【spring源码分析】@Conditional的使用以及分析

发布时间：2024年01月13日

@Conditional

一、基本信息

转载自github，在此作为个人备份(https://blog.csdn.net/duzhuang2399/article/details/133800722)
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二、注解描述

@Conditional注解，是用来基于满足某些特定条件来决定一个Bean是否应该被注册到Spring容器的。这提供了一种灵活的方式来根据环境、配置或其他因素来决定是否激活或者创建某个Bean。

三、注解源码

@Conditional注解是 Spring 框架自 3.0 版本开始引入的一个核心注解，用于指示一个组件只在所有指定条件匹配时才能被注册。

/**
 * 表明只有当所有指定的条件都满足时，组件才有资格被注册。
 *
 * 条件是可以在bean定义被注册前以编程方式确定的任何状态（参考 Condition 获取详情）。
 *
 * @Conditional 注解可以以下列方式使用：
 * 
 * 作为直接或间接使用 @Component 注解的任何类的类型级别注解，包括 Configuration @Configuration 类
 * 作为元注解，用于组合自定义的范型注解
 * 作为任何 Bean @Bean 方法的方法级别注解
 * 
 *
 * 如果一个 @Configuration 类标记为 @Conditional，与该类关联的所有 @Bean 方法、Import @Import 注解，
 * 和 ComponentScan @ComponentScan 注解都将受到这些条件的限制。
 *
 * 注意：不支持 @Conditional 注解的继承；任何从超类或从被覆盖的方法继承的条件都不会被考虑。
 * 为了强制这些语义，@Conditional 本身未声明为 java.lang.annotation.Inherited @Inherited；
 * 此外，任何用  @Conditional 作为元注解的自定义组成注解也不应声明为 @Inherited。
 *
 * @author Phillip Webb
 * @author Sam Brannen
 * @since 4.0
 * @see Condition
 */
@Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface Conditional {

	/**
	 * 所有必须满足的 {@link Condition} 类，以便组件可以被注册。
	 */
	Class<? extends Condition>[] value();
}

四、主要功能

  1. 条件化 Bean 注册
    • 可以根据特定的条件来决定是否创建并注册一个 Bean。这允许我们根据环境、配置或其他因素动态地选择哪些 Bean 需要被实例化。
  2. 条件化配置类
    • 不仅可以对单个 Bean 使用，还可以对整个配置类使用。如果配置类上的条件不满足，那么该配置类中定义的所有 Beans 都不会被注册。
  3. 灵活性
    • 与一个实现了 Condition 接口的类一起使用。这个接口允许我们定义自己的条件逻辑，使得其可以非常灵活地根据各种场景来决定是否注册 Bean。
  4. 与其他注解组合
    • 除了与 @Bean 和 @Configuration 注解一起使用外，@Conditional 还可以作为元注解，用于创建自定义的组合注解，这些组合注解内部使用 @Conditional 来应用条件逻辑。
  5. 对整个配置类的影响
    • 当 @Conditional 用于配置类时，不仅仅是该类，还有与该类关联的所有 @Bean 方法、@Import 注解和 @ComponentScan 注解都将受到条件的影响。
  6. 不支持继承
    • @Conditional 注解本身不是继承的，因此，从父类或接口继承的条件不会被子类考虑。

五、最佳实践

在@Bean上使用

首先来看看启动类入口，首先设置一个系统属性enable.bean为true，然后上下文环境使用AnnotationConfigApplicationContext（此类是使用Java注解来配置Spring容器的方式），构造参数我们给定了一个MyConfiguration组件类，最后打印了Spring上下文中所有的bean定义名称。

public class ConditionBeanApplication {

    public static void main(String[] args) {
        System.setProperty("enable.bean","true");
        AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(MyBeanConfiguration.class);
        for (String beanDefinitionName : context.getBeanDefinitionNames()) {
            System.out.println("beanDefinitionName = " + beanDefinitionName);
        }
    }
}

MyBeanConfiguration，其中定义了两个bean：user1和user2。user1 bean的创建是基于条件的，具体取决于BeanPropertyCondition条件的结果。而user2 bean则无条件创建。

@Configuration
public class MyBeanConfiguration {

    @Bean
    @Conditional(BeanPropertyCondition.class)
    public User1 user1() {
        return new User1();
    }

    @Bean
    public User2 user2() {
        return new User2();
    }
}

BeanPropertyCondition。这个实现会根据enable.bean属性的值决定是否满足条件。具体来说：如果环境属性enable.bean的值是true，则user1 bean会被创建并添加到Spring容器。如果enable.bean不是true（或者没有设置这个属性），user1 bean不会被创建。

public class BeanPropertyCondition implements Condition {
    @Override
    public boolean matches(ConditionContext context, AnnotatedTypeMetadata metadata) {
        return "true".equals(context.getEnvironment().getProperty("enable.bean"));
    }
}

定义两个简单的Java类：User1和User2。

public class User1 {

}

public class User2 {

}

当enable.bean为true运行结果发现，根据enable.bean属性的值来注册user1 bean，而user2 bean则不受此属性的影响。

beanDefinitionName = myBeanConfiguration
beanDefinitionName = user1
beanDefinitionName = user2

当enable.bean为false运行结果发现，enable.bean值为false，所以条件不满足。因此user1bean不会被注册，user2 bean不受任何条件的影响。

beanDefinitionName = myBeanConfiguration
beanDefinitionName = user2
在@Configuration上使用

首先来看看启动类入口，首先设置一个系统属性enable.config为true，然后上下文环境使用AnnotationConfigApplicationContext（此类是使用Java注解来配置Spring容器的方式），构造参数我们给定了一个MyConfiguration组件类，最后打印了Spring上下文中所有的bean定义名称。

public class ConditionConfigurationApplication {

    public static void main(String[] args) {
        System.setProperty("enable.config","true");
        AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(MyConfigConfiguration.class);
        for (String beanDefinitionName : context.getBeanDefinitionNames()) {
            System.out.println("beanDefinitionName = " + beanDefinitionName);
        }
    }
}

MyConfigConfiguration，其中定义了两个bean：user3和user4。当ConfigPropertyCondition条件不满足时MyConfigConfiguration配置类不被激活，该配置类中定义的user3和user4不会被注册。

@Configuration
@Conditional(ConfigPropertyCondition.class)
public class MyConfigConfiguration {

    @Bean
    public User3 user3() {
        return new User3();
    }

    @Bean
    public User4 user4() {
        return new User4();
    }
}

ConfigPropertyCondition。这个实现会根据enable.config属性的值决定是否满足条件。具体来说：当enable.config设置为true，ConfigPropertyCondition满足，MyConfigConfiguration配置类被激活，user3和user4 beans都将被注册到Spring上下文。当enable.config设置为false或未设置，ConfigPropertyCondition不满足，MyConfigConfiguration配置类不被激活，user3和user4 beans都不会被注册。

public class ConfigPropertyCondition implements Condition {
    @Override
    public boolean matches(ConditionContext context, AnnotatedTypeMetadata metadata) {
        return "true".equals(System.getProperty("enable.config"));
    }
}

定义两个简单的Java类：User3和User4。

public class User3 {
    
}

public class User4 {
    
}

当enable.config为true运行结果发现，MyConfigConfiguration中的user3和user4都被注册了。

beanDefinitionName = myConfigConfiguration
beanDefinitionName = user3
beanDefinitionName = user4

当enable.config为false运行结果发现，我们不会看到任何与 MyConfigConfiguration （包括它自己）相关的 beans 被注册了。

无任何bean
自定义组合注解

首先来看看启动类入口，首先设置一个系统属性enable.custom为true，然后上下文环境使用AnnotationConfigApplicationContext（此类是使用Java注解来配置Spring容器的方式），构造参数我们给定了一个MyConfiguration组件类，最后打印了Spring上下文中所有的bean定义名称。

public class ConditionCustomApplication {

    public static void main(String[] args) {
        System.setProperty("enable.custom","true");
        AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(MyCustomConfiguration.class);
        for (String beanDefinitionName : context.getBeanDefinitionNames()) {
            System.out.println("beanDefinitionName = " + beanDefinitionName);
        }
    }
}

MyCustomConfiguration，其中定义了两个bean：user5和user6。如果@ConditionalOnCustomActive的条件满足，MyCustomConfiguration配置类将被激活，在此配置类中定义user5和user6将被注册到Spring容器中。如果@ConditionalOnCustomActive的条件不满足，MyCustomConfiguration配置类将不被激活。user5和user6 beans都不会被注册。

@Configuration
@ConditionalOnCustomActive
public class MyCustomConfiguration {

    @Bean
    public User5 user5() {
        return new User5();
    }

    @Bean
    public User6 user6() {
        return new User6();
    }
}

@ConditionalOnCustomActive定义了一个组合注解，并通过@Conditional元注解将其关联到CustomActiveCondition。

@Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Conditional(CustomActiveCondition.class)
public @interface ConditionalOnCustomActive {

}

CustomActiveCondition。这个实现会根据enable.custom属性的值决定是否满足条件。具体来说：当enable.custom设置为true，CustomActiveCondition满足条件，因为matches方法会返回true，MyCustomConfiguration配置类由于带有@ConditionalOnCustomActive注解（该注解内部引用了CustomActiveCondition）将被激活，在该配置类中定义的user5和user6将被注册到Spring容器中。当enable.custom设置为false或未设置CustomActiveCondition不满足条件，因为matches方法会返回false，由于MyCustomConfiguration带有@ConditionalOnCustomActive注解，该配置类不被激活。user5和user6 beans都不会被注册。

public class CustomActiveCondition implements Condition {
    @Override
    public boolean matches(ConditionContext context, AnnotatedTypeMetadata metadata) {
        return "true".equals(System.getProperty("enable.custom"));
    }
}

定义两个简单的Java类：User5和User6。

public class User5 {
    
}

public class User6 {
    
}

当enable.custom为true运行结果发现，我们的组合注解 @ConditionalOnCustomActive 和相应的条件 CustomActiveCondition 正常工作，正确地根据 enable.custom 系统属性的值来激活 MyCustomConfiguration 配置类。

beanDefinitionName = myCustomConfiguration
beanDefinitionName = user5
beanDefinitionName = user6

当enable.custom为false运行结果发现，与 MyCustomConfiguration 相关的任何 beans（包括它自己）都不会被注册到 Spring 容器中。

无任何bean

六、时序图

ConditionCustomApplication AnnotationConfigApplicationContext ConfigurationApplication AnnotatedBeanDefinitionReader ConditionEvaluator AnnotationAwareOrderComparator CustomActiveCondition AnnotationConfigApplicationContext(componentClasses) 启动上下文 返回context 返回上下文实例 register(componentClasses) 注册组件类 register(componentClasses) 读取器注册类 registerBean(beanClass) 注册Bean类 doRegisterBean(beanClass,name,qualifiers, supplier,customizers) 执行Bean注册 shouldSkip(metadata) shouldSkip(metadata,phase) getConditionClasses(metadata) 返回 List<String[]> getCondition(conditionClassName,classloader) sort(conditions) matches(context,metadata) 返回true or false 返回true or false 如果shouldSkip返回是true,跳过Bean的注册 ConditionCustomApplication AnnotationConfigApplicationContext ConfigurationApplication AnnotatedBeanDefinitionReader ConditionEvaluator AnnotationAwareOrderComparator CustomActiveCondition

七、源码分析

首先来看看启动类入口，首先设置一个系统属性enable.custom为true，然后上下文环境使用AnnotationConfigApplicationContext（此类是使用Java注解来配置Spring容器的方式），构造参数我们给定了一个MyConfiguration组件类，最后打印了Spring上下文中所有的bean定义名称。

public class ConditionCustomApplication {

    public static void main(String[] args) {
        System.setProperty("enable.custom","true");
        AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(MyCustomConfiguration.class);
        for (String beanDefinitionName : context.getBeanDefinitionNames()) {
            System.out.println("beanDefinitionName = " + beanDefinitionName);
        }
    }
}

在org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext#AnnotationConfigApplicationContext构造函数中，执行了三个步骤，我们重点关注refresh()方法。

public AnnotationConfigApplicationContext(Class<?>... componentClasses) {
    this();
    register(componentClasses);
    refresh();
}

在org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext#register方法中，主要是允许我们注册一个或多个组件类（例如，那些使用 @Component, @Service, @Repository, @Controller, @Configuration 等注解的类）到Spring容器。

@Override
public void register(Class<?>... componentClasses) {
    Assert.notEmpty(componentClasses, "At least one component class must be specified");
    StartupStep registerComponentClass = this.getApplicationStartup().start("spring.context.component-classes.register")
        .tag("classes", () -> Arrays.toString(componentClasses));
    this.reader.register(componentClasses);
    registerComponentClass.end();
}

在org.springframework.context.annotation.AnnotatedBeanDefinitionReader#register方法中，遍历每一个传入的组件类，并逐一调用另一个方法来完成实际的注册工作。

public void register(Class<?>... componentClasses) {
    for (Class<?> componentClass : componentClasses) {
        registerBean(componentClass);
    }
}

在org.springframework.context.annotation.AnnotatedBeanDefinitionReader#registerBean(beanClass)方法中，主要目的是快速注册一个 bean 类型，而不需要指定其他详细的配置或参数。

public void registerBean(Class<?> beanClass) {
    doRegisterBean(beanClass, null, null, null, null);
}

在org.springframework.context.annotation.AnnotatedBeanDefinitionReader#doRegisterBean方法中，主要用于条件性注册 bean 的逻辑，只有当特定的条件满足时，bean 才会被注册。

private <T> void doRegisterBean(Class<T> beanClass, @Nullable String name,
			@Nullable Class<? extends Annotation>[] qualifiers, @Nullable Supplier<T> supplier,
			@Nullable BeanDefinitionCustomizer[] customizers) {

    // 基于给定的 bean 类创建一个带注解的 bean 定义。
    AnnotatedGenericBeanDefinition abd = new AnnotatedGenericBeanDefinition(beanClass);

    // 利用条件评估器检查是否应该跳过当前 bean 的注册。
    // 如果 bean 不满足指定的条件，那么将直接返回，不继续执行后续的注册逻辑。
    if (this.conditionEvaluator.shouldSkip(abd.getMetadata())) {
        return;
    }

	// ... [代码部分省略以简化]
}

在org.springframework.context.annotation.ConditionEvaluator#shouldSkip(metadata)方法中，又委托给另一个版本的 shouldSkip 方法，并为第二个参数传入 null。

public boolean shouldSkip(AnnotatedTypeMetadata metadata) {
    return shouldSkip(metadata, null);
}

在org.springframework.context.annotation.ConditionEvaluator#shouldSkip(metadata,phase)方法中，主要目的是决定是否应根据给定的条件（通常由 @Conditional 注解定义）跳过某个配置类或 bean 的注册。

/**
 * 根据提供的元数据和配置阶段判断是否应跳过某个操作或逻辑。
 *
 * @param metadata 元数据，与注解相关。
 * @param phase    当前的配置阶段，可能为 null。
 * @return 如果应跳过，则返回 true；否则返回 false。
 */
public boolean shouldSkip(@Nullable AnnotatedTypeMetadata metadata, @Nullable ConfigurationPhase phase) {
    // 如果元数据为空或未标注 @Conditional 注解，则不跳过。
    if (metadata == null || !metadata.isAnnotated(Conditional.class.getName())) {
        return false;
    }

    // 如果没有指定配置阶段，确定正确的配置阶段。
    if (phase == null) {
        // 如果元数据是注解元数据，并且是配置候选项，则选择 PARSE_CONFIGURATION 阶段。
        if (metadata instanceof AnnotationMetadata &&
            ConfigurationClassUtils.isConfigurationCandidate((AnnotationMetadata) metadata)) {
            return shouldSkip(metadata, ConfigurationPhase.PARSE_CONFIGURATION);
        }
        // 否则选择 REGISTER_BEAN 阶段。
        return shouldSkip(metadata, ConfigurationPhase.REGISTER_BEAN);
    }

    // 获取所有的条件，并从相关的条件类实例化它们。
    List<Condition> conditions = new ArrayList<>();
    for (String[] conditionClasses : getConditionClasses(metadata)) {
        for (String conditionClass : conditionClasses) {
            Condition condition = getCondition(conditionClass, this.context.getClassLoader());
            conditions.add(condition);
        }
    }

    // 对条件进行排序。
    AnnotationAwareOrderComparator.sort(conditions);

    // 遍历所有条件，检查它们是否与当前配置阶段匹配。
    for (Condition condition : conditions) {
        ConfigurationPhase requiredPhase = null;
        if (condition instanceof ConfigurationCondition) {
            requiredPhase = ((ConfigurationCondition) condition).getConfigurationPhase();
        }
        // 如果条件不匹配上下文和元数据，则跳过。
        if ((requiredPhase == null || requiredPhase == phase) && !condition.matches(this.context, metadata)) {
            return true;
        }
    }

    return false;
}

在org.springframework.context.annotation.ConditionEvaluator#getConditionClasses方法中，从提供的注解元数据中获取与 @Conditional 注解关联的条件类的名称。

/**
 * 从提供的注解元数据中获取与 @Conditional 注解关联的条件类的名称。
 *
 * @param metadata 元数据，通常与某个 bean 或配置类的注解相关。
 * @return 一个列表，其中包含与 @Conditional 注解关联的条件类的名称。如果没有相关的条件类，则返回一个空列表。
 */
private List<String[]> getConditionClasses(AnnotatedTypeMetadata metadata) {
    // 获取 @Conditional 注解的所有属性值。
    MultiValueMap<String, Object> attributes = metadata.getAllAnnotationAttributes(Conditional.class.getName(), true);
    
    // 试图从属性值中获取 "value"，它应该是一个指向条件类名称的引用。
    Object values = (attributes != null ? attributes.get("value") : null);

    // 返回条件类名称的列表，或者如果没有条件类，则返回一个空列表。
    return (List<String[]>) (values != null ? values : Collections.emptyList());
}

在org.springframework.context.annotation.ConditionEvaluator#getCondition方法中，根据给定的条件类名称和类加载器实例化一个 Condition 对象。

/**
 * 根据提供的条件类名称和类加载器实例化一个 Condition 对象。
 *
 * @param conditionClassName 条件类的完全限定名。
 * @param classloader 用于加载条件类的类加载器，可以为 null。
 * @return 实例化的 Condition 对象。
 */
private Condition getCondition(String conditionClassName, @Nullable ClassLoader classloader) {
    // 使用类加载器解析并加载指定的条件类。
    Class<?> conditionClass = ClassUtils.resolveClassName(conditionClassName, classloader);
    
    // 实例化解析的条件类并返回。
    return (Condition) BeanUtils.instantiateClass(conditionClass);
}

八、注意事项

  1. 实现 Condition 接口
    • 为了使用 @Conditional, 我们需要实现 Condition 接口。该接口只有一个方法，matches(ConditionContext context, AnnotatedTypeMetadata metadata)，我们需要在这里放置我们的条件逻辑。
  2. 类级别和方法级别：
    • @Conditional 可以应用于 @Bean 方法，用于控制特定 bean 的创建。
    • 也可以应用于 @Configuration 类，控制整个配置类的加载。
  3. 组合多个条件
    • 可以使用 @Conditional 注解的数组形式来组合多个条件，所有条件都必须满足才能创建 bean。
  4. 与其他注解的组合
    • @Conditional 可以与其他注解一起使用，如 @Profile。但是注意他们之间的交互效果。例如，如果一个 bean 标记为特定的 @Profile 并且使用 @Conditional，那么两者都必须为 true 才能创建该 bean。
  5. 避免复杂的逻辑
    • 虽然 Condition 允许我们编写任意的条件逻辑，但最好避免过于复杂。简单明了的逻辑更易于理解和维护。
  6. 性能
    • matches 方法可能会在应用的生命周期中被多次调用，因此应确保其执行效率，避免在此方法中进行高开销的操作。
  7. 配合 ConditionContext:
    • ConditionContext 提供了关于当前应用上下文、环境属性、系统属性等的信息，可以使我们的条件判断更加具体和强大。
  8. 自定义条件注解
    • 为了重用或组合多个条件，我们可以创建自己的条件注解。例如，我们可以创建一个 @ConditionalOnCustomActive 注解，它封装了检查enable.custom的条件。
  9. 注意与 @Profile 的区别
    • 虽然 @Conditional 和 @Profile 在某些情况下可以达到相同的效果，但它们的目的不同。@Profile 基于环境，而 @Conditional 更加通用，允许我们基于任意条件创建 bean。

九、总结

最佳实践总结

  1. 基于@Bean的条件配置

    • 场景描述
  • 在单个bean的创建上应用条件。
  • 实现方法
  • 通过在@Bean注解方法上直接使用@Conditional。
  • 结果：
    • 当条件满足（如enable.bean为true），特定的bean（如user1）会被注册。
    • 当条件不满足，该bean不会被注册。

  1. 基于@Configuration的条件配置

    • 场景描述
  • 控制整个配置类的激活状态，从而影响该配置中定义的所有beans。
  • 实现方法
  • 在@Configuration注解的类上直接使用@Conditional。
  • 结果：
    • 当条件满足（如enable.config为true），配置类被激活，其内部的所有beans（如user3和user4）都会被注册。
    • 当条件不满足，配置类及其内部定义的所有beans都不会被注册。

  1. 使用自定义组合注解

    • 场景描述
      • 创建自己的条件注解，以提供更清晰、更简洁的语法，或为特定的业务逻辑封装条件逻辑。
    • 实现方法
      • 定义一个新的注解（如@ConditionalOnCustomActive），并使用@Conditional元注解将其关联到特定的条件类。
    • 结果：
      • 当条件满足（如enable.custom为true），带有@ConditionalOnCustomActive注解的配置类或bean会被注册。
      • 当条件不满足，它们不会被注册。
源码分析总结

  1. 初始化与启动

    • 通过 AnnotationConfigApplicationContext 构造函数初始化 Spring 上下文，并通过 register 和 refresh 方法完成 bean 的注册和容器的刷新。

  2. 注册组件类

    • 使用 AnnotatedBeanDefinitionReader 来注册组件类。在 register 方法中，每一个组件类都会通过 registerBean 方法进行注册。

  3. 条件检查

    • 在 doRegisterBean 方法中，执行了核心的条件检查逻辑。使用 ConditionEvaluator 来评估与给定 bean 或配置类关联的条件是否满足。

  4. 元数据检查

    • ConditionEvaluator 会首先检查提供的元数据（通常与特定的 bean 或配置类的注解关联）是否包含 @Conditional 注解。如果没有，直接进行下一步。如果存在，继续检查条件是否满足。

  5. 条件匹配

    • ConditionEvaluator 获取与 @Conditional 注解关联的所有条件类，并为每一个条件类创建一个实例。随后，它会遍历所有的条件，并检查它们是否满足。这是通过调用每一个条件的 matches 方法来完成的。如果任何一个条件不满足，整个条件检查逻辑返回 false，表示不应注册与 @Conditional 注解关联的 bean 或配置类。

  6. 条件实例化

    • 通过 getCondition 方法，ConditionEvaluator 能够根据提供的条件类名称和类加载器实例化一个 Condition 对象。
文章来源:https://blog.csdn.net/lzq2357639195/article/details/135571809
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