信大家对这个问题都会有更深一层的理解，废话不多少，咱们开始分析。

1. 情景展现

@Configuration 和 @Component 到底有何区别呢？我先通过如下一个案例，在不分析源码的情况下，小伙伴们先来直观感受一下这两个之间的区别。

@Configuration
public class JavaConfig01 {
}
@Component
public class JavaConfig02 {
}

首先，分别向 Spring 容器中注入两个 Bean，JavaConfig01 和 JavaConfig02，其中，JavaConfig01 上添加的是 @Configuration 注解而 JavaConfig02 上添加的则是 @Component 注解。

现在，在 XML 文件中配置包扫描：

<context:component-scan 
base-package="org.javaboy.demo.p6"/>

最后，加载 XML 配置文件，初始化容器：

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        ClassPathXmlApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("beans_demo.xml");
        JavaConfig01 config01 = ctx.getBean(JavaConfig01.class);
        JavaConfig02 config02 = ctx.getBean(JavaConfig02.class);
        System.out.println("config01.getClass() = " + config01.getClass());
        System.out.println("config02.getClass() = " + config02.getClass());
    }
}

最终打印出来结果如下：

从上面这段代码中，我们可以得出来两个结论：

@Configuration 注解也是 Spring 组件注解的一种，通过普通的 Bean 扫描也可以扫描到 @Configuration。
@Configuration 注解注册到 Spring 中的 Bean 是一个 CGLIB 代理的 Bean，而不是原始 Bean，这一点和 @Component 不一样，@Component 注册到 Spring 容器中的还是原始 Bean。

一个问题来了，@Configuration 标记的类为什么注册到 Spring 容器之后就变成了代理对象了呢？闭着眼睛大家也能猜到，肯定是为了通过代理来增强其功能，那么究竟增强什么功能呢？接下来我们通过源码分析来和小伙伴们梳理一下这里的条条框框。

2. 源码分析

要理解这个问题，首先得结合我们前面的文章@Configuration 注解的 Full 模式和 Lite 模式！，在该文中，松哥提到了 @Configuration 模式分为了 Full 模式和 Lite 模式，所以，对于 @Configuration 注解的处理，在加载的时候，就需要首先区分出来是 Full 模式还是 Lite 模式。

负责 @Configuration 注解的是 ConfigurationClassPostProcessor，这个处理器是一个 BeanFactoryPostProcessor，BeanFactoryPostProcessor 的作用就是在 Bean 定义的时候，通过修改 BeanDefinition 来重新定义 Bean 的行为，这个松哥之前有过专门的文章介绍，不熟悉的小伙伴可以先看看这里：

Spring 中 BeanFactory 和 FactoryBean 有何区别？

同时，ConfigurationClassPostProcessor 也是 BeanDefinitionRegistryPostProcessor 的实例，BeanDefinitionRegistryPostProcessor 是干嘛的呢？

BeanDefinitionRegistryPostProcessor 是 Spring 框架中的一个接口，它的作用是在应用程序上下文启动时，对 BeanDefinitionRegistry 进行后置处理。具体来说，BeanDefinitionRegistryPostProcessor 可以用于修改或扩展应用程序上下文中的 BeanDefinition，即在 Bean 实例化之前对 BeanDefinition 进行修改。它可以添加、删除或修改 BeanDefinition 的属性，甚至可以动态地注册新的 BeanDefinition。通过实现 BeanDefinitionRegistryPostProcessor 接口，我们可以在 Spring 容器启动过程中干预 Bean 的定义，以满足特定的需求。这使得我们可以在应用程序上下文加载之前对 Bean 进行一些自定义的操作，例如动态注册 Bean 或者修改 Bean 的属性。需要注意的是，BeanDefinitionRegistryPostProcessor 在 BeanFactoryPostProcessor 之前被调用，因此它可以影响到 BeanFactoryPostProcessor 的行为。

BeanFactoryPostProcessor 中的方法是 postProcessBeanFactory，而 BeanDefinitionRegistryPostProcessor 中的方法是 postProcessBeanDefinitionRegistry，根据前面的介绍，postProcessBeanDefinitionRegistry 方法将在 postProcessBeanFactory 方法之前执行。

所以，我们就从 postProcessBeanDefinitionRegistry 方法开始看起吧～

2.1 postProcessBeanDefinitionRegistry

@Override
public void postProcessBeanDefinitionRegistry(BeanDefinitionRegistry registry) {
	int registryId = System.identityHashCode(registry);
	if (this.registriesPostProcessed.contains(registryId)) {
		throw new IllegalStateException(
				"postProcessBeanDefinitionRegistry already called on this post-processor against " + registry);
	}
	if (this.factoriesPostProcessed.contains(registryId)) {
		throw new IllegalStateException(
				"postProcessBeanFactory already called on this post-processor against " + registry);
	}
	this.registriesPostProcessed.add(registryId);
	processConfigBeanDefinitions(registry);
}

这个方面前面的代码主要是为了确保该方法执行一次，我们就不多说了。关键在于最后的 processConfigBeanDefinitions 方法，这个方法就是用来决策配置类是 Full 模式还是 Lite 模式的。

public void processConfigBeanDefinitions(BeanDefinitionRegistry registry) {
	List<BeanDefinitionHolder> configCandidates = new ArrayList<>();
	String[] candidateNames = registry.getBeanDefinitionNames();
	for (String beanName : candidateNames) {
		BeanDefinition beanDef = registry.getBeanDefinition(beanName);
		if (beanDef.getAttribute(ConfigurationClassUtils.CONFIGURATION_CLASS_ATTRIBUTE) != null) {
			if (logger.isDebugEnabled()) {
				logger.debug("Bean definition has already been processed as a configuration class: " + beanDef);
			}
		}
		else if (ConfigurationClassUtils.checkConfigurationClassCandidate(beanDef, this.metadataReaderFactory)) {
			configCandidates.add(new BeanDefinitionHolder(beanDef, beanName));
		}
	}
	//省略。。。
}

我省略了其他代码，大家看，这个方法中，会首先根据 beanName 取出来 BeanDefinition，然后判断 BeanDefinition 中是否包含 ConfigurationClassUtils.CONFIGURATION_CLASS_ATTRIBUTE 属性，这个属性上记录了当前配置类是 Full 模式还是 Lite 模式，不同模式将来的处理方案肯定也是不同的。如果是第一次处理，显然 BeanDefinition 中并不包含该属性，因此就会进入到 ConfigurationClassUtils.checkConfigurationClassCandidate 方法中，正是在该方法中，判断当前配置类是 Full 模式还是 Lite 模式，并进行标记，checkConfigurationClassCandidate 方法的逻辑也挺长的，我这里挑出来跟我们感兴趣的部分：

static boolean checkConfigurationClassCandidate(
		BeanDefinition beanDef, MetadataReaderFactory metadataReaderFactory) {
        //省略。。。
	Map<String, Object> config = metadata.getAnnotationAttributes(Configuration.class.getName());
	if (config != null && !Boolean.FALSE.equals(config.get("proxyBeanMethods"))) {
		beanDef.setAttribute(CONFIGURATION_CLASS_ATTRIBUTE, CONFIGURATION_CLASS_FULL);
	}
	else if (config != null || isConfigurationCandidate(metadata)) {
		beanDef.setAttribute(CONFIGURATION_CLASS_ATTRIBUTE, CONFIGURATION_CLASS_LITE);
	}
	else {
		return false;
	}
    //省略
}

Full 模式情况很简单，就是如果配置类上存在 @Configuration 注解，并且该注解的 proxyBeanMethods 属性值不为 false，那么就是 Full 模式，这个跟松哥在 @Configuration 注解的 Full 模式和 Lite 模式！一文中的介绍是一致的。

Lite 模式就情况多一些，首先 config!=null 就是说现在也存在 @Configuration 注解，但是 proxyBeanMethods 属性值此时为 false，那么就是 Lite 模式（proxyBeanMethods 属性值为 true 的话就进入到 if 分支中了）。

另外就是在 isConfigurationCandidate 方法中有一些判断逻辑去锁定是否为 Lite 模式：

static boolean isConfigurationCandidate(AnnotationMetadata metadata) {
	// Do not consider an interface or an annotation...
	if (metadata.isInterface()) {
		return false;
	}
	// Any of the typical annotations found?
	for (String indicator : candidateIndicators) {
		if (metadata.isAnnotated(indicator)) {
			return true;
		}
	}
	// Finally, let's look for @Bean methods...
	return hasBeanMethods(metadata);
}

这个方法的判断逻辑是这样：

首先注解要是标记的是接口，那就不能算是 Lite 模式。
遍历 candidateIndicators，判断当前类上是否包含这个 Set 集合中的注解，这个 Set 集合中的注解有四个，分别是 @Component、@ComponentScan、@Import、@ImportResource 四个，也就是，如果类上标记的是这四个注解的话，那么也按照 Lite 模式处理。
判断当前类中是否有 @Bean 标记的方法，如果有则按照 Lite 模式处理，否则就不是 Lite 模式。

如果小伙伴们看过松哥之前的 @Configuration 注解的 Full 模式和 Lite 模式！一文，那么上面这些代码应该都很好理解，跟松哥在该文章中的介绍都是一致的。

好了，经过上面的处理，现在就已经标 BeanDefinition 中标记了这个配置类到底是 Full 模式还是 Lite 模式了。

2.2 postProcessBeanFactory

接下来我们就来看 postProcessBeanFactory 方法。

/**
 * Prepare the Configuration classes for servicing bean requests at runtime
 * by replacing them with CGLIB-enhanced subclasses.
 */
@Override
public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {
	int factoryId = System.identityHashCode(beanFactory);
	if (this.factoriesPostProcessed.contains(factoryId)) {
		throw new IllegalStateException(
				"postProcessBeanFactory already called on this post-processor against " + beanFactory);
	}
	this.factoriesPostProcessed.add(factoryId);
	if (!this.registriesPostProcessed.contains(factoryId)) {
		// BeanDefinitionRegistryPostProcessor hook apparently not supported...
		// Simply call processConfigurationClasses lazily at this point then.
		processConfigBeanDefinitions((BeanDefinitionRegistry) beanFactory);
	}
	enhanceConfigurationClasses(beanFactory);
	beanFactory.addBeanPostProcessor(new ImportAwareBeanPostProcessor(beanFactory));
}

首先大家看一下这个方法的注释，注释说的很明确了，将 Configuration 类通过 CGLIB 进行增强，以便在运行时较好的处理 Bean 请求。

这个方法中还会再次确认一下 postProcessBeanDefinitionRegistry 方法已经处理过了，如果没有处理的话，则会在该方法中调用 processConfigBeanDefinitions 去确认 Bean 使用的是哪种模式。

该方法的关键在于 enhanceConfigurationClasses，这个就是用来通过动态代理增强配置类的，当然这个方法也是比较长的，我这里列出来一些关键的逻辑：

public void enhanceConfigurationClasses(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {
	StartupStep enhanceConfigClasses = this.applicationStartup.start("spring.context.config-classes.enhance");
	Map<String, AbstractBeanDefinition> configBeanDefs = new LinkedHashMap<>();
	for (String beanName : beanFactory.getBeanDefinitionNames()) {
		BeanDefinition beanDef = beanFactory.getBeanDefinition(beanName);
		Object configClassAttr = beanDef.getAttribute(ConfigurationClassUtils.CONFIGURATION_CLASS_ATTRIBUTE);
		if ((configClassAttr != null || methodMetadata != null) &&
				(beanDef instanceof AbstractBeanDefinition abd) && !abd.hasBeanClass()) {
			// Configuration class (full or lite) or a configuration-derived @Bean method
			// -> eagerly resolve bean class at this point, unless it's a 'lite' configuration
			// or component class without @Bean methods.
			boolean liteConfigurationCandidateWithoutBeanMethods =
					(ConfigurationClassUtils.CONFIGURATION_CLASS_LITE.equals(configClassAttr) &&
						annotationMetadata != null && !ConfigurationClassUtils.hasBeanMethods(annotationMetadata));
			if (!liteConfigurationCandidateWithoutBeanMethods) {
				try {
					abd.resolveBeanClass(this.beanClassLoader);
				}
			}
		}
		if (ConfigurationClassUtils.CONFIGURATION_CLASS_FULL.equals(configClassAttr)) {
			configBeanDefs.put(beanName, abd);
		}
	}

ConfigurationClassEnhancer enhancer = new ConfigurationClassEnhancer();
	for (Map.Entry<String, AbstractBeanDefinition> entry : configBeanDefs.entrySet()) {
		AbstractBeanDefinition beanDef = entry.getValue();
		// If a @Configuration class gets proxied, always proxy the target class
		beanDef.setAttribute(AutoProxyUtils.PRESERVE_TARGET_CLASS_ATTRIBUTE, Boolean.TRUE);
		// Set enhanced subclass of the user-specified bean class
		Class<?> configClass = beanDef.getBeanClass();
		Class<?> enhancedClass = enhancer.enhance(configClass, this.beanClassLoader);
		if (configClass != enhancedClass) {
			beanDef.setBeanClass(enhancedClass);
		}
	}
	enhanceConfigClasses.tag("classCount", () -> String.valueOf(configBeanDefs.keySet().size())).end();
}

这个方法的逻辑，我整体上将之分为两部分：

第一部分就是先找到 Full 模式的配置类的名称，存入到 configBeanDefs 集合中。

具体寻找的逻辑就是根据配置类的模式去寻找，如果配置类是 Full 模式，就将之存入到 configBeanDefs 中。如果配置类是 Lite 模式，且里边没有 @Bean 标记的方法，那就说明这可能并不是一个配置类，就是一个普通 Bean，那么就在这里加载类就行了。

第二步则是遍历 configBeanDefs 集合，增强配置类。

这个如果大家了解 CGLIB 动态代理的话，这个就很好懂了，关于 CGLIB 动态代理松哥这里不啰嗦，最近更新的 Spring 源码视频中都有详细讲到。那么这里主要是通过 enhancer.enhance 方法来生成代理类的，如下：

public Class<?> enhance(Class<?> configClass, @Nullable ClassLoader classLoader) {
	if (EnhancedConfiguration.class.isAssignableFrom(configClass)) {
		return configClass;
	}
	Class<?> enhancedClass = createClass(newEnhancer(configClass, classLoader));
	return enhancedClass;
}
private Enhancer newEnhancer(Class<?> configSuperClass, @Nullable ClassLoader classLoader) {
	Enhancer enhancer = new Enhancer();
	enhancer.setSuperclass(configSuperClass);
	enhancer.setInterfaces(new Class<?>[] {EnhancedConfiguration.class});
	enhancer.setUseFactory(false);
	enhancer.setNamingPolicy(SpringNamingPolicy.INSTANCE);
	enhancer.setAttemptLoad(true);
	enhancer.setStrategy(new BeanFactoryAwareGeneratorStrategy(classLoader));
	enhancer.setCallbackFilter(CALLBACK_FILTER);
	enhancer.setCallbackTypes(CALLBACK_FILTER.getCallbackTypes());
	return enhancer;
}

小伙伴们看到，增强类中的 setCallbackFilter 是 CALLBACK_FILTER，这个里边包含了几个方法拦截器，跟我们相关的是 BeanMethodInterceptor，我们来看下：

private static class BeanMethodInterceptor implements MethodInterceptor, ConditionalCallback {

@Override
	@Nullable
	public Object intercept(Object enhancedConfigInstance, Method beanMethod, Object[] beanMethodArgs,
				MethodProxy cglibMethodProxy) throws Throwable {
		ConfigurableBeanFactory beanFactory = getBeanFactory(enhancedConfigInstance);
		String beanName = BeanAnnotationHelper.determineBeanNameFor(beanMethod);
		// Determine whether this bean is a scoped-proxy
		if (BeanAnnotationHelper.isScopedProxy(beanMethod)) {
			String scopedBeanName = ScopedProxyCreator.getTargetBeanName(beanName);
			if (beanFactory.isCurrentlyInCreation(scopedBeanName)) {
				beanName = scopedBeanName;
			}
		}
		// To handle the case of an inter-bean method reference, we must explicitly check the
		// container for already cached instances.
		// First, check to see if the requested bean is a FactoryBean. If so, create a subclass
		// proxy that intercepts calls to getObject() and returns any cached bean instance.
		// This ensures that the semantics of calling a FactoryBean from within @Bean methods
		// is the same as that of referring to a FactoryBean within XML. See SPR-6602.
		if (factoryContainsBean(beanFactory, BeanFactory.FACTORY_BEAN_PREFIX + beanName) &&
				factoryContainsBean(beanFactory, beanName)) {
			Object factoryBean = beanFactory.getBean(BeanFactory.FACTORY_BEAN_PREFIX + beanName);
			if (factoryBean instanceof ScopedProxyFactoryBean) {
				// Scoped proxy factory beans are a special case and should not be further proxied
			}
			else {
				// It is a candidate FactoryBean - go ahead with enhancement
				return enhanceFactoryBean(factoryBean, beanMethod.getReturnType(), beanFactory, beanName);
			}
		}
		if (isCurrentlyInvokedFactoryMethod(beanMethod)) {
			return cglibMethodProxy.invokeSuper(enhancedConfigInstance, beanMethodArgs);
		}
		return resolveBeanReference(beanMethod, beanMethodArgs, beanFactory, beanName);
	}
}

自己写过 CGLIB 动态代理的小伙伴都知道这里 intercept 方法的含义，这就是真正的拦截方法了，也就是说，如果我们的配置类是 Full 模式的话，那么将来调用 @Bean 注解标记的方法的时候，调用的其实是这里的 intercept 方法。

上面方法，首先会判断当前代理是否为作用域代理，我们这里当然不是。

接下来判断请求的 Bean 是否是一个 FactoryBean，如果是，则需要去代理其 getObject 方法，当执行到 getObject 方法的时候，就去 Spring 容器中查找需要的 Bean，当然，我们这里也不属于这种情况。

接下来判断当前正在执行的方法，是否为容器中正在调用的工厂方法。

例如我有如下代码：

@Configuration
public class JavaConfig {

@Bean
    User user() {
        User user = new User();
        user.setDog(dog());
        return user;
    }

@Bean
    Dog dog() {
        return new Dog();
    }
}

那么如果是直接调用 dog() 方法，则 isCurrentlyInvokedFactoryMethod 返回 true，如果是在 user() 方法中调用的 dog() 方法，则 isCurrentlyInvokedFactoryMethod 返回 false。

当 isCurrentlyInvokedFactoryMethod 返回 true 的时候，就执行 invokeSuper 方法，也就是真正的触发 dog() 方法的执行。

当 isCurrentlyInvokedFactoryMethod 返回 false 的时候，则执行下面的 resolveBeanReference 方法，这个方法会先去 Spring 容器中查找相应的 Bean，如果 Spring 容器中不存在该 Bean，则会触发 Bean 的创建流程。

现在，小伙伴们应该明白了为什么 Full 模式下，调用 @Bean 注解标记的方法并不会导致 Bean 的重复创建了吧～

好啦，本文结合上文 @Configuration 注解的 Full 模式和 Lite 模式！一起食用效果更佳哦～

# Spring

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一道经典面试题：@Configuration 和 @Component 有何区别？

一道经典面试题：@Configuration 和 @Component 有何区别？

1. 情景展现

2. 源码分析

2.1 postProcessBeanDefinitionRegistry

2.2 postProcessBeanFactory

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