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死磕Spring之IoC篇 - @Bean 等注解的实现原理
该系列文章是本人在学习 Spring 的过程中总结下来的，里面涉及到相关源码，可能对读者不太友好，请结合我的源码注释 Spring 源码分析 GitHub 地址 进行阅读
Spring 版本：5.1.14.RELEASE
开始阅读这一系列文章之前，建议先查看《深入了解 Spring IoC（面试题）》这一篇文章
该系列其他文章请查看：《死磕 Spring 之 IoC 篇 - 文章导读》
@Bean 等注解的实现原理
通过前面的一系列文章我们了解到 @Component 注解（及其派生注解）标注的 Class 类都会被解析成 BeanDefinition（Bean 的“前身”），然后会被初始化成 Bean 对象。那么 @Bean 注解不是 @Component 的派生注解，且用于标注方法，该注解的解析过程在前面的文章中没有提到，那么在 Spring 中是如何解析 @Bean 注解的呢？
可以先回顾一下《Spring 应用上下文 ApplicationContext》文章“BeanFactory 后置处理阶段”的小节中讲到，在创建好 BeanFactory 后会调用所有的 BeanFactoryPostProcessor 处理器对其进行后置处理。@Bean 注解就是在这个过程被解析的，解析过程大致就是遍历所有的 BeanDefinition，如果其内部包含 @Bean 标注的注解，则会将该方法解析出一个 BeanDefinition 对象并注册。当然，除了 @Bean 注解外，例如 @ComponentScan、@Import、@ImportResource、@PropertySource 注解都是在该过程中进行解析的。那么接下来将分析整个的解析过程，入口在 ConfigurationClassPostProcessor 这个处理器中。
概览
主要涉及以下几个类：
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org.springframework.context.annotation.ConfigurationClassPostProcessor，处理 Spring 应用上下文中的配置类，解析@Bean等注解，并进行 CGLIB 提升 -
org.springframework.context.annotation.ConfigurationClass，根据前面提到的配置类解析出来的对象，包含各种注解的信息，例如@Bean、@Import -
org.springframework.context.annotation.ConfigurationClassParser，解析配置类，生成 ConfigurationClass 对象并保存 -
org.springframework.context.annotation.ConfigurationClassBeanDefinitionReader，配置类中 BeanDefinition 的读取器，根据 ConfigurationClass 解析出 BeanDefinition 并注册
配置类：带有
@Configuration注解的类，如果这个类带有@Component|@ComponentScan|@Import|@ImportSource注解，或者内部存在@Bean的方法都算配置类
几个关键处理器的注册
处理器
关键的处理器：
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ConfigurationClassPostProcessor：处理 Spring 应用上下文中的配置类，解析@Bean等注解，并进行 CGLIB 提升 -
AutowiredAnnotationBeanPostProcessor：解析@Autowired和@Value注解标注的属性，获取对应属性值，进行依赖注入 -
CommonAnnotationBeanPostProcessor：会解析@Resource注解标注的属性，获取对应的属性值，进行依赖注入 -
EventListenerMethodProcessor：解析@EventListener注解标注的方法，会将其解析成 Spring 事件监听器并注册 -
DefaultEventListenerFactory：帮助 EventListenerMethodProcessor 将@EventListener注解标注的方法生成事件监听器
注册过程
在《BeanDefinition 的解析过程（面向注解）》文章中讲到，如果在 XML 配置文件中配置了 <context:component-scan /> 标签，会通过 ClassPathBeanDefinitionScanner 扫描器进行解析；在《Spring 应用上下文 ApplicationContext》文章的“BeanFactory 创建阶段”小节中讲到，支持注解配置的 Spring 应用上下文会通过 ClassPathBeanDefinitionScanner 扫描器进行扫描。
在 ClassPathBeanDefinitionScanner 的扫描过程中会调用 AnnotationConfigUtils#registerAnnotationConfigProcessors(BeanDefinitionRegistry) 方法，如下：
我们再来看到 AnnotationConfigUtils 的这个方法，如下：
整个过程就是将上面“处理器”小节中讲到的几个处理器进行注册
ConfigurationClassPostProcessor
org.springframework.context.annotation.ConfigurationClassPostProcessor，BeanDefinitionRegistryPostProcessor 处理器，解析配置类
构造方法
实现了 BeanDefinitionRegistryPostProcessor 接口（继承了 BeanFactoryPostProcessor 接口）
在《Spring 应用上下文 ApplicationContext》文章“BeanFactory 后置处理阶段”的小节可以知道，BeanDefinitionRegistryPostProcessor 优先于 BeanFactoryPostProcessor，所以我们先来看到前者的实现
1. postProcessBeanDefinitionRegistry 方法
postProcessBeanDefinitionRegistry(BeanDefinitionRegistry registry) 方法，对 BeanDefinitionRegistry 的后置处理，其实这个入参就是 DefaultListableBeanFactory，如下：
使用 registry 的哈希值作为 ID 保存在 registriesPostProcessed，保证同一个 BeanDefinitionRegistry 不会被重复处理，最后调用 processConfigBeanDefinitions(BeanDefinitionRegistry) 方法
2. processConfigBeanDefinitions 方法
processConfigBeanDefinitions(BeanDefinitionRegistry) 方法，处理配置类（过程有点长），如下：
过程如下：
- 获取所有的 BeanDefinition 名称的集合
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找出是配置类的 BeanDefinition 对象们，保存至
configCandidates集合中- 判断是否已经处理过，已处理则不再处理，保证不被二次处理，否则
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检查是否带有
@Configuration注解，或者带有@Component|@ComponentScan|@Import|@ImportSource| 内部存在@Bean的方法，符合前面其中一个条件都算配置类，需要进行处理
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上一步没有找到需要处理的配置类，则直接
return返回 -
根据 @Order 注解对
configCandidates集合中的配置类进行排序
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创建一个
ConfigurationClassParser对象，用于解析符合条件的配置类，会先生成 ConfigurationClass 对象保存至其内部，然后通过ConfigurationClassBeanDefinitionReader读取器从这些 ConfigurationClass 对象中解析出 BeanDefinition-
【核心】对所有的配置类进行解析，调用
ConfigurationClassParser#parse(Set<BeanDefinitionHolder>)方法，解析其内部的注解（@PropertySource、@ComponentScan、@Import、@ImportResource、@Bean）。每个配置类会生成一个ConfigurationClass对象，其中@Bean标注的方法转换成 BeanMethod 对象保存在 ConfigurationClass.beanMethods 集合中 -
对所有的 ConfigurationClass 对象进行校验：Class 对象不能被 final 修饰，
@Bean标注的方法不能被 private 修饰 -
获取上面解析出来的 ConfigurationClass 们，放入
configClasses集合中，并移除已经处理过的对象 -
创建一个
ConfigurationClassBeanDefinitionReader对象，调用其loadBeanDefinitions(Set<ConfigurationClass>)方法，扫描出 ConfigurationClass 中的 BeanDefinition 并注册。例如@Bean标注的方法需要注册、@ImportResource注解配置的资源文件中配置的 Bean 需要注册-
【核心】扫描所有的 ConfigurationClass，注册相应的 BeanDefinition，主要有以下来源：
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@Import注解导入对象 -
其内部定义的带有
@Bean注解的方法 -
@ImportResource注解导入资源 -
@Import注解导入的 ImportBeanDefinitionRegistrar 接口的实现类可自定义实现注册相关 BeanDefinition
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【核心】扫描所有的 ConfigurationClass，注册相应的 BeanDefinition，主要有以下来源：
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将这些 ConfigurationClass 保存至
alreadyParsed已解析的集合中
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【核心】对所有的配置类进行解析，调用
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从上述过程注册的 BeanDefinition 中，找到没有还解析过的 BeanDefinition 们，再循环解析。例如
@Bean标注的方法是新注册的 BeanDefinition，也可能又是一个配置类，但是还没有被这里解析过，所以需要再次扫描，如果还有未处理的配置类则需要进行处理 - 清理上述解析过程中产生的元数据缓存，例如通过 ASM 从 .class 文件中获取到的 Class 信息，需要清理
总结：先根据配置类生成 ConfigurationClass 对象，然后根据该对象解析出 BeanDefinition 并注册
配置类：带有
@Configuration注解的类，如果这个类带有@Component|@ComponentScan|@Import|@ImportSource注解，或者内部存在@Bean的方法都算配置类
上面的第 5.1 和 5.4 分别对应 ConfigurationClassParser 和 ConfigurationClassBeanDefinitionReader 两个类，接下来会依次分析
3. postProcessBeanFactory 方法
postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) 方法，对 ConfigurableListableBeanFactory 的后置处理，其实这个入参就是 DefaultListableBeanFactory，和 postProcessBeanDefinitionRegistry(BeanDefinitionRegistry) 方法是同一个入参，如下：
如果这个 DefaultListableBeanFactory 没有处理过，这里会和上面的过程一样调用 processConfigBeanDefinitions(BeanDefinitionRegistry) 方法进行处理。接下来，会调用 enhanceConfigurationClasses(ConfigurableListableBeanFactory) 方法对 @Configuration 注解的配置类进行 CGLIB 提升，主要帮助实现 AOP 特性
4. enhanceConfigurationClasses 方法
enhanceConfigurationClasses(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) 方法，对 @Configuration 注解的配置类进行 CGLIB 提升，如下：
整个过程大致就是：如果是 @Configuration 注解标注的类，则通过 CGLIB 创建一个子类（代理类）并设置到这个 BeanDefinition 的 beanClass 属性中。这样一来， @Configuration 注解标注的类就得到了 CGLIB 的提升，主要帮助实现 AOP 相关特性，这里不做详细展述，具体过程请期待后续的 Spring AOP 相关文章
