Spring中@Qualifier注解的用法
作者：架构大数据双料架构师
今天想和小伙伴们聊一聊 @Qualifier 注解的完整用法，同时也顺便分析一下它的实现原理。
说到 @Qualifier，有的小伙伴可能会觉得诧异，这也只得写一篇文章？确实，但凡有点开发经验，多多少少可能都遇到过 @Qualifier 注解的使用场景，然而，对于大部分小伙伴来说，我们平时开发遇到的 @Qualifier 注解使用场景，只是 @Qualifier 注解功能中很小的一部分而已，今天咱们就来完整的捋一捋。
1. 基本用法
首先和小伙伴们回顾一下 @Qualifier 注解的基本用法，基本用法我从四个方面来和大家介绍，只有先把这些基本用法捋清楚了，在看源码的时候才会有种醍醐灌顶的感觉。
1.1 指定 Bean 名称
说到 @Qualifier 注解，大家最容易想到的就是处理 Bean 注入的问题了，假设我有如下 Bean：
@Configuration
@ComponentScan
public class JavaConfig {
@Bean(value = "b1")
B b1() {
return new B();
}
@Bean("b2")
B b2() {
return new B();
}
}将 B 向 Spring 容器中注册了两个，名字分别是 b1 和 b2。
现在在 A 中想要使用 B，如下：
@Component
public class A {
@Autowired
B b;
}由于 @Autowired 注解是按照类型进行 Bean 的注入的，此时 Spring 容器中存在两个 B 实例，那么注入就会出错，通过 @Qualifier 注解我们可以指定具体想要使用哪一个 Bean：
@Component
public class A {
@Autowired
@Qualifier("b1")
B b;
}这样就指定了在注入时使用 b1 这个对象了。
当然，对于这个问题，其实解决方案很多，如使用 @Primary 注解、使用 @Bean 注解但是额外加配置等都能解决问题，不过本文主题是 @Qualifier，所以暂时先不和大家讨论其它方案。
1.2 不指定 Bean 名称
在 1.1 小节中，我们使用 @Qualifier 注解时指定了需要注入的 Bean 名称，其实也可以不指定 Bean 名称，不指定 Bean 名称的话，我们就需要在两个地方进行配置。
首先在 Bean 注入的时候，添加 @Qualifier 注解：
@Configuration
@ComponentScan
public class JavaConfig {
@Bean(value = "b1")
@Qualifier
B b1() {
return new B();
}
@Bean("b2")
B b2() {
return new B();
}
}大家看到，这里给 b1 添加了 @Qualifier 注解，但是未设置任何 value，然后在需要进行 B 对象注入的地方，也添加 @Qualifier 注解：
@Component
public class A {
@Autowired
@Qualifier
B b;
}这样也能解决问题。
1.3 自定义注解
例如我可以自定义一个注解，专门用来注入 b1 对象的注解，如下：
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Inherited
@Target({ElementType.FIELD,ElementType.METHOD,ElementType.TYPE,ElementType.ANNOTATION_TYPE})
@Qualifier
public @interface B1Qualifier {
}然后分别在注册 Bean 和使用 Bean 的时候，添加该注解：
@Configuration
@ComponentScan
public class JavaConfig {
@Bean(value = "b1")
@B1Qualifier
B b1() {
return new B();
}
@Bean("b2")
B b2() {
return new B();
}
}
@Component
public class A {
@Autowired
@B1Qualifier
B b;
}这样也是一个问题解决办法。
1.4 XML 中的配置
前面跟大家说的都是在 Java 代码中进行配置的，我们也可以通过 XML 文件进行配置，并且在 XML 文件配置的过程中，还可以配置多个不同的属性，我举个例子。
假设我现在准备向 Spring 容器中注入两个 B，如下：
<bean class="org.javaboy.bean.p3.B" id="b1">
<qualifier value="b11" type="org.springframework.beans.factory.annotation.Qualifier">
</qualifier>
</bean>
<bean class="org.javaboy.bean.p3.B" id="b2">
<qualifier/>
</bean>小伙伴们看到，在第一个 bean 标签中，我加入了 qualifier 标签，这个标签的 value 是 b11，type 则是 @Qualifier 本身，这个 type 其实也可以不配置，不配置的话默认也是 @Qualifier 注解本身；在第二个 bean 标签中我只加了 qualifier 标签，并未配置任何属性（相当于 1.2 小节的案例）。
现在，当我想要在 A 中注入 B 的时候，可以按照如下方式来：
@Component
public class A {
@Autowired
@Qualifier("b11")
B b;
}大家注意，这里 @Qualifier 注解的 value 是 b11，对应了 qualifier 标签中的 value 属性，表示将 id 为 b1 的 Bean 注入到 A 中的 b 属性上。
如果没有为 @Qualifier 设置 value，那么就会将 id 为 b2 的 Bean 注入进来，这个就相当于我们前面 1.2 小节的案例。
前面我们使用的是 @Qualifier 注解中的 value 属性，实际上，qualifier 标签支持更多的属性定义。但问题是 @Qualifier 注解只有一个 value 属性，如果想要使用其它的属性进行匹配，那么就得使用自定义注解了（当然，这种场景实际上使用较少）。
如果想要自定义注解去匹配 qualifier 标签中提供的多种属性，那么我们可以按照如下方式来进行配置。
首先我们自定义注解，如下：
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Inherited
@Target({ElementType.FIELD,ElementType.METHOD,ElementType.TYPE,ElementType.ANNOTATION_TYPE})
@Qualifier
public @interface MyQualifier {
String name() default "";
}这是一个组合注解，本质上还是 @Qualifier，但是现在多了一个我们自定义的 name 属性。
接下来在 XML 中使用该注解：
<bean class="org.javaboy.bean.p3.B" id="b1">
<qualifier type="org.javaboy.bean.p3.MyQualifier">
<attribute key="name" value="b11"/>
</qualifier>
</bean>
<bean class="org.javaboy.bean.p3.B" id="b2">
<qualifier type="org.javaboy.bean.p3.MyQualifier">
<attribute key="name" value="b22"/>
</qualifier>
</bean>接下来在 Bean 注入的时候，就可以使用 @MyQualifier 进行匹配了：
@Component
public class A {
@Autowired
@MyQualifier(name = "b11")
B b;
}这个就表示匹配 name 属性为 b11 的 Bean。
以上基本上就是 @Qualifier 注解在 Spring 容器中的一些用法了，接下来松哥将通过源码分析，来和小伙伴们一起探讨上面这些功能到底是怎么实现的。
2. 源码分析
为了小伙伴们能轻松掌握 @Qualifier 的源码，一些前置的步骤我这里就不和大家分析了，重点就看 @Qualifier 注解的处理过程，其他未尽内容，将在后续文章中我会继续和大家分享。
由于 @Qualifier 注解一般都是搭配 @Autowired 注解一起使用的，所以解析 @Qualifier 注解的源码离不开 @Autowired 的注入过程
2.1 doResolveDependency
我们再来看下该方法：
DefaultListableBeanFactory#doResolveDependency：
@Nullable
public Object doResolveDependency(DependencyDescriptor descriptor, @Nullable String beanName,
@Nullable Set<String> autowiredBeanNames, @Nullable TypeConverter typeConverter) throws BeansException {
//...
Map<String, Object> matchingBeans = findAutowireCandidates(beanName, type, descriptor);
if (matchingBeans.isEmpty()) {
if (isRequired(descriptor)) {
raiseNoMatchingBeanFound(type, descriptor.getResolvableType(), descriptor);
}
return null;
}
//...
}在这个方法中，首先调用了 findAutowireCandidates 方法去找到所有满足条件的 Class。Map 中的 key 就是 Bean 的名称，value 则是一个 Class，此时还没有实例化。
对于 @Qualifier 注解的处理就在 findAutowireCandidates 方法中。
2.2 findAutowireCandidates
protected Map<String, Object> findAutowireCandidates(
@Nullable String beanName, Class<?> requiredType, DependencyDescriptor descriptor) {
String[] candidateNames = BeanFactoryUtils.beanNamesForTypeIncludingAncestors(
this, requiredType, true, descriptor.isEager());
//...
for (String candidate : candidateNames) {
if (!isSelfReference(beanName, candidate) && isAutowireCandidate(candidate, descriptor)) {
addCandidateEntry(result, candidate, descriptor, requiredType);
}
}
//...
return result;
}在这个方法中，首先调用 BeanFactoryUtils.beanNamesForTypeIncludingAncestors 方法查找出 B 这种类型的所有 beanName，对于本文一开始的案例来说，这里拿到两个 beanName，分别是 b1、b2，如下图：
接下来就去遍历 candidateNames，在遍历的时候，有两个判断条件：
- isSelfReference：这个方法是判断给定的 beanName 是否自引用，即是否指向原始 bean 或者原始 bean 上的工厂方法，这个判断跟本文案例关系不大。
- isAutowireCandidate：这个方法从名字上就能看出来，判断这个 beanName 是否是一个候选的注入 beanName，很明显，这个跟本文案例相关，我们继续来看该方法。
在 isAutowireCandidate 方法，又依次调了三次 isAutowireCandidate 方法，也就是说 isAutowireCandidate 方法一共调了四次之后，将会来到关键的 QualifierAnnotationAutowireCandidateResolver#isAutowireCandidate 方法中。
@Override
public boolean isAutowireCandidate(BeanDefinitionHolder bdHolder, DependencyDescriptor descriptor) {
boolean match = super.isAutowireCandidate(bdHolder, descriptor);
if (match) {
match = checkQualifiers(bdHolder, descriptor.getAnnotations());
if (match) {
MethodParameter methodParam = descriptor.getMethodParameter();
if (methodParam != null) {
Method method = methodParam.getMethod();
if (method == null || void.class == method.getReturnType()) {
match = checkQualifiers(bdHolder, methodParam.getMethodAnnotations());
}
}
}
}
return match;
}在当前方法中，首先会调用 super.isAutowireCandidate 方法去判断这个 Bean 将来是否被允许注入到其他 Bean 中：
@Override
public boolean isAutowireCandidate(BeanDefinitionHolder bdHolder, DependencyDescriptor descriptor) {
if (!super.isAutowireCandidate(bdHolder, descriptor)) {
// If explicitly false, do not proceed with any other checks...
return false;
}
return checkGenericTypeMatch(bdHolder, descriptor);
}这里又是两件事，第一个是调用父类方法进行判断，这里单纯只是判断 autowireCandidate 属性是否为 true，如果这个属性为 false，就表示这个 Bean 不能被注入到其他 Bean 中，默认情况下该属性为 true，如果想要设置这个属性为 false，则可以在 @Bean 注解中设置，如下：
@Bean(value = "b1",autowireCandidate = false)
B b1() {
return new B();
}从这个层面讲，本文第一小节提出来的问题还有一种解决方案，就是把 autowireCandidate 属性设置为 false。
checkGenericTypeMatch 则主要是用来检查类型是否匹配，这个就不去细看了。
现在回到前面的 isAutowireCandidate 方法中，super.isAutowireCandidate 方法的匹配结果为 true，那么接下来就该 checkQualifiers 方法了。
checkQualifiers 方法从名字上就能看出来，就是用来检查 @Qualifier 注解的。
protected boolean checkQualifiers(BeanDefinitionHolder bdHolder, Annotation[] annotationsToSearch) {
if (ObjectUtils.isEmpty(annotationsToSearch)) {
return true;
}
SimpleTypeConverter typeConverter = new SimpleTypeConverter();
for (Annotation annotation : annotationsToSearch) {
Class<? extends Annotation> type = annotation.annotationType();
boolean checkMeta = true;
boolean fallbackToMeta = false;
if (isQualifier(type)) {
if (!checkQualifier(bdHolder, annotation, typeConverter)) {
fallbackToMeta = true;
}
else {
checkMeta = false;
}
}
if (checkMeta) {
//...
}
return true;
}这个方法会遍历传进来的注解，传进来的注解数组是 A 中 B 属性上的所有注解，以本文第一小节的案例为 1，这里是有两个注解，分别是 @Autowired 和 @Qualifier。
在这个方法中会去遍历注解数组，判断注解是否为 @Qualifier 类型的，如果是，则调用 checkQualifier 方法做进一步检查。
isQualifier 方法的逻辑很简单：
protected boolean isQualifier(Class<? extends Annotation> annotationType) {
for (Class<? extends Annotation> qualifierType : this.qualifierTypes) {
if (annotationType.equals(qualifierType) || annotationType.isAnnotationPresent(qualifierType)) {
return true;
}
}
return false;
}这个判断是遍历 qualifierTypes 集合，将集合中的注解类型挨个拿出来和传入的参数进行比对，之所以是一个集合而不是直接拿 @Qualifier 注解做比对，是因为这个注解在 JSR-330 中也有一个实现，如果项目用到了 JSR-330 的话，那么 qualifierTypes 集合中就有两个注解。
checkQualifier 方法算是整个 @Qualifier 处理最为核心的部分了：
protected boolean checkQualifier(
BeanDefinitionHolder bdHolder, Annotation annotation, TypeConverter typeConverter) {
Class<? extends Annotation> type = annotation.annotationType();
RootBeanDefinition bd = (RootBeanDefinition) bdHolder.getBeanDefinition();
AutowireCandidateQualifier qualifier = bd.getQualifier(type.getName());
if (qualifier == null) {
qualifier = bd.getQualifier(ClassUtils.getShortName(type));
}
if (qualifier == null) {
// First, check annotation on qualified element, if any
Annotation targetAnnotation = getQualifiedElementAnnotation(bd, type);
// Then, check annotation on factory method, if applicable
if (targetAnnotation == null) {
targetAnnotation = getFactoryMethodAnnotation(bd, type);
}
if (targetAnnotation == null) {
RootBeanDefinition dbd = getResolvedDecoratedDefinition(bd);
if (dbd != null) {
targetAnnotation = getFactoryMethodAnnotation(dbd, type);
}
}
if (targetAnnotation == null) {
// Look for matching annotation on the target class
if (getBeanFactory() != null) {
try {
Class<?> beanType = getBeanFactory().getType(bdHolder.getBeanName());
if (beanType != null) {
targetAnnotation = AnnotationUtils.getAnnotation(ClassUtils.getUserClass(beanType), type);
}
}
catch (NoSuchBeanDefinitionException ex) {
// Not the usual case - simply forget about the type check...
}
}
if (targetAnnotation == null && bd.hasBeanClass()) {
targetAnnotation = AnnotationUtils.getAnnotation(ClassUtils.getUserClass(bd.getBeanClass()), type);
}
}
if (targetAnnotation != null && targetAnnotation.equals(annotation)) {
return true;
}
}
Map<String, Object> attributes = AnnotationUtils.getAnnotationAttributes(annotation);
if (attributes.isEmpty() && qualifier == null) {
// If no attributes, the qualifier must be present
return false;
}
for (Map.Entry<String, Object> entry : attributes.entrySet()) {
String attributeName = entry.getKey();
Object expectedValue = entry.getValue();
Object actualValue = null;
// Check qualifier first
if (qualifier != null) {
actualValue = qualifier.getAttribute(attributeName);
}
if (actualValue == null) {
// Fall back on bean definition attribute
actualValue = bd.getAttribute(attributeName);
}
if (actualValue == null && attributeName.equals(AutowireCandidateQualifier.VALUE_KEY) &&
expectedValue instanceof String && bdHolder.matchesName((String) expectedValue)) {
// Fall back on bean name (or alias) match
continue;
}
if (actualValue == null && qualifier != null) {
// Fall back on default, but only if the qualifier is present
actualValue = AnnotationUtils.getDefaultValue(annotation, attributeName);
}
if (actualValue != null) {
actualValue = typeConverter.convertIfNecessary(actualValue, expectedValue.getClass());
}
if (!expectedValue.equals(actualValue)) {
return false;
}
}
return true;
}来细细的说一下这个方法。
- 该方法首先获取到注解的类型，一般情况下，这里拿到的注解就是 @Qualifier，如果使用了自定义注解的话，那么这里拿到的就是自定义注意，需要和小伙伴么强调一下，这里的注解是指 A 类中 B 属性上的注解（并非提供 B 对象的 Java 方法上的注解）。
- 接下来会执行 bd.getQualifier 方法，分别以第 1 步中拿到的注解全路径（org.springframework.beans.factory.annotation.Qualifier）和短路径（Qualifier）为参数，去搜索看是否能够获取到一个 qualifier。那么什么时候能够获取到值呢？本文 1.4 小节的情况可以获取到值，如：A 类有一个 B 属性，B 属性上有一个 @MyQualifier 注解，那么这里就会尝试去 RootBeanDefinition 中也找到一个该注解，其实就是去看 XML 中是否有配置，XML 如果有配置，则直接进入第 8 步。
- 当然，对于 1.4 小节这种案例启示我们日常开发中很少写，所以一般情况下，经过第 2 步之后，qualifier 变量还是为 null。那么接下来就调用 getQualifiedElementAnnotation 方法去查找注解。这个方法松哥感觉也是一个特别冷门的用法。该方法的本质实际上去查找当前 Bean 的定义中，是否存在 qualifiedElement，如果存在，则直接读取 qualifiedElement 上的 @Qualifier 注解。松哥举一个简单例子，来给大家演示一下什么情况下，getQualifiedElementAnnotation 方法返回值不为 null。
A 类和 1.1 小节的案例一样，依然是通过 @Qualifier 注解去描述想要注入一个名为 b1 的 Bean，B 类如下：
@Qualifier("b1")
public class B {
}然后在配置文件中加载：
AnnotationConfigApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext();
ctx.scan("org.javaboy.bean.p3");
RootBeanDefinition bd = new RootBeanDefinition();
bd.setBeanClass(B.class);
bd.setQualifiedElement(B.class);
ctx.registerBeanDefinition("b1", bd);
ctx.refresh();大家看到，在这个配置文件中，我向 Spring 容器手动注册了一个 BeanDefinition，并为这个 BeanDefinition 设置了 QualifiedElement 属性。如此之后，在上面第 3 步的方法中，系统就会找到这个 QualifiedElement（即 B.class），然后读取出来该类上面的注解，如果读取到了，就直接进入到第 7 步。
回到主线，我们来继续看第 4 步。
- 一般来说，第 3 步这种写法也很少见，所以基本上都会进入到第 4 步，现在是执行 getFactoryMethodAnnotation 方法，这个方法就是去找到 JavaConfig 配置类中 b1() 方法上的 @Qualifier 注解，这种是比较常见的，一般在这一步，就可以拿到 targetAnnotation 了，获取到 targetAnnotation 之后继续执行第 步。
- 当然，第 4 步也有可能没有拿到 targetAnnotation，虽然这种情况比较少见，但是也和小伙伴们说一下，如果第 4 步没有获取到 targetAnnotation，那么接下来会调用 getResolvedDecoratedDefinition 方法获取到一个装饰之后的 BeanDefinition，然后继续获取从中获取 targetAnnotation。这里所谓的 DecoratedDefinition 其实就是一个 BeanDefinitionHolder，这个里边保存了一个 BeanDefinition，这种配置其实比较繁琐，一般我们很少用，给小伙伴们简单演示下，如下：
AnnotationConfigApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext();
RootBeanDefinition rbd = new RootBeanDefinition();
GenericBeanDefinition bd = new GenericBeanDefinition();
bd.setBeanClass(B.class);
rbd.setDecoratedDefinition(new BeanDefinitionHolder(bd, "b99"));
rbd.setBeanClass(B.class);
ctx.registerBeanDefinition("b99", rbd);
ctx.register(JavaConfig.class);
ctx.refresh();这个日常开发中应该很少用，小伙伴们了解即可。
回到住下，我么继续来看第 6 步。
- 如果前面几步还是没有拿到 targetAnnotation，那么接下来就要去类上面查找，查看目标类上是否有 @Qualifier 注解了（如果我们在 B 类上添加了 @Qualifier 注解，就会在这里拿到），去类上面找注解的时候，分别先按照 bdHolder 中的名字找类型，按照类型找注解以及按照 db 类型找注解的方式去找。关于 targetAnnotation 的各种查找方式就上面这些，其实就是去找一下目标类上是否存在 @Qualifier 注解，存在的话，就拿到这个注解。
- 接下来，会有一个有意思的判断，即，如果找到了 targetAnnotation，并且 targetAnnotation 还等于参数传进来的 annotation，那么这不就是 1.2 小节的情况吗？找到的 targetAnnotation 是 JavaConfig 类中 Bean 方法上的注解，参数传进来的则是 A 类中 B 属性上的注解，这俩相同的话，那没错了，这个 Bean 就正是需要的。
- 如果前面几步都没能 return，那么接下来就把传入的参数 annotation 中的属性都提取出来，如果参数上没有任何属性，即相当于 A 类的 B 属性上，虽然有 @Qualifier 注解，但是只有该注解，没有任何属性，那么显然匹配不上，直接返回 false。
- 当第 8 步成功拿到传入参数的 annotation 属性之后，接下来就遍历这些属性，获取到属性的 key 是 attributeName 以及 value 是 expectedValue，如果在前面第 2 步中拿到了 qualifier，那么就从 qualifier 中获取对应的属性值进行比较；如果 qualifier 中没有获取到 value，则从 BeanDefinition 的属性去获取也可以，但是很显然这些一般都是没有值的，拿不到。
- 如果还没有拿到 actualValue，并且 attributeName 是 value，并且 expectedValue 是字符串类型，然后判断 bdHolder.matchesName 中是否包含 expectedValue，这个判断实质上就是查看 bdHolder 中定义的 Bean 名称、别名等，是否和 expectedValue 相等，本文 1.1 小节中的案例，将在这里被比对到然后 continue，这里之所以不急着直接 return，是担心后面还有其他属性不满足，如果后续其他属性都满足条件，那么直接在方法结尾处返回 true 即可。
- 如果前面还是没能返回，并且 qualifier 不为空，那么就尝试去获取传入注解的默认值，然后进行比较。
以上就是 checkQualifier 方法完整的比较流程。总结一下，其实就两步：
- 先去找目标类上是否也存在 @Qualifier 注解，就是前面 7 步找 targetAnnotation 的过程，如果目标类上也存在该注解，直接做注解的比对即可，就不去管属性了。
- 如果没有 targetAnnotation，即 @Qualifier 注解只出现在需求的一方（A 类属性上才有），那么就把这个唯一的 @Qualifier 注解的属性拿出来，分别跟 XML 配置、BeanDefinition 属性、BeanName 等做比较，如果比对上了，就返回 true。
checkQualifier 方法看完了，现在我们回到 checkQualifiers 方法中，如果 checkQualifier 返回 true，那么 checkMeta 就会为 false，这个表示是否检查元注解，即如果 checkQualifier 比对失败，就会遍历当前注解的元注解，找到 @Qualifier，然后继续调用 checkQualifier 方法进行比较，后续逻辑和前面基本一致，我就不赘述了。
好了，经过上面一整套流程后，findAutowireCandidates 方法所返回的 matchingBeans 就只有一个目标 Bean 了～
3. 小结
今天和小伙伴们梳理了一下 @Qualifier 注解的作用，老实说，在源码分析的过程中，也 GET 到 Spring 许多新的玩法
到此这篇关于Spring中@Qualifier注解的用法的文章就介绍到这了,更多相关Spring @Qualifier注解内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！