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手写Spring Boot@Enablexxx模块驱动

手写Spring Boot@Enablexxx模块驱动

作者: dayue_ | 来源:发表于2021-04-18 16:29 被阅读0次

    在spring框架中,我们可以看到有许多的@Enablexxx注解,如spring的Cachine模块@EnableCaching,在springboot中有自动装配模块@EnableAutoConfiguration、OAuth2单点登录@EnableOAuth2Sso,在springcloud中还有Eureka服务器模块@EnableEurekaServer、Feign客户端模块@EnableFeignClients等@Enable注解。@Enablexx注解能够简化装配步骤,实现按需装配,同时屏蔽组件装配细节,不过要使用@Enable模块也必须手动触发,加注解在某个配置的bean上。

    • 手写@Enable模块分两类实现,一种是“注解驱动”,另一种是“接口编程”,后者更难,也可以再细分为两种实现方式。在手写@Enable模块的时候,也可以看看spring框架已定义好的@Enable相关注解,这样可以有助于我们理解该模块的设计思想。

    • 实现@Enable模块的核心注解是@Import注解,其职责在于装载导入类(Importing Class),将其定义为Srping Bean,导入类主要为@Configuration Class、ImportSelector实现类以及ImportBeanDefinitionRegistrar实现类三种,但@Import注解的功能不仅仅是为了实现@Enable模块,这点需要注意到,在了解springboot starter自动装配过程中就可以看到很多@Import注解的身影。

    • @Import注解源码,看value方法注释可值,所“@Import”的value值有三种类类型,@Configuration注解修饰类、实现ImportSelector接口类、实现ImportBeanDefinitionRegistrar接口类,“ or regular component classes to import” 或者有规则的被@component注解修饰的类,因为@Configuration也是由@component注解修饰,故也合理。

    @Target(ElementType.TYPE)
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Documented
    public @interface Import {
    
        /**
         * {@link Configuration @Configuration}, {@link ImportSelector},
         * {@link ImportBeanDefinitionRegistrar}, or regular component classes to import.
         */
        Class<?>[] value();
    
    }
    
    • 本文代码项目目录结构如图所示,在spring-boot项目的spring-boot-enable模块:


      spring-boot-enable代码目录结构.png
    • springboot项目默认扫描引导类目录下有@Componet注解的类或@Componet注解的派生注解,如@Configuration、@Service等注解,而@Import注解的功能是装载导入类,为了演示@Import注解的功能实现@Enable模块,示例代码没写在引导类SpringBootEnableApplication的com.dayue.springbootenable包目录下,避免被springboot扫描并自动装载,故写在了com.dayue.enable.xxxx包目录下

    (1)方式一:“注解驱动”,@Import导入xxxConfiguration类
    • domain Student类
    @Data
    public class Student {
    
        private String name;
    
        private Integer age;
    }
    
    • domain Teacher类
    @Data
    public class Teacher {
    
        private String name;
    
        private Integer age;
    }
    
    • HelloWorldConfiguration类
    @Configuration
    @Slf4j
    public class HelloWorldConfiguration {
    
        @Bean
        public Student student() {
            log.info("初始化student");
            return new Student();
        }
    }
    
    • @EnableHelloWorld注解
    @Target(ElementType.TYPE)
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Documented
    @Import(HelloWorldConfiguration.class)
    public @interface EnableHelloWorld {
    }
    

    启动项目,我们会发现Student bean并没有被springboot扫描并装载,然后在引导类SpringBootEnableApplication上面加注解@EnableHelloWorld,再次启动项目,通过日志可以看到Student bean已经被初始化了。

    @SpringBootApplication
    @EnableHelloWorld
    public class SpringBootEnableApplication {
    
        public static void main(String[] args) {
            SpringApplication.run(SpringBootEnableApplication.class, args);
        }
    
    }
    
    方式一注解驱动,启动项目.png
    (2)方式二:接口编程,@Import导入实现ImportSelector类

    使用接口编程方式实现@Enable模块,需要实现ImportSelector类或ImportBeanDefinitionRegistrar类,相对于方式一,导入xxxConfiguration类,实现ImportSelector类和实现ImportBeanDefinitionRegistrar类的方式弹性更大,可以动态地选择一个或者多个@Componet类进行导入,使用的是Spring注解元信息AnnotationMetadata作为方法参数。

    示例代码通过一个接口,两个接口实现类,在@Enable模块中通过传入枚举值实现动态选择其中一个实现类注册为Spring Bean供controller层来使用。

    • ActionType枚举类
    public enum ActionType {
    
        /**
         * 老师
         */
        TEACHER,
        /**
         * 学生
         */
        STUDENT
    }
    
    • @EnableActionServer注解,后面实现ImportSelector类通过枚举值来动态选择实现类,老师上课或者学生上课
    @Target(ElementType.TYPE)
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Documented
    @Import(ServerImportSelector.class)
    public @interface EnableActionServer {
    
        /**
         * 设置动作类型,默认为老师上课
         */
        ActionType serverType() default ActionType.TEACHER;
    }
    
    
    • ActionServer接口类
    public interface ActionServer {
    
        /**
         * 动作
         */
        String action();
    }
    
    • StudentActionServerImpl实现类
    @Slf4j
    @Service
    public class StudentActionServerImpl implements ActionServer {
    
        @Bean
        public Student studentone() {
            log.info("初始化student bean");
            return new Student();
        }
    
        @Override
        public String action() {
            log.info("学生上课");
            return "学生上课";
        }
    
    }
    
    • TeacherActionServerImpl实现类
    @Slf4j
    @Service
    public class TeacherActionServerImpl implements ActionServer {
    
        @Bean
        public Teacher teacherone() {
            log.info("初始化teacher bean");
            return new Teacher();
        }
    
        @Override
        public String action() {
            log.info("老师上课");
            return "老师上课";
        }
    }
    
    • ServerImportSelector实现类,实现ImportSelector的selectImports方法,方法参数是Spring注解元信息AnnotationMetadata,通过该参数可以获取注解@EnableActionServer相关元信息,如@EnableActionServer注解的属性方法serverType(),返回其定义好的值,代码通过判断定义的ActionType来选择返回不同的类名。
    @Slf4j
    public class ServerImportSelector implements ImportSelector {
    
        @Override
        public String[] selectImports(AnnotationMetadata importingClassMetadata) {
            //获取注解@EnableActionServer元信息
            Map<String, Object> annotationAttributes = importingClassMetadata.getAnnotationAttributes(EnableActionServer.class.getName());
            assert annotationAttributes != null;
            //通过获取的注解@EnableActionServer元信息,取定义好的方法属性,并把对象Object强制转换为ActionType枚举类型
            ActionType serverType = (ActionType) annotationAttributes.get("serverType");
            log.info("serverType:{},getServerType(serverType):{}", serverType, getServerType(serverType));
            //最后返回要选择的类名,注册为spring bean组件
            return new String[]{getServerType(serverType)};
        }
        
        //封装一层,通过枚举值返回不同的类名
        public String getServerType(ActionType serverType) {
            Map<ActionType, String> serverClassMap; serverClassMap = new HashMap<>(2);
            serverClassMap.put(ActionType.TEACHER, TeacherActionServerImpl.class.getName());
            serverClassMap.put(ActionType.STUDENT, StudentActionServerImpl.class.getName());
            return serverClassMap.get(serverType);
        }
    
    }
    

    在controller层注入ActionServer,然后启动项目,可以发现报错了。报错是因为没有定义好Spring Bean,题外话:当然可以通过@Bean的方式去注入某个实现类或者在实现类上加@ Server注解再选择其中之一的实现类去注入。

    • ActionServerController类
    @RestController
    @RequestMapping("/api/actionServer")
    public class ActionServerController {
    
        @Autowired
        private ActionServer actionServer;
    
        @GetMapping("/actionType")
        public String actionType() {
            return actionServer.action();
        }
    }
    
    注入ActionServer类报错.png

    最后,我们也用实现ImportSelector接口类的方式去实现@Enable模块,那么在引导类上加上注解@EnableActionServer(serverType = ActionType.STUDENT)即可,再次启动项目

    @SpringBootApplication
    @EnableActionServer(serverType = ActionType.STUDENT)
    public class SpringBootEnableApplication {
    
        public static void main(String[] args) {
            SpringApplication.run(SpringBootEnableApplication.class, args);
        }
    
    }
    
    方式二启动项目.png 浏览器访问接口.png
    (3)方式三:接口编程,@Import导入实现ImportBeanDefinitionRegistrar类

    ImportBeanDefinitionRegistrar相对于ImportSelector而言,编程复杂度更高,除了注解元信息AnnotationMetadata作为入参外,接口将定义Bean的注册交给开发人员。示例代码复用方式二的选择实现类逻辑,故直接通过new ServerImportSelector()的方式来复用实现好的selectImports方法,入参即为注解元信息AnnotationMetadata,返回类名,最后完成注册返回类名的类为Spring Bean。

    • ServerImportBeanDefinitionRegistrar实现ImportBeanDefinitionRegistrar类
    public class ServerImportBeanDefinitionRegistrar implements ImportBeanDefinitionRegistrar {
    
        @Override
        public void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata importingClassMetadata, BeanDefinitionRegistry registry) {
            //复用前面实现好的ImportSelector
            ImportSelector importSelector = new ServerImportSelector();
            //筛选ClassNames集合
            String[] selectClassNames = importSelector.selectImports(importingClassMetadata);
            Stream.of(selectClassNames)
                    //转化为 BeanDefinitionBuilder 对象
                    .map(BeanDefinitionBuilder::genericBeanDefinition)
                    //转化为 BeanDefinition 对象
                    .map(BeanDefinitionBuilder::getBeanDefinition)
                    //注册 BeanDefinition 到 BeanDefinitionRegistry
                    .forEach(beanDefinition -> BeanDefinitionReaderUtils.registerWithGeneratedName(beanDefinition, registry));
        }
    }
    

    接着修改前面写好的注解@EnableActionServer注解的@Import导入类,修改为@Import(ServerImportBeanDefinitionRegistrar.class)

    @Target(ElementType.TYPE)
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Documented
    //@Import(ServerImportSelector.class)
    @Import(ServerImportBeanDefinitionRegistrar.class)
    public @interface EnableActionServer {
    
        /**
         * 设置动作类型,默认为老师上课
         */
        ActionType serverType() default ActionType.TEACHER;
    }
    

    再次启动项目即可观察结果。

    参考资料:
    《Spring Boot编程思想》

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