《Spring Boot 源码学习系列》

共享 MetadataReaderFactory 上下文初始化器

• 一、引言
• 二、往期内容
• 三、主要内容
• • 3.1 源码初识
  • 3.2 CachingMetadataReaderFactoryPostProcessor
  • • 3.2.1 register 方法
    • 3.2.1 configureConfigurationClassPostProcessor 方法
    • 3.3 ConfigurationClassPostProcessor 的自定义供应者
    • 3.4 共享 MetadataReaderFactory 的 FactoryBean
    • • 3.4.1 FactoryBean 接口
      • 3.4.2 BeanClassLoaderAware 接口
      • 3.4.3 ApplicationListener 接口
      • 四、总结

        一、引言

        上篇博文《深入应用上下文初始化器实现》，Huazie 带大家详细分析了 分析 Spring Boot 中预置的应用上下文初始化器实现【即 ApplicationContextInitializer 接口实现类】的源码，了解了在 Spring 容器刷新之前初始化应用程序上下文的一些具体操作。

        当然其中有些实现源码比较复杂，还没有深入分析。那本篇就来对其中的

        SharedMetadataReaderFactoryContextInitializer 【即 共享 MetadataReaderFactory 上下文初始化器】详细分析下。

        

        二、往期内容

        在开始本篇的内容介绍之前，我们先来看看往期的系列文章【有需要的朋友，欢迎关注系列专栏】：

        Spring Boot 源码学习
        	Spring Boot 项目介绍
        	Spring Boot 核心运行原理介绍
        	【Spring Boot 源码学习】@EnableAutoConfiguration 注解
        	【Spring Boot 源码学习】@SpringBootApplication 注解
        	【Spring Boot 源码学习】走近 AutoConfigurationImportSelector
        	【Spring Boot 源码学习】自动装配流程源码解析（上）
        	【Spring Boot 源码学习】自动装配流程源码解析（下）
        	【Spring Boot 源码学习】深入 FilteringSpringBootCondition
        	【Spring Boot 源码学习】OnClassCondition 详解
        	【Spring Boot 源码学习】OnBeanCondition 详解
        	【Spring Boot 源码学习】OnWebApplicationCondition 详解
        	【Spring Boot 源码学习】@Conditional 条件注解
        	【Spring Boot 源码学习】HttpEncodingAutoConfiguration 详解
        	【Spring Boot 源码学习】RedisAutoConfiguration 详解
        	【Spring Boot 源码学习】JedisConnectionConfiguration 详解
        	【Spring Boot 源码学习】初识 SpringApplication
        	【Spring Boot 源码学习】Banner 信息打印流程
        	【Spring Boot 源码学习】自定义 Banner 信息打印
        	【Spring Boot 源码学习】BootstrapRegistryInitializer 详解
        	【Spring Boot 源码学习】ApplicationContextInitializer 详解
        	【Spring Boot 源码学习】ApplicationListener 详解
        	【Spring Boot 源码学习】SpringApplication 的定制化介绍
        	【Spring Boot 源码学习】BootstrapRegistry 详解
        	【Spring Boot 源码学习】深入 BootstrapContext 及其默认实现
        	【Spring Boot 源码学习】BootstrapRegistry 初始化器实现
        	【Spring Boot 源码学习】BootstrapContext的实际使用场景
        	【Spring Boot 源码学习】深入 ApplicationContext 初始化器实现

        三、主要内容

        注意： 以下涉及 Spring Boot 源码 均来自版本 2.7.9，其他版本有所出入，可自行查看源码。

        3.1 源码初识

        我们先来看看 SharedMetadataReaderFactoryContextInitializer 的部分源码，如下：

        class SharedMetadataReaderFactoryContextInitializer
        		implements ApplicationContextInitializer, Ordered {
        		
        	// 其他省略。。。
        	
        	@Override
        	public void initialize(ConfigurableApplicationContext applicationContext) {
        		BeanFactoryPostProcessor postProcessor = new CachingMetadataReaderFactoryPostProcessor(applicationContext);
        		applicationContext.addBeanFactoryPostProcessor(postProcessor);
        	}
        	
        	@Override
        	public int getOrder() {
        		return 0;
        	}
        	// 其他省略。。。
        }
        

        从上述源码中，我们可以看出 SharedMetadataReaderFactoryContextInitializer 实现了 ApplicationContextInitializer 和 Ordered 接口：

        • ApplicationContextInitializer ：应用上下文初始化器接口类，有关该类的详细介绍，请查看《ApplicationContextInitializer 详解》。
        • Ordered ：实现该接口可以控制应用上下文初始化器实现类的执行顺序，有关这点我们可以查看 SpringApplication 的 getInitializers 方法。

          

          

          这里排序的关键就是 spring-core 包中提供的 org.springframework.core.annotation.AnnotationAwareOrderComparator，它能够对实现了 PriorityOrdered 接口、Ordered 接口或被 @Order 注解修饰的类进行统一的排序。

          我们继续查看上述 initialize 方法，可以看到这里向应用上下文中添加了一个 BeanFactoryPostProcessor【 即 CachingMetadataReaderFactoryPostProcessor】。

          3.2 CachingMetadataReaderFactoryPostProcessor

          我们继续查看 CachingMetadataReaderFactoryPostProcessor 的源码，如下：

          

          从上述截图中，我们可以看出 CachingMetadataReaderFactoryPostProcessor 是一个静态内部类，它同时实现了 PriorityOrdered 和 BeanDefinitionRegistryPostProcessor 接口，有关这两个接口的作用，可以查看 《深入应用上下文初始化器实现》中的 3.1.1 小节 ，这里不再赘述。

          我们继续查看 postProcessBeanDefinitionRegistry 方法，发现这里调用了 register 方法 和 configureConfigurationClassPostProcessor 方法，下面一一介绍：

          postProcessBeanDefinitionRegistry 方法是 BeanDefinitionRegistryPostProcessor 接口中定义的方法，它用于在标准初始化之后修改应用上下文的内部 bean 定义注册表。所有的常规 bean 定义都将已经被加载，但还没有实例化任何 bean。这允许在下一个后处理阶段开始之前添加更多的 bean 定义。

          3.2.1 register 方法

          首先，进入 register 方法，如下所示：

          private void register(BeanDefinitionRegistry registry) {
          	if (!registry.containsBeanDefinition(BEAN_NAME)) {
          		BeanDefinition definition = BeanDefinitionBuilder
          			.rootBeanDefinition(SharedMetadataReaderFactoryBean.class, SharedMetadataReaderFactoryBean::new)
          			.getBeanDefinition();
          		registry.registerBeanDefinition(BEAN_NAME, definition);
          	}
          }
          

          其中 BEAN_NAME 如下截图所示：

          

          register 方法逻辑简单，它的功能是检查 BeanDefinitionRegistry 中是否已存在名为 BEAN_NAME 的 BeanDefinition，如果不存在，则创建一个 SharedMetadataReaderFactoryBean 的 BeanDefinition 并将其注册到 registry 中。【有关 SharedMetadataReaderFactoryBean ，可以查看 3.4 小节】

          知识点： BeanDefinitionRegistry 是 Spring 中一个接口，它可以被看作是一个用来管理 BeanDefinition 的注册表。BeanDefinition 可以被理解为 Spring 中 Bean 的配置描述，它包含了 Bean 的元数据，如类名、是否为抽象类、构造函数、属性值 等相关信息。这些信息将会告诉 Spring 如何创建和初始化相应的 Bean。

          3.2.1 configureConfigurationClassPostProcessor 方法

          接着，进入 configureConfigurationClassPostProcessor 方法，可见如下截图：

          

          

          在 configureConfigurationClassPostProcessor(BeanDefinitionRegistry) 方法中，先从 BeanDefinitionRegistry 中获取名为 org.springframework.context.annotation.internalConfigurationAnnotationProcessor 【即内部管理的 Configuration 注解处理器的 bean 名称】的 BeanDefinition；如果找不到对应的 BeanDefinition，则捕获 NoSuchBeanDefinitionException 异常后不做任何处理。

          

          知识点： ConfigurationClassPostProcessor 是 Spring 框架中的一个核心类，它实现了 BeanPostProcessor 的子接口 BeanDefinitionRegistryPostProcessor。它的主要作用是解析被 @Configuration 注解的类，并将解析到的 Bean 封装为 BeanDefinition 注册到 Spring 容器中，以供后续步骤进行统一的实例化。此外，ConfigurationClassPostProcessor 还会处理其他与配置相关的注解，如 @Component、@PropertySources、@ComponentScan、@Import等。

          继续进入 configureConfigurationClassPostProcessor(BeanDefinition) 方法中：

          

          从上述截图中，可以看到：

          • 如果 definition 是 AbstractBeanDefinition 的实例，则调用 configureConfigurationClassPostProcessor(AbstractBeanDefinition) 方法：

            • 首先，从 AbstractBeanDefinition 中获取 bean 的实例提供者 instanceSupplier。
            • 接着，判断该实例提供者是否为空 ？
              • 如果不为空，则
                • 重新设置 definition 的实例提供者为 3.3 中的自定义供应者 ConfigurationClassPostProcessorCustomizingSupplier。
                • 直接返回即可。
                • 如果为空，则调用 configureConfigurationClassPostProcessor(MutablePropertyValues) 方法。

                • 如果 definition 不是 AbstractBeanDefinition 的实例，则直接调用 configureConfigurationClassPostProcessor(MutablePropertyValues) 方法。

                  我们继续查看 configureConfigurationClassPostProcessor(MutablePropertyValues) 方法，里面只有一行代码，功能是向 propertyValues 中添加一个新的属性 "metadataReaderFactory"，其值为一个指向当前上下文中名为 org.springframework.boot.autoconfigure.internalCachingMetadataReaderFactory 的 Bean 的引用【RuntimeBeanReference】。

                  知识点：

                  • MutablePropertyValues 是 Spring 框架中的一个类，主要用于封装类属性的集合。它是一个 List 容器，包装了多个 PropertyValue 对象，每个 PropertyValue 对象封装了一个属性及其对应的值。当需要在 BeanDefinition 中修改某个类里面的属性时，就可以使用MutablePropertyValues 类。

                  • RuntimeBeanReference 是 Spring 框架中用于表示运行时 Bean 引用的一个对象。在 Spring 的 Bean 解析阶段，当解析器遇到需要依赖其他 Bean 的情况时，它会依据依赖 Bean 的名称创建一个RuntimeBeanReference 对象，并将这个对象放入 BeanDefinition 的MutablePropertyValues 中。这个 RuntimeBeanReference 对象是对实际 Bean 的引用，它会在运行时被解析成实际的 Bean 对象。

                    3.3 ConfigurationClassPostProcessor 的自定义供应者

                    还是一样，先来看看源码：

                    

                    ConfigurationClassPostProcessorCustomizingSupplier 是一个实现了 Supplier