Spring Cloud Feign 源码分析 - feign启动原理

一. 核心注解

@EnableFeignClients

String[] basePackages 等同 String[] value()
指定要扫描的包路径,一般用于当项目引用其他的jar,通过指定此属性来扫描jar包内的@FeignClient。例如:@EnableFeignClients(basePackages = {"com.xxx.service", "com.xxx.service2"})

Class<?>[] clients()
指定加载的带有@FeignClient的类,主动指定后,将不会在classpath下扫描。例如:@EnableFeignClients(clients = {Service1.class, Service2.class})

Class<?>[] defaultConfiguration()
指定全局的configuration,使用@Configuration进行配置。例如:@EnableFeignClients(defaultConfiguration = {Configuration1.class, Configuration1.class})

@FeignClient

String value() 等同 String name()
给当前feignClient设置value

String contextId()
会顶替作为feignClient的name

String qualifier()
等同给feignClient设置注解@Qualifier

String path()
指定统一的调用前缀

String url()
设置调用的绝对url或者主机名

boolean decode404() default false
是否来解码404,而不是抛出FeignExceptions,默认false

Class<?>[] configuration()
定义feignClient的配置类,可重写内部的bean来修改feignClient的调用实现,如feign.codec.Decoder、feign.codec.Encoder、feign.Contract

Class<?> fallback() default void.class;
Class<?> fallbackFactory() default void.class;
指定fallback时的处理类,必须是一个spring的bean。当调用失败时,会调用相同的fallback实现类的方法。

boolean primary() default true;
指定为primary的bean

二. 源码分析

首先,我们想要使用feign,需要在SpringApplication的启动类上加入@EnableFeignClients,看下这个注解的定义。

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.TYPE)
@Documented
@Import(FeignClientsRegistrar.class)
public @interface EnableFeignClients { ... }

可以看到有@Import(FeignClientsRegistrar.class),在分析一下FeignClientsRegistrar,是ImportBeanDefinitionRegistrar的实现类。

class FeignClientsRegistrar implements ImportBeanDefinitionRegistrar,
        ResourceLoaderAware, EnvironmentAware {...}

需要重写一个关键的方法:registerBeanDefinitions
AnnotationMetadata 是注解的元信息,包含了当前类的所有注解信息
BeanDefinitionRegistry 用于注册bean的registry,详细参考BeanDefinitionRegistry-源码分析

1. registerDefaultConfiguration 实现分析
    @Override
    public void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata metadata, BeanDefinitionRegistry registry) {
        registerDefaultConfiguration(metadata, registry);
        registerFeignClients(metadata, registry);
    }

该方法做了两件事,注册defaultConfiguration和注册所有的加了@FeignClient的bean。其中defaultConfiguration也就是在最开始提到的EnableFeignClients的一个属性。

private void registerDefaultConfiguration(AnnotationMetadata metadata, BeanDefinitionRegistry registry) {
        Map<String, Object> defaultAttrs = metadata.getAnnotationAttributes(EnableFeignClients.class.getName(), true);

        if (defaultAttrs != null && defaultAttrs.containsKey("defaultConfiguration")) {
            String name;
            if (metadata.hasEnclosingClass()) {
                name = "default." + metadata.getEnclosingClassName();
            }
            else {
                name = "default." + metadata.getClassName();
            }
            registerClientConfiguration(registry, name,
                    defaultAttrs.get("defaultConfiguration"));
        }
    }

首先通过注解元信息中判断EnableFeignClients是否有属性defaultConfiguration(可以值为null,但一定有这个属性),再设置name,hasEnclosingClass是判断当前metadata的Class是不是一个内部/嵌套类或是在方法中的local class。
一般来说,这里的name = default.com.xxx.XXXApplication (default.启动类名)。
接着调用registerClientConfiguration。

private void registerClientConfiguration(BeanDefinitionRegistry registry, Object name, Object configuration) {
        BeanDefinitionBuilder builder = BeanDefinitionBuilder.genericBeanDefinition(FeignClientSpecification.class);
        builder.addConstructorArgValue(name);
        builder.addConstructorArgValue(configuration);
        registry.registerBeanDefinition(
                name + "." + FeignClientSpecification.class.getSimpleName(),
                builder.getBeanDefinition());
    }
public static BeanDefinitionBuilder genericBeanDefinition(Class<?> beanClass) {
        BeanDefinitionBuilder builder = new BeanDefinitionBuilder(new GenericBeanDefinition());
        builder.beanDefinition.setBeanClass(beanClass);
        return builder;
    }

先定义了BeanDefinitionBuilder,也就是专门用于构造BeanDefinition的构造器,将一个普通的类定义为BeanDefinition。
这里将FeignClientSpecification定义成BeanDefinition,并设置了构造方法的两个参数值,name和configuration。最后将这个beanDefinition注册到spring容器中。注册名:name = default.com.xxx.XXXApplication.FeignClientSpecification

至此,FeignClientsRegistrar.registerBeanDefinitions的第一个方法执行完成,接下来看看registerFeignClients的实现。

2. registerFeignClients 实现分析
public void registerFeignClients(AnnotationMetadata metadata, BeanDefinitionRegistry registry) {
        ClassPathScanningCandidateComponentProvider scanner = getScanner();
        scanner.setResourceLoader(this.resourceLoader);

        Set<String> basePackages;

        Map<String, Object> attrs = metadata
                .getAnnotationAttributes(EnableFeignClients.class.getName());
        AnnotationTypeFilter annotationTypeFilter = new AnnotationTypeFilter(
                FeignClient.class);
        final Class<?>[] clients = attrs == null ? null
                : (Class<?>[]) attrs.get("clients");
        if (clients == null || clients.length == 0) {
            scanner.addIncludeFilter(annotationTypeFilter);
            basePackages = getBasePackages(metadata);
        }
        else {
            final Set<String> clientClasses = new HashSet<>();
            basePackages = new HashSet<>();
            for (Class<?> clazz : clients) {
                basePackages.add(ClassUtils.getPackageName(clazz));
                clientClasses.add(clazz.getCanonicalName());
            }
            AbstractClassTestingTypeFilter filter = new AbstractClassTestingTypeFilter() {
                @Override
                protected boolean match(ClassMetadata metadata) {
                    String cleaned = metadata.getClassName().replaceAll("\\$", ".");
                    return clientClasses.contains(cleaned);
                }
            };
            scanner.addIncludeFilter(
                    new AllTypeFilter(Arrays.asList(filter, annotationTypeFilter)));
        }

        for (String basePackage : basePackages) {
            Set<BeanDefinition> candidateComponents = scanner
                    .findCandidateComponents(basePackage);
            for (BeanDefinition candidateComponent : candidateComponents) {
                if (candidateComponent instanceof AnnotatedBeanDefinition) {
                    // verify annotated class is an interface
                    AnnotatedBeanDefinition beanDefinition = (AnnotatedBeanDefinition) candidateComponent;
                    AnnotationMetadata annotationMetadata = beanDefinition.getMetadata();
                    Assert.isTrue(annotationMetadata.isInterface(),
                            "@FeignClient can only be specified on an interface");

                    Map<String, Object> attributes = annotationMetadata
                            .getAnnotationAttributes(
                                    FeignClient.class.getCanonicalName());

                    String name = getClientName(attributes);
                    registerClientConfiguration(registry, name,
                            attributes.get("configuration"));

                    registerFeignClient(registry, annotationMetadata, attributes);
                }
            }
        }
    }

首先获取了ClassPathScanningCandidateComponentProvider,并设置了资源加载的路径。ClassPathScanningCandidateComponentProvider看名字也大概知道这个类用于在classPath下扫描满足一定条件的class类。

整个方法的上半部分比较容易理解,就是在判断是否在@EnableFeignClients中指定了clients的属性,本文最初也写到,如果指定了clients,则只会加载指定的几个class,同时还需要这几个class有@FeignClient的注解。如果没有指定,则设置basePackages为启动类所在的包路径,扫描当前包和所有子包,即

com/xxx/**/*.class

筛选条件最终会封装成TypeFilter,添加到scanner中,后续扫描出的所有class将根据设置的条件进行过滤。

后半部分则是根据basePackages来扫描指定路径下的class文件,将过滤后的BeanDefinition进行注册。
这里有一个关键方法:Set<BeanDefinition> candidateComponents = scanner.findCandidateComponents(basePackage); 即扫描指定路径下的所有class,同时按照要求进行过滤,过滤条件是且的关系。

private Set<BeanDefinition> scanCandidateComponents(String basePackage) {
        Set<BeanDefinition> candidates = new LinkedHashSet<>();
        try {
            String packageSearchPath = ResourcePatternResolver.CLASSPATH_ALL_URL_PREFIX +
                    resolveBasePackage(basePackage) + '/' + this.resourcePattern;
            Resource[] resources = getResourcePatternResolver().getResources(packageSearchPath);
            boolean traceEnabled = logger.isTraceEnabled();
            boolean debugEnabled = logger.isDebugEnabled();
            for (Resource resource : resources) {
                if (resource.isReadable()) {
                    try {
                        MetadataReader metadataReader = getMetadataReaderFactory().getMetadataReader(resource);
                        if (isCandidateComponent(metadataReader)) {
                            ScannedGenericBeanDefinition sbd = new ScannedGenericBeanDefinition(metadataReader);
                            sbd.setResource(resource);
                            sbd.setSource(resource);
                            if (isCandidateComponent(sbd)) {
                                candidates.add(sbd);
                            }
              //省略下面一系列log输出的判断
                            
        }
        catch (IOException ex) {
            throw new BeanDefinitionStoreException("I/O failure during classpath scanning", ex);
        }
        return candidates;
    }

首先根据路径扫描.class的字节码文件,resources数组即为扫描结果的类资源文件,读取文件流封装成MetadataReader。
isCandidateComponent 这个方法则是将扫描结果进行过滤,将不符合条件的结果去掉。

protected boolean isCandidateComponent(MetadataReader metadataReader) throws IOException {
        for (TypeFilter tf : this.excludeFilters) {
            if (tf.match(metadataReader, getMetadataReaderFactory())) {
                return false;
            }
        }
        for (TypeFilter tf : this.includeFilters) {
            if (tf.match(metadataReader, getMetadataReaderFactory())) {
                return isConditionMatch(metadataReader);
            }
        }
        return false;
    }

比如我们这里添加了includeFilters的过滤条件:

  1. 要求包含@FeignClient的注解
  2. 启动参数profiles里指定了local (这一条并不作为filter,而是一种condition)

这里tf.match会根据TypeFilter的match方法进行判断,过滤@FeignClient的条件,再通过isConditionMatch来判断是否满足condition的条件。
假如我们其中的一个FeignClient指定为@Profile("!local"),也会被上述条件过滤掉。

@Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Conditional(ProfileCondition.class)
public @interface Profile {

@Profile 其实是一种@Conditional,对应的实现类是ProfileCondition.class

一系列的条件都满足后,这些metadataReader会被封装成ScannedGenericBeanDefinition返回,findCandidateComponents执行完成。

获得BeanDefinition的Set集合后,遍历每一个对象,注册ClientConfiguration和FeignClient。
最后的registerFeignClient方法就是将每个feignClient的类定义成FeignClientFactoryBean,由BeanDefinitionBuilder进行属性填充,最后封装成BeanDefinition进行注册。BeanDefinition的beanName是contextId或name + “FeignClient”

private void registerFeignClient(BeanDefinitionRegistry registry,
            AnnotationMetadata annotationMetadata, Map<String, Object> attributes) {
        String className = annotationMetadata.getClassName();
        BeanDefinitionBuilder definition = BeanDefinitionBuilder
                .genericBeanDefinition(FeignClientFactoryBean.class);
        validate(attributes);
        definition.addPropertyValue("url", getUrl(attributes));
        definition.addPropertyValue("path", getPath(attributes));
        String name = getName(attributes);
        definition.addPropertyValue("name", name);
        String contextId = getContextId(attributes);
        definition.addPropertyValue("contextId", contextId);
        definition.addPropertyValue("type", className);
        definition.addPropertyValue("decode404", attributes.get("decode404"));
        definition.addPropertyValue("fallback", attributes.get("fallback"));
        definition.addPropertyValue("fallbackFactory", attributes.get("fallbackFactory"));
        definition.setAutowireMode(AbstractBeanDefinition.AUTOWIRE_BY_TYPE);

        String alias = contextId + "FeignClient";
        AbstractBeanDefinition beanDefinition = definition.getBeanDefinition();

        boolean primary = (Boolean)attributes.get("primary"); // has a default, won't be null

        beanDefinition.setPrimary(primary);

        String qualifier = getQualifier(attributes);
        if (StringUtils.hasText(qualifier)) {
            alias = qualifier;
        }

        BeanDefinitionHolder holder = new BeanDefinitionHolder(beanDefinition, className,
                new String[] { alias });
        BeanDefinitionReaderUtils.registerBeanDefinition(holder, registry);
    }

三. 总结

至此,关于@EnableFeignClients的启动加载过程就分析完成。
总结一下:

  1. 注册默认的defaultConfiguration
  2. 根据是否指定了client决定要扫描的类范围
  3. 将扫描的结果进行过滤
  4. 将结果列表封装FeignClientFactoryBean的BeanDefinition注册到spring容器中。

四. 后续

下一篇将分析FeignClientFactoryBean如何实现feign的调用。

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