Spring 注解和 XML 配置文件重复定义 Bean，会怎样？

作者：明明如月学长， CSDN 博客专家，蚂蚁集团高级 Java 工程师，《性能优化方法论》作者、《解锁大厂思维：剖析《阿里巴巴Java开发手册》》、《再学经典：《EffectiveJava》独家解析》专栏作者。

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一、背景

今天一个偶然的机会，发现某个同事在使用 Spring 的时候，有一个 Bean 在类上既加上了 @Service 注解，又在 Spring 的 XML 配置文件中也加了 的定义。
那么，如果两处都进行了配置，如果两处配置不一致会怎样？
我们今天简单分析下。

二、场景复现

2.1 直接复现

2.1.1 复现

添加 Spring 依赖：

   <!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.springframework/spring-core -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-core</artifactId>
            <version>5.3.23</version>
        </dependency>

        <!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.springframework/spring-context -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-context</artifactId>
            <version>5.3.23</version>
        </dependency>

模拟 Bean 的定义：

package org.example.third.spring;

import lombok.Data;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Data
@Component("student")
public class Student {

    @Value("李四")
    private String name;

    @Value("18")
    private Integer age;

}

Spring 的 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
        https://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd http://www.springframework.org/schema/context https://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">

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

    <bean id="student" class="org.example.third.spring.Student">
        <property name="name" value="张三"/>
        <property name="age" value="22"/>
    </bean>
</beans>

加载执行：

package org.example.third.spring;

import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;

public class InjectValueXmlApplication {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("inject-value.xml");

        Student student = ctx.getBean(Student.class);
        System.out.println("student : " + student);
    }
}

打印的结果：

student : Student(name=张三, age=22)

通过观察可以看到，同时采用 @Component 注解和 xml 定义 Bean 时， xml 优先级更高。

2.1.2 分析

通过调试我们发现，解析 Bean 定义时，优先执行执行 component-scan 扫描注解：
image.png

然后再执行 176 行处理 xml 中 bean 定义
image.png

上述两个入口都会走到这里： DefaultListableBeanFactory#registerBeanDefinition

	@Override
	public void registerBeanDefinition(String beanName, BeanDefinition beanDefinition)
			throws BeanDefinitionStoreException {

		Assert.hasText(beanName, "Bean name must not be empty");
		Assert.notNull(beanDefinition, "BeanDefinition must not be null");

		if (beanDefinition instanceof AbstractBeanDefinition) {
			try {
				((AbstractBeanDefinition) beanDefinition).validate();
			}
			catch (BeanDefinitionValidationException ex) {
				throw new BeanDefinitionStoreException(beanDefinition.getResourceDescription(), beanName,
						"Validation of bean definition failed", ex);
			}
		}

		BeanDefinition existingDefinition = this.beanDefinitionMap.get(beanName);
		if (existingDefinition != null) {
			if (!isAllowBeanDefinitionOverriding()) {
				throw new BeanDefinitionOverrideException(beanName, beanDefinition, existingDefinition);
			}
			else if (existingDefinition.getRole() < beanDefinition.getRole()) {
				// e.g. was ROLE_APPLICATION, now overriding with ROLE_SUPPORT or ROLE_INFRASTRUCTURE
				if (logger.isInfoEnabled()) {
					logger.info("Overriding user-defined bean definition for bean '" + beanName +
							"' with a framework-generated bean definition: replacing [" +
							existingDefinition + "] with [" + beanDefinition + "]");
				}
			}
			else if (!beanDefinition.equals(existingDefinition)) {
				if (logger.isDebugEnabled()) {
					logger.debug("Overriding bean definition for bean '" + beanName +
							"' with a different definition: replacing [" + existingDefinition +
							"] with [" + beanDefinition + "]");
				}
			}
			else {
				if (logger.isTraceEnabled()) {
					logger.trace("Overriding bean definition for bean '" + beanName +
							"' with an equivalent definition: replacing [" + existingDefinition +
							"] with [" + beanDefinition + "]");
				}
			}
			this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);
		}
		else {
			if (hasBeanCreationStarted()) {
				// Cannot modify startup-time collection elements anymore (for stable iteration)
				synchronized (this.beanDefinitionMap) {
					this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);
					List<String> updatedDefinitions = new ArrayList<>(this.beanDefinitionNames.size() + 1);
					updatedDefinitions.addAll(this.beanDefinitionNames);
					updatedDefinitions.add(beanName);
					this.beanDefinitionNames = updatedDefinitions;
					removeManualSingletonName(beanName);
				}
			}
			else {
				// Still in startup registration phase
				this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);
				this.beanDefinitionNames.add(beanName);
				removeManualSingletonName(beanName);
			}
			this.frozenBeanDefinitionNames = null;
		}

		if (existingDefinition != null || containsSingleton(beanName)) {
			resetBeanDefinition(beanName);
		}
		else if (isConfigurationFrozen()) {
			clearByTypeCache();
		}
	}

通过注解解析时，通过类文件中读取 Bean 的定义：
image.png

BeanDefinition 被放在 beanDefinitionMap ， bean 名称被放在 beanDefinitionNames中。
image.png

然后从 xml 中加载重名的 bean 时，从xml 中读取 Bean 的定义。由于注解中已经定义，这里会走到1005 行：

image.png

在 org.springframework.beans.factory.support.DefaultListableBeanFactory默认允许 BeanDefinition 重写。

	/**
	 * Return whether it should be allowed to override bean definitions by registering
	 * a different definition with the same name, automatically replacing the former.
	 * @since 4.1.2
	 */
	public boolean isAllowBeanDefinitionOverriding() {
		return this.allowBeanDefinitionOverriding;
	}


	/** Whether to allow re-registration of a different definition with the same name. */
	private boolean allowBeanDefinitionOverriding = true;

因此， XML 中的 Bean 定义覆盖了注解中的配置。

2.2 在 xml 中重复定义

2.2.1 模拟

<?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
        https://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd http://www.springframework.org/schema/context https://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">

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

    <bean id="student" class="org.example.third.spring.Student">
        <property name="name" value="张三"/>
        <property name="age" value="22"/>
    </bean>


    <bean id="student" class="org.example.third.spring.Student">
        <property name="name" value="李四"/>
        <property name="age" value="18"/>
    </bean>
</beans>

Exception in thread "main" org.springframework.beans.factory.parsing.BeanDefinitionParsingException: Configuration problem: Bean name 'student' is already used in this <beans> element
Offending resource: class path resource [inject-value.xml]

at org.springframework.beans.factory.parsing.FailFastProblemReporter.error(FailFastProblemReporter.java:72)
at org.springframework.beans.factory.parsing.ReaderContext.error(ReaderContext.java:119)
at org.springframework.beans.factory.parsing.ReaderContext.error(ReaderContext.java:111)
at org.springframework.beans.factory.xml.BeanDefinitionParserDelegate.error(BeanDefinitionParserDelegate.java:281)
at org.springframework.beans.factory.xml.BeanDefinitionParserDelegate.checkNameUniqueness(BeanDefinitionParserDelegate.java:488)
at org.springframework.beans.factory.xml.BeanDefinitionParserDelegate.parseBeanDefinitionElement(BeanDefinitionParserDelegate.java:434)
at org.springframework.beans.factory.xml.BeanDefinitionParserDelegate.parseBeanDefinitionElement(BeanDefinitionParserDelegate.java:405)
at org.springframework.beans.factory.xml.DefaultBeanDefinitionDocumentReader.processBeanDefinition(DefaultBeanDefinitionDocumentReader.java:306)
at org.springframework.beans.factory.xml.DefaultBeanDefinitionDocumentReader.parseDefaultElement(DefaultBeanDefinitionDocumentReader.java:197)
at org.springframework.beans.factory.xml.DefaultBeanDefinitionDocumentReader.parseBeanDefinitions(DefaultBeanDefinitionDocumentReader.java:176)
at org.springframework.beans.factory.xml.DefaultBeanDefinitionDocumentReader.doRegisterBeanDefinitions(DefaultBeanDefinitionDocumentReader.java:149)
at org.springframework.beans.factory.xml.DefaultBeanDefinitionDocumentReader.registerBeanDefinitions(DefaultBeanDefinitionDocumentReader.java:96)

关键信息： BeanDefinitionParsingException: Configuration problem: Bean name 'student' is already used in this <beans> element
Offending resource: class path resource [inject-value.xml]

2.2.2 分析

Spring 的 Bean 加载离不开AbstractApplicationContext#refresh()。

@Override
	public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
		synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
			StartupStep contextRefresh = this.applicationStartup.start("spring.context.refresh");

			// 准备刷新此上下文。
			prepareRefresh();

			// 告诉子类刷新内部bean工厂。
			ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();

			// 为在此上下文中使用的bean工厂做准备。
			prepareBeanFactory(beanFactory);

			try {
				// 允许在上下文子类中后处理bean工厂。
				postProcessBeanFactory(beanFactory);

				StartupStep beanPostProcess = this.applicationStartup.start("spring.context.beans.post-process");
				// 调用在上下文中注册为bean的工厂处理器。
				invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);

				// 注册拦截bean创建的bean处理器。
				registerBeanPostProcessors(beanFactory);
				beanPostProcess.end();

				// 为此上下文初始化消息源。
				initMessageSource();

				// 为此上下文初始化事件多路广播器。
				initApplicationEventMulticaster();

				// 在特定上下文子类中初始化其他特殊bean。
				onRefresh();

				// 检查监听器bean并注册它们。
				registerListeners();

				// 实例化所有剩余的（非延迟初始化）单例。
				finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);

				// 最后一步：发布相应的事件。
				finishRefresh();
			}

			catch (BeansException ex) {
				if (logger.isWarnEnabled()) {
					logger.warn("Exception encountered during context initialization - " +
							"cancelling refresh attempt: " + ex);
				}

				// 销毁已创建的单例以避免悬空资源。
				destroyBeans();

				// 重置“活动”标志。
				cancelRefresh(ex);

				// 将异常传播给调用者。
				throw ex;
			}

			finally {
				// 重置Spring核心中的常见内省缓存，因为我们可能不再需要单例bean的元数据...
				resetCommonCaches();
				contextRefresh.end();
			}
		}
	}

这个问题涉及到关键方法： AbstractRefreshableApplicationContext#refreshBeanFactory

@Override
	protected final void refreshBeanFactory() throws BeansException {
		if (hasBeanFactory()) {
			destroyBeans();
			closeBeanFactory();
		}
		try {
			DefaultListableBeanFactory beanFactory = createBeanFactory();
			beanFactory.setSerializationId(getId());
			customizeBeanFactory(beanFactory);
            
            // 加载 bean 定义
			loadBeanDefinitions(beanFactory);
			this.beanFactory = beanFactory;
		}
		catch (IOException ex) {
			throw new ApplicationContextException("I/O error parsing bean definition source for " + getDisplayName(), ex);
		}
	}

再往底层：AbstractBeanDefinitionReader#loadBeanDefinitions(java.lang.String)

@Override
	public int loadBeanDefinitions(String location) throws BeanDefinitionStoreException {
		return loadBeanDefinitions(location, null);
	}

再往底层： BeanDefinitionParserDelegate#checkNameUniqueness

	/**
	 * Validate that the specified bean name and aliases have not been used already
	 * within the current level of beans element nesting.
	 */
	protected void checkNameUniqueness(String beanName, List<String> aliases, Element beanElement) {
		String foundName = null;

		if (StringUtils.hasText(beanName) && this.usedNames.contains(beanName)) {
			foundName = beanName;
		}
		if (foundName == null) {
			foundName = CollectionUtils.findFirstMatch(this.usedNames, aliases);
		}
		if (foundName != null) {
			error("Bean name '" + foundName + "' is already used in this <beans> element", beanElement);
		}

		this.usedNames.add(beanName);
		this.usedNames.addAll(aliases);
	}

第一次会将 beanName 放在 usedNames 中。
image.png

读取第一个 bean 的名称时， usedNames 集合里面已经有了，就会报这个错误
image.png

通过阅读源码和调试，我们可以发现在 xml 中重复定义会有 bean 名称的重复检查。

三、启示

3.1 注解和 XML 哪种更好？

Spring 使用注解和使用 xml 的方式定义 bean 都有各自的优缺点，没有绝对的好坏，具体要根据实际情况和需求来选择。
适合使用注解的情况：

简化配置：使用注解可以减少XML配置文件的冗长，使代码更加简洁易读。

代码可读性：使用注解可以更加清晰地表达代码的意图，使代码更加易于理解。

依赖注入：注解可以很方便地进行依赖注入，省去了手动配置的麻烦。

自动装配：使用注解可以轻松实现自动装配，提高开发效率。

适合使用XML配置的情况：

统一管理：XML配置文件可以集中管理所有的配置信息，包括数据库连接、事务管理等。

灵活性：XML配置文件可以根据需要进行修改，而不需要修改代码。

依赖关系：XML配置文件可以清晰地表达Bean之间的依赖关系，使代码更加易于维护。

兼容性：XML配置文件具有很好的兼容性，可以在不同的环境中使用。

一般来说，注解方式更简洁、方便、灵活，但也可能造成代码和配置的耦合，而 xml 方式更清晰、规范、可扩展，但也可能造成配置文件的冗长和复杂。

3.2 如何选择

一般来说，如果需要使用一些第三方的库或者类，或者需要配置一些通用的或者复杂的 bean，可以使用 xml 配置，这样可以更好地管理和扩展。
image.png
如果需要使用自己开发的类或者简单的 bean，可以使用注解配置，这样可以更简洁和方便。
如果需要更好的类型安全和开发效率，也可以考虑使用注解；如果需要更好的灵活性和可读性，也可以考虑使用 xml。
最终还是要根据具体的项目需求和团队开发习惯来选择合适的方式。

3.3 注意事项

注解和 xml 的方式定义 bean 也可以同时使用，但要注意避免命名冲突的问题。如果出现两个相同名称的实例，Spring 会覆盖其中一个，xml 优先级高于注解；xml 中同时配置两个相同 id 的 bean，直接校验不通过报错。

四、总结

大家在日常开发中，尤其是工作一两年的同学，写代码一定不要止步于模仿，而要真正搞清楚为什么要这么做，避免一些“粗心” 带来不必要的问题。
大家不要止步于写出能跑的代码，而是要写出“对”的代码。

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