Conditional注解与SpringBoot组件扩展

今天，我们还是来补一下SpringBoot自动装配原理留下的坑：如何查看组件的源码并进行自定义扩展。

在聊这个之前，我们得先来学习一下@Conditional注解的使用，看过组件里一些自动配置类的小伙伴肯定会发现这样的现象：里面充斥了大量的@ConditionalOnXxxxx的注解，那么这些注解的用处是什么呢？

Conditional注解

Conditional注解是个条件注解，将该注解加在Bean上，当满足注解中所需要的条件时，这个Bean才会被启用。

例子

建立一个Spring项目，引入依赖

<dependency>
  <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
</dependency>

编写Conditional类

import org.springframework.context.annotation.Condition;
import org.springframework.context.annotation.ConditionContext;
import org.springframework.core.type.AnnotatedTypeMetadata;

/**
 * @author Zijian Liao
 * @since 1.0.0
 */
public class FooConditional implements Condition {
    @Override
    public boolean matches(ConditionContext context, AnnotatedTypeMetadata metadata) {
        return true;
    }
}

这里先不做任何操作，默认返回true

编写一个Service用于测试

@Component
@Conditional(FooConditional.class)
public class FooService {

    public FooService(){
        System.out.println("foo service init!!");
    }
}

在上面加上@Conditional注解，并指定使用我们自己的Conditional

编写启动类

@ComponentScan
@Configuration
public class ConditionalApplication {

    public static void main(String[] args) {
        new AnnotationConfigApplicationContext(ConditionalApplication.class);
    }
}

这里采取了最原始的启动方式，不知道还有没有小伙伴记得学习Spring入门时天天写这个类

启动测试

将Conditonal类中返回ture，改为返回false，再次测试

日志里面不再出现foo service init!!，说明FooService没有注入到容器中，Conditonal生效了

原理

这里说一下大致的过程：Spring在扫描到该Bean时，判断该Bean是否含有@Conditional注解，如果有，则使用反射实例化注解中的条件类，然后调用条件类的matchs方法，如果返回false，则跳过该Bean

感兴趣的小伙伴可以看下这块源码：ConditionEvaluator#shouldSkip，或者与我交流也是可以的哈

进阶

看完例子，有没有有种好鸡肋的感觉？因为单纯的使用@Conditional注解里面只能传入一个class，可操作性太小了，所以我们可以将它改造一下，改造方式如下：

编写Conditional类

public class OnFooConditional implements Condition {
    @Override
    public boolean matches(ConditionContext context, AnnotatedTypeMetadata metadata) {
        // 取出自定义注解ConditionalOnFoo中的所有变量
        final Map<String, Object> attributes = metadata.getAnnotationAttributes(ConditionalOnFoo.class.getName());
        if (attributes == null) {
            return false;
        }
        // 返回value的值
        return (boolean) attributes.get("value");
    }
}

编写自定义条件注解

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

    boolean value();
}

这里将@Conditional注解加在自定义注解上，这样我们的注解就成了一个有变量的条件注解

使用

@ConditionalOnFoo(true)
public class FooService {

    public FooService(){
        System.out.println("foo service init!!");
    }
}

现在，在注解中设值为true就表示该Bean生效，false则跳过

自定义注解中的变量做成任意属性的，只要能和Conditional类进行配套使用就行

比如SpringBoot中的ConditionalOnClass注解，里面的变量是个class数组，Contional类中的逻辑则为取出变量中的class，判断calss是否存在，存在则match，否则跳过

SpringBoot中的所有Conditional注解

我们已经学会了@Conditional的使用方式，现在，就来看看SpringBoot中为我们提供了哪些Conditional注解吧

SpringBoot中内置的注解全在这个包下面

官方文档也对它们进行了详细的说明：https://docs.spring.io/spring-boot/docs/current/reference/html/features.html#features.developing-auto-configuration.condition-annotations

阿鉴这里列举几个常用的（其实看名字也知道它们的作用是什么啦）

ConditionalOnBean

当容器中包含指定的Bean时生效

如@ConditionalOnBean(RedisConnectionFactory.class), 当容器中存在RedisConnectionFactory的Bean时，使用了该注解的Bean才会生效

ConditionalOnClass

当项目中存在指定的Class时生效

ConditionalOnExpression

当其中的SpEL表达式返回ture时生效

如@ConditionalOnExpression(“#{environment.getProperty(‘a’) ==’1′}”)，表示环境变量中存在a并且a=1时才会生效

ConditionalOnMissingBean

当容器中不包含指定的Bean时生效，与ConditionalOnBean逻辑相反

ConditionalOnMissingClass

当项目中不存在指定的Class时生效

ConditionalOnProperty

当指定的属性有指定的值时生效

如@ConditionalOnProperty(name = “a”, havingValue = “1”)，表示环境变量中存在a并且a=1时才会生效

但是这个注解还有个变量matchIfMissing，表示环境变量中没有这个属性也生效

如@ConditionalOnProperty(name = “a”, havingValue = “1”, matchIfMissing = true)

matchIfMissing默认为false

SpringBoot组件扩展

终于到SpringBoot组件扩展的事了，不容易呀

回到问题：为什么在讲SpringCloud Gateway时我能给出自定义异常处理的实现方式？

如果小伙伴没有看过这篇文章也没有关系，我这里主要是讲思路，可以应用到任何的案例上

我觉得其实组件扩展的难点不在于怎么扩展，难点是怎么找到这个切入点，也就是找到源码中那一块处理逻辑

这个其实和我们写项目一样，你想要在同事的代码上加一块功能，压根就不需要清楚这段代码的上下文，只要知道这块代码是干嘛的就行了。

寻找切入点

之前讲过，springboot中所有spring-boot-starter-x的组件配置都是放在spring-boot-autoconfigura的组件中，那我们就来找找有没有这样的异常处理的自动配置类呢？

一直往下翻，你会看到这样一个配置类

咦，SpringCloud Gateway不就是用WebFlux写的嘛，这个类名还叫ErrorWebFluxAutoConfiguration，那么很有可能就是它了

打开这个类看看

这里注意两个点，一个是这个Bean上加了ConditionalOnMissingBean注解，第二个就是它返回的是个DefaultErrorWebExceptionHandler

我们再来看看DefaultErrorWebExceptionHandler中的处理逻辑

renderErrorView中的逻辑我们不看，因为我们的重点是怎么返回前端一个JSON格式的数据，而不是返回一个页面

这个时候可以getRoutingFunction方法中打个断点，然后运行一下，看看异常是不是真的由这里处理的，我这里就不演示了

整理扩展思路

现在，我们已经知道了出现异常时进行处理的是这个方法

然后我们不想要返回前端的是个页面，只想要返回一个JSON格式的信息给前端

所以我们需要把renderErrorView的逻辑砍掉，只保留renderErrorResponse的逻辑

那么我们是不是可以继承DefaultErrorWebExceptionHandler然后重写这个方法呢？

如果只重写这个方法的话还有个问题，那就是renderErrorResponse这个方法返回的数据也是Spring提供的，如果我们要自定义JSON数据的话还需要重写renderErrorResponse方法

方法重写完之后，我们要做的最后件事就是把我们自定义的ExceptionHandler替换成DefaultErrorWebExceptionHandler，这个也十分简单，因为我们已经注意到在ErrorWebFluxAutoConfiguration配置类中，注入ErrorWebExceptionHandler时有个@ConditionalOnMissingBean注解，所以我们直接将自定义的ExceptionHandler放到容器中就可以了

总结一下需要做的事情

1.自定义ExceptionHandler继承DefaultErrorWebExceptionHandler

2.重写getRoutingFunction和renderErrorResponse方法

3.将自定义ExceptionHandler注入到Spring容器

编写代码

1.自定义ExceptionHandler继承DefaultErrorWebExceptionHandler

public class JsonExceptionHandler extends DefaultErrorWebExceptionHandler {

    public JsonExceptionHandler(ErrorAttributes errorAttributes, ResourceProperties resourceProperties,
                                          ErrorProperties errorProperties, ApplicationContext applicationContext) {
        super(errorAttributes, resourceProperties, errorProperties, applicationContext);
    }

2.重写getRoutingFunction和renderErrorResponse方法

@Override
protected RouterFunction<ServerResponse> getRoutingFunction(ErrorAttributes errorAttributes) {
  return RouterFunctions.route(RequestPredicates.all(), this::renderErrorResponse);
}

@NonNull
@Override
protected Mono<ServerResponse> renderErrorResponse(ServerRequest request) {
  Throwable throwable = getError(request);
  return ServerResponse.status(HttpStatus.OK)
    .contentType(MediaType.APPLICATION_JSON)
    .body(BodyInserters.fromValue(BaseResult.failure(throwable.getMessage())));
}

BaseResult.failure(throwable.getMessage()) 就是我自己定义的result对象

3.将自定义ExceptionHandler注入到Spring容器

@Configuration
public class ExceptionConfiguration {

    @Primary
    @Bean
    @Order(Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE)
    public ErrorWebExceptionHandler errorWebExceptionHandler(ErrorAttributes errorAttributes, ServerProperties serverProperties, ResourceProperties resourceProperties,
                                                             ObjectProvider<ViewResolver> viewResolversProvider, ServerCodecConfigurer serverCodecConfigurer,
                                                             ApplicationContext applicationContext) {
        JsonExceptionHandler exceptionHandler = new JsonExceptionHandler(errorAttributes,
                resourceProperties, serverProperties.getError(), applicationContext);
        exceptionHandler.setViewResolvers(viewResolversProvider.orderedStream().collect(Collectors.toList()));
        exceptionHandler.setMessageWriters(serverCodecConfigurer.getWriters());
        exceptionHandler.setMessageReaders(serverCodecConfigurer.getReaders());
        return exceptionHandler;
    }
}