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springboot中@Value的工作原理说明

我们知道springboot中的Bean组件的成员变量(属性)如果加上了@Value注解,可以从有效的配置属性资源中找到配置项进行绑定,那么这一切是怎么发生的呢?

下文将简要分析一下@Value的工作原理。

springboot版本: springboot-2.0.6.RELEASE

概述

springboot启动过程中,有两个比较重要的过程,如下:

1 扫描,解析容器中的bean注册到beanFactory上去,就像是信息登记一样。

2 实例化、初始化这些扫描到的bean。

@Value的解析就是在第二个阶段。BeanPostProcessor定义了bean初始化前后用户可以对bean进行操作的接口方法,它的一个重要实现类AutowiredAnnotationBeanPostProcessor正如javadoc所说的那样,为bean中的@Autowired和@Value注解的注入功能提供支持。

解析流程

调用链时序图

@Value解析过程中的主要调用链,我用以下时序图来表示:

这里先简单介绍一下图上的几个类的作用。

AbstractAutowireCapableBeanFactory : 提供了bean创建,属性填充,自动装配,初始胡。支持自动装配构造函数,属性按名称和类型装配。实现了AutowireCapableBeanFactory接口定义的createBean方法。

AutowiredAnnotationBeanPostProcessor : 装配bean中使用注解标注的成员变量,setter方法, 任意的配置方法。比较典型的是@Autowired注解和@Value注解。

InjectionMetadata : 类的注入元数据,可能是类的方法或属性等,在AutowiredAnnotationBeanPostProcessor类中被使用。

AutowiredFieldElement : 是AutowiredAnnotationBeanPostProcessor的一个私有内部类,继承InjectionMetadata.InjectedElement,描述注解的字段。

StringValueResolver : 一个定义了处置字符串值的接口,只有一个接口方法resolveStringValue,可以用来解决占位符字符串。本文中的主要实现类在PropertySourcesPlaceholderConfigurer#processProperties方法中通过lamda表达式定义的。供ConfigurableBeanFactory类使用。

PropertySourcesPropertyResolver : 属性资源处理器,主要功能是获取PropertySources属性资源中的配置键值对。

PropertyPlaceholderHelper : 一个工具类,用来处理带有占位符的字符串。形如${name}的字符串在该工具类的帮助下,可以被用户提供的值所替代。替代途经可能通过Properties实例或者PlaceholderResolver(内部定义的接口)。

PropertyPlaceholderConfigurerResolver : 上一行所说的PlaceholderResolver接口的一个实现类,是PropertyPlaceholderConfigurer类的一个私有内部类。实现方法resolvePlaceholder中调用了外部类的resolvePlaceholder方法。

调用链说明

这里主要介绍一下调用链中的比较重要的方法。

AbstractAutowireCapableBeanFactory#populateBean 方法用于填充bean属性,执行完后可获取属性装配后的bean。

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protected void populateBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, BeanWrapper bw) {      

...

if (hasInstAwareBpps) {

     // 遍历所有InstantiationAwareBeanPostProcessor实例设置属性字段值。

     for (BeanPostProcessor bp : getBeanPostProcessors()) {

         // AutowiredAnnotationBeanPostProcessor会进入此分支

         if (bp instanceof InstantiationAwareBeanPostProcessor) {

             InstantiationAwareBeanPostProcessor ibp = (InstantiationAwareBeanPostProcessor) bp;

             pvs = ibp.postProcessPropertyValues(pvs, filteredPds, bw.getWrappedInstance(), beanName);

         //上行代码执行后,bw.getWrappedInstance()就得到了@Value注解装配属性后的bean了

             if (pvs == null ) {

                 return ;

             }

         }

     }

}

...

}

InjectionMetadata#inject 逐个装配bean的配置属性。

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public void inject(Object target, @Nullable String beanName, @Nullable PropertyValues pvs) throws Throwable {

     Collection<InjectedElement> checkedElements = this .checkedElements;

     Collection<InjectedElement> elementsToIterate =

             (checkedElements != null ? checkedElements : this .injectedElements);

     if (!elementsToIterate.isEmpty()) {

         // 依次注入属性

         for (InjectedElement element : elementsToIterate) {

             if (logger.isDebugEnabled()) {

                 logger.debug( "Processing injected element of bean '" + beanName + "': " + element);

             }

             element.inject(target, beanName, pvs);

         }

     }

}

PropertyPlaceholderHelper#parseStringValue 解析属性值

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/**

  *  一个参数示例 value = "${company.ceo}"

  *

  */

protected String parseStringValue(

         String value, PlaceholderResolver placeholderResolver, Set<String> visitedPlaceholders) {

     StringBuilder result = new StringBuilder(value);

     // this.placeholderPrefix = "${"

     int startIndex = value.indexOf( this .placeholderPrefix);

     while (startIndex != - 1 ) {

         // 占位符的结束位置,以value = "${company.ceo}"为例,endIndex=13

         int endIndex = findPlaceholderEndIndex(result, startIndex);

         if (endIndex != - 1 ) {

             // 获取{}里的真正属性名称,此例为"company.ceo"

             String placeholder = result.substring(startIndex + this .placeholderPrefix.length(), endIndex);

             String originalPlaceholder = placeholder;

             if (!visitedPlaceholders.add(originalPlaceholder)) {

                 throw new IllegalArgumentException(

                         "Circular placeholder reference '" + originalPlaceholder + "' in property definitions" );

             }

             // Recursive invocation, parsing placeholders contained in the placeholder key.

             // 递归调用本方法,因为属性键中可能仍然有占位符

             placeholder = parseStringValue(placeholder, placeholderResolver, visitedPlaceholders);

             // Now obtain the value for the fully resolved key...

             // 获取属性键placeholder对应的属性值

             String propVal = placeholderResolver.resolvePlaceholder(placeholder);

             // 此处逻辑是当company.ceo=${bi:li}时,company.ceo最终被li所替代的原因

             // 所以配置文件中,最好不要出现类似${}的东西,因为它本身就会被spring框架所解析

             if (propVal == null && this .valueSeparator != null ) {

                 int separatorIndex = placeholder.indexOf( this .valueSeparator);

                 if (separatorIndex != - 1 ) {

                     String actualPlaceholder = placeholder.substring( 0 , separatorIndex);

                     String defaultValue = placeholder.substring(separatorIndex + this .valueSeparator.length());

                     propVal = placeholderResolver.resolvePlaceholder(actualPlaceholder);

                     if (propVal == null ) {

                         propVal = defaultValue;

                     }

                 }

             }

             if (propVal != null ) {

                 // Recursive invocation, parsing placeholders contained in the

                 // previously resolved placeholder value.

                 propVal = parseStringValue(propVal, placeholderResolver, visitedPlaceholders);

                 // 将${company.ceo}替换为li

                 result.replace(startIndex, endIndex + this .placeholderSuffix.length(), propVal);

                 if (logger.isTraceEnabled()) {

                     logger.trace( "Resolved placeholder '" + placeholder + "'" );

                 }

                 startIndex = result.indexOf( this .placeholderPrefix, startIndex + propVal.length());

             }

             else if ( this .ignoreUnresolvablePlaceholders) {

                 // Proceed with unprocessed value.

                 startIndex = result.indexOf( this .placeholderPrefix, endIndex + this .placeholderSuffix.length());

             }

             else {

                 throw new IllegalArgumentException( "Could not resolve placeholder '" +

                         placeholder + "'" + " in value \"" + value + "\"" );

             }

             visitedPlaceholders.remove(originalPlaceholder);

         }

         else {

             startIndex = - 1 ;

         }

     }

     return result.toString();

}

总结

@Value注解标注的bean属性装配是依靠AutowiredAnnotationBeanPostProcessor在bean的实例化、初始化阶段完成的。以上为个人经验,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持。

原文链接:https://blog.csdn.net/gs_albb/article/details/85401720

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