6.10 Classpath scanning and managed components

本章中的大多数示例都使用 XML 配置元数据在 Spring 的容器中生产每一个BeanDefinition。之前的章节(6.9 节,“基于注解的容器配置”)表述了如何通过代码级的注解来提供大量的配置信息。尽管在那些示例中,“基础的”bean 的定义都是在 XML 文件中来明确定义的,而注解仅仅进行依赖注入。本节来说明另外一种通过扫描类路径的方式来隐式检测候选组件。候选组件是匹配过滤条件的类库,并有在容器中注册的对应的 bean 的定义。这就可以不用 XML 来执行 bean 的注册了,那么你就可以使用注解(比如@Component),AspectJ 风格的表达式,或者是你自定义的过滤条件来选择哪些类有在容器中注册 bean。

从 Spring 3.0 开始,很多由 Spring JavaConfig 项目提供的特性作为了 Spring Framework 核心的一部分。这就允许你使用 Java 而不是传统的 XML 文件来定义 bean 了。看一看@Configuration@Bean@Import@DependsOn 注解的例子来了解如何使用它们的新特性。

6.10.1 @Component and further stereotype annotations

在 Spring 2.0 版之后,@Repository注解是任意满足它的角色或典型库(比如熟知的数据访问对象,DAO)的类的标记。这个标记的有多种用途,其中之一就是在 Section 19.2.2, “Exception translation”中描述的异常自动转化。

Spring 2.5 引入了更多的典型注解 :@Component@Service@Controller@Component 是对受 Spring 管理组件的通用注解。@Repository@Service@Controller@Component的特殊用途,比如,分别对应了持久层,服务层和表现层。因此,你可以使用@Component注解你的组件类,但是如果使用@Repository@Service@Controller 注解来替代的话,那么你的类更合适由工具来处理或与切面进行关联。比如,这些老套的注解使得理想化的目标称为切入点。而且@Repository@Service@Controller也可以在将来 Spring Framework 的发布中携带更多的语义。因此,如果对于服务层,你在@Component@Service 中间选择的话,那么@Service无疑是更好的选择。相似地,正如上面提到的,在持久层中,@Repository 已经支持作为自动异常转化的标记。

6.10.2 Meta-annotations

Spring提供了很多元注解。元注解简单的说就是能被应用到另一个注解上的注解。

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Component // Spring will see this and treat @Service in the same way as @Component
public @interface Service {

    // ....
}

元注解也可以被组合使用用于创建组合注解。例如Spring MVC的@RestController注解就是@Controller@ResponseBody

另外,组合注解可能从元注解中任意重新声明属性来允许用户自定义。这个会特别有用当你只想暴露一个源注解的子集。例如,下面是一个自定义的@Scope注解,将作用域名称硬编码到@Session注解上,但依然允许自定义proxyMode

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Scope("session")
public @interface SessionScope {

    ScopedProxyMode proxyMode() default ScopedProxyMode.DEFAULT;
}

@SessionScope可以不声明proxyMode就使用,如下所示:

@Service
@SessionScope
public class SessionScopedUserService implements UserService {
    // ...
}

或者为proxyMode重载一个值,如下所示:

@Service
@SessionScope(proxyMode = ScopedProxyMode.TARGET_CLASS)
public class SessionScopedService {
    // ...
}

更多详情,请参阅37. Spring Annotation Programming Model

6.10.3 Automatically detecting classes and registering bean definitions

Spring可以自动检测固有的类并在ApplicationContext中注册 对应的BeanDefinition。比如,下面的两个类就是自动检测的例子:

@Service
public class SimpleMovieLister {

    private MovieFinder movieFinder;

    @Autowired
    public SimpleMovieLister(MovieFinder movieFinder) {
        this.movieFinder = movieFinder;
    }

}
@Repository
public class JpaMovieFinder implements MovieFinder {
    // implementation elided for clarity
}

要自动检测这些类并注册对应的 bean,你需要添加@ComponentScan到你的@Configuration类上,其中的base-package元素是这两个类的公共父类包。(你可以任意选择使用逗号/分号/空格分隔的列表来将每个类引入到父包。)

@Configuration
@ComponentScan(basePackages = "org.example")
public class AppConfig  {
    ...
}

为了更简洁,上面的示例可以使用注解的value属性,也就是ComponentScan("org.example")

下面的示例使用XML配置:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
    xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
        http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
        http://www.springframework.org/schema/context
        http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">

    <context:component-scan base-package="org.example"/>

</beans>

<context:component-scan>隐式地开启了<context:annotation-config>功能,当使用了<context:component-scan>时通常没必要再包含<context:annotation-config>

对类路径包的扫描需要类路径下存在对应的目录实体。当你使用 Ant 来构建 JAR 包时,要保证你没有激活 JAR 目标中的 files-only 开关。同时,在一些环境中基于安全策略,类路径下的文件不会被暴露出来,如果单独的apps在JDK 1.7.0_45和更高的版本(这需要‘Trusted-Library’计划在你的manifests中,see http://stackoverflow.com/questions/19394570/java-jre-7u45-breaks-classloader-getresources)

此外,当你使用component-scan时,AutowiredAnnotationBeanPostProcessorCommonAnnotationBeanPostProcessor二者是隐式包含着的。这就意味着两个组件被自动检测之后就装配在一起了-而不需要在 XML 中提供其它任何 bean 的配置元数据。

你 可 以 将 annotation-config 属 性 置 为 false 来 关 闭AutowiredAnnotationBeanPostProcessorCommonAnnotationBeanPostProcessor 注册。

6.10.4 Using filters to customize scanning

默认情况下,使用@Component@Repository@Service@Controller 注解或使用了进行自定义的@Component 注解的类本身仅仅检测候选组件。你可以修改并扩展这种行为,仅仅应用自定义的过滤器就可以了。在 @ComponentScan 注解中添加 include-filterexclude-filter 参数就可以了(或者作为component-scan元素的include-filter 或 exclude-filter 子元素)。每个过滤器元素需要typeexpression属性。下面的表格描述了过滤选项。

表 6.5过滤器类型
过滤器类型 表达式示例 描述
annotation(注解默认) org.example.SomeAnnotation 使用在目标组件的类级别上
assignable(分配) org.example.SomeClass 目标组件分配去(扩展/实现)的类(接口)
aspectj org.example..*Service+ AspectJ 类型表达式来匹配目标组件
regex(正则表达式) org.example.Default.* 正则表达式来匹配目标组件类的名称
custom(自定义) org.example.MyTypeFilter 自定义org.springframework.core.type.TypeFilter 接口的实现类

下面的示例代码展示了 XML 配置忽略所有@Repository注解并使用“sub”库来替代。

@Configuration
@ComponentScan(basePackages = "org.example",
        includeFilters = @Filter(type = FilterType.REGEX, pattern = ".*Stub.*Repository"),
        excludeFilters = @Filter(Repository.class))
public class AppConfig {
    ...
}

一样的可以使用XML配置:

<beans>
    <context:component-scan base-package="org.example">
        <context:include-filter type="regex"
                expression=".*Stub.*Repository"/>
        <context:exclude-filter type="annotation"
                expression="org.springframework.stereotype.Repository"/>
    </context:component-scan>
</beans>

你可以使用注解的useDefaultFilters=false<component-scan/>元素中的use-default-filter="false"属性来关闭默认的过滤 器。这会关闭自动检测@Component@Repository@Service@Controller注解的类。

6.10.5 Defining bean metadata within components

Spring 组件可以为容器提供 bean 定义的元数据。你可以在@Configuration注解的类中使用@Bean注解来达成这一目的。这里有一个简单的示例:

@Component
public class FactoryMethodComponent {

    @Bean
    @Qualifier("public")
    public TestBean publicInstance() {
        return new TestBean("publicInstance");
    }

    public void doWork() {
        // Component method implementation omitted
    }

}

这个类是个 Spring 组件,它的doWork()方法中包含特定应用代码。同时,它也提供了 bean 的定义并且由工厂方法来指向publicInstance()方法。@Bean注解定义了工厂 方法和其它 bean 定义的属性,比如通过@Qualifier注解表示的限定符。其它方法级的注解可以使用的是@Scope@Lazy和自定义限定符注解。

除了组件初始化的角色,@Lazy注解也可以跟着@Autowired@Inject放置到注入点。在这种上下文中,它将生成一个延迟解析的代理注入。

自动装配字段和方法也是支持的,这在之前讨论过,而且还有对自动装配@Bean方法的支持:

@Component
public class FactoryMethodComponent {

    private static int i;

    @Bean
    @Qualifier("public")
    public TestBean publicInstance() {
        return new TestBean("publicInstance");
    }

    // use of a custom qualifier and autowiring of method parameters

    @Bean
    protected TestBean protectedInstance(
            @Qualifier("public") TestBean spouse,
            @Value("#{privateInstance.age}") String country) {
        TestBean tb = new TestBean("protectedInstance", 1);
        tb.setSpouse(spouse);
        tb.setCountry(country);
        return tb;
    }

    @Bean
    @Scope(BeanDefinition.SCOPE_SINGLETON)
    private TestBean privateInstance() {
        return new TestBean("privateInstance", i++);
    }

    @Bean
    @Scope(value = WebApplicationContext.SCOPE_SESSION, proxyMode = ScopedProxyMode.TARGET_CLASS)
    public TestBean requestScopedInstance() {
        return new TestBean("requestScopedInstance", 3);
    }

}

这个示例为另外一个名为privateInstance的bean的Age属性自动装配了String方法参数country。Spring 的表达式语言元素通过#{<expression>}表示定义了属性的值。对于@Value注解,当解析表达式文本时,表达式解析器会预先配置来查看 bean 的名称。
Spring组件中的@Bean方法会被不同方式处理,而不会像Spring的@Configuration类中的同仁那样。不同的是@Component类没有使用 CGLIB 来加强并拦截字段和方法的调用。CGLIB代理是调用@Configuration 类中的@Bean方法或字段来创建 bean 元数据引用协作对象的手段。方法没有使用通常的 Java 语义来调用。相比之下,调用普通的@Component类中的@Bean方法或字段有标准的 Java 语义,没有特殊的CGLIB处理或其他的限制应用。

你可能声明@Beanstatic,允许包含它们的配置类没有创建为实例时进行调用。这使得定义后置处理器特别有意义,例如,BeanFactoryPostProcessorBeanPostProcessor,由于这样的bean将在容器生命周期早期初始化,因此应该避免在该点触发配置的其他部分。
注意,调用静态的@Bean方法将不会被容器拦截,即使是在@Configuration类里(看上面)。这是由于技术上的局限性:CGLIB 的子类仅仅可以重载非静态的方法。因此,直接调用另一个@Bean方法将会有标准的Java语义,从而直接从工厂方法返回一个独立的实例。
在spring容器中,@Bean方法的Java语言可视性并没有直接对bean的定义产生影响。你可以自由地声明你自己的工厂方法填充到非@Configuration类中,也可以是静态方法。当然,在@Configuration类中合格的@Bean方法应该是可重写的,也就是说,你不应该声明为privatefinal类型。 最后,@Bean也可以用在给定组件或配置类的基类上,以及Java 8的默认方法声明的被组件或配置类实现的接口。这使得更灵活地组成复杂的配置结构,甚至在Spring 4.2,多重继承可以通过java 8的默认方法实现。

6.10.6 Naming autodetected components

当组件被自动检测作为扫描进程的一部分时,它的bean名称是由BeanNameGenerator策略来生成并告知扫描器的。默认情况下,Spring 构造型的注解(@Component@Repository@Service@Controller)包含name值将会提供该值给对应 bean 定义的名称。 如果注解不包含name值或任何被检测到的组件(比如那些被自定义过滤器发现的),默认的 bean 的名称生成器返回未大写的非限定符类名。比如,如果下面的两个组件被检测到了,那么名称可能是 myMovieLister 和 movieFinderImpl:

@Service("myMovieLister")
public class SimpleMovieLister {
    // ...
}
@Repository
public class MovieFinderImpl implements MovieFinder {
    // ...
}

如果你不想使用默认的 bean 命名策略,你可以提供自定义的 bean 命名策略。首先,实现BeanNameGenerator接口,要保证包含默认的无参构造器。之后,在配置扫描器时,要提供类的完全限定名。

@Configuration
@ComponentScan(basePackages = "org.example", nameGenerator = MyNameGenerator.class)
public class AppConfig {
    ...
}
<beans>
    <context:component-scan base-package="org.example"
        name-generator="org.example.MyNameGenerator" />
</beans>

作为通用的规则,要考虑使用注解指定名称时,其它组件可能会有对它的明确的引用。另一方面,当容器负责装配时,自动生成名称是可行的。

6.10.7 Providing a scope for autodetected components

一般情况下,Spring 管理的组件,自动检测组件默认和最多使用的作用域是单例。然而,有时你需要其它作用域,Spring 2.5 提供了一个新的@Scope注解。仅仅需要提供作用域的名称到注解上:

@Scope("prototype")
@Repository
public class MovieFinderImpl implements MovieFinder {
    // ...
}

为作用域提供自定义策略而不是基于注解的方式,实现 ScopeMetadataResolver接口,并保证包含了默认的无参构造方法。之后,当配置扫描器时,要提供类的完全限定名:

@Configuration
@ComponentScan(basePackages = "org.example", scopeResolver = MyScopeResolver.class)
public class AppConfig {
    ...
}
<beans>
    <context:component-scan base-package="org.example"
            scope-resolver="org.example.MyScopeResolver" />
</beans>

当使用确定的非单例作用域时,它可能必须要为该作用域的对象生成代理。这个原因在“Scoped beans as dependencies”章节中描述过了。出于这样的目的,在component-scan元素中可以使用 scoped-proxy 属性。三种可能的值是:no(无)interface(接口)targetClass(目标类)。比如,下面的配置就会启动标准的 JDK 动态代理:

@Configuration
@ComponentScan(basePackages = "org.example", scopedProxy = ScopedProxyMode.INTERFACES)
public class AppConfig {
    ...
}
<beans>
    <context:component-scan base-package="org.example"
        scoped-proxy="interfaces" />
</beans>

6.10.8 Providing qualifier metadata with annotations

@Qualifier注解在 “Fine-tuning annotation-based autowiring with qualifiers”章节中讨论过了。那章节中演示了@Qualifier注解的使用和当你需要处理自动装配候选者时,自定义限定符注解来提供细粒度控制。因为那些示例是基于 XML 的 bean 定义的,限定符元数据在候选者 bean 定义中提供,并使用了 XML 中的 bean 元素的 qualifiermeta 子元素。 当对自动检测组件使用基于类路径扫描时,你可以在候选者类中使用类型级别的注解提供限定符元数据。下面的三个示例就展示了这个技术:

@Component
@Qualifier("Action")
public class ActionMovieCatalog implements MovieCatalog {
    // ...
}
@Component
@Genre("Action")
public class ActionMovieCatalog implements MovieCatalog {
    // ...
}
@Component
@Offline
public class CachingMovieCatalog implements MovieCatalog {
    // ...
}

对于大多数基于注解的方式,要记得注解元数据会绑定到类定义本身中去,而使用 XML就允许对多个相同类型的 bean 在它们的限定符元数据中提供变化,因为那些元数据是对于每个实例而不是每个类提供的。

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