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Spring 核心概念

2022-07-10 15:01:29

Spring 核心概念

引言

本文主要介紹 Spring 原始碼中使用到的一些核心類

1. BeanDefinition

BeanDefinition表示Bean定義，BeanDefinition 中存在很多屬性用來描述一個Bean的特點。比如：

  • class，表示Bean型別
  • scope，表示Bean作用域，單例或原型等
  • lazylnit：表示Bean是否是懶載入
  • initMethodName：表示Bean初始化時要執行的方法
  • destroyMethodName：表示Bean銷燬時要執行的方法
  • 還有很多。。。

在Spring中，我們經常會通過以下幾種方式來定義Bean：

  1. bean 標籤
  2. @Bean
  3. @Component（@Service，@Controller）

這些，我們可以稱之申明式定義Bean。
我們還可以程式設計式定義Bean，那就是直接通過BeanDefinition，比如：

2. BeanDefinitionReader

接下來，我們來介紹幾種在Spring原始碼中所提供的BeanDefinition讀取器（BeanDefinitionReader），這些BeanDefinitionReader在我們使用Spring時用得少，但在Spring原始碼中用得多，相當於Spring原始碼的基礎設施。

AnnotatedBeanDefinitionReader

BeanDefinition 讀取器，可以直接把某個類轉換為BeanDefinition，並且會解析該類上的註解，比如：

注意：它能解析的註解是：@Conditional，@Scope、@Lazy、@Primary、@DependsOn、@Role、@Description

XmlBeanDefinitionReader

可以解析標籤，將 xml 檔案中定義的 bean 解析為 BeanDefinition

ClassPathBeanDefinitionScanner

ClassPathBeanDefinitionScanner是掃描器，但是它的作用和BeanDefinitionReader類似，它可以進行掃描，掃描某個包路徑，對掃描到的類進行解析，比如，掃描到的類上如果存在@Component註解，那麼就會把這個類解析為一個BeanDefinition，比如：

3. BeanFactory

BeanFactory表示Bean工廠，所以很明顯，BeanFactory會負責建立Bean，並且提供獲取Bean的APl。\

而 ApplicationContext 是 BeanFactory 的一種，在 Spring 中的定義如下

首先，在Java中，介面是可以多繼承的，我們發現ApplicationContext繼承了ListableBeanFactory和HierarchicalBeanFactory，而ListableBeanFactory和HierarchicalBeanFactory都繼承至BeanFactory，所以我們可以認為ApplicationContext繼承了BeanFactory，相當於蘋果繼承水果，寶馬繼承汽車一樣，ApplicationContext也是BeanFactory的一種，擁有BeanFactory支援的所有功能，不過ApplicationContext比BeanFactory更加強大，ApplicationContext還基礎了其他介面，也就表示ApplicationContext還擁有其他功能，比如MessageSource表示國際化，ApplicationEventPublisher表示事件釋出，EnvironmentCapable表示獲取環境變數，等等，關於ApplicationContext後面再詳細討論。

在Spring的原始碼實現中，當我們new一個ApplicationContext時，其底層會new一個BeanFactory出來，當使用ApplicationContext的某些方法時，比如getBean0，底層呼叫的是BeanFactory的getBean()方法。

在Spring原始碼中，BeanFactory介面存在一個非常重要的實現類是：DefaultListableBeanFactory，也是非常核心的。

DefaultListableBeanFactory是非常強大的，支援很多功能，可以通過檢視 DefaultListableBeanFactory的類繼承實現結構來看

4. ApplicationContext

上面有分析到，ApplicationContext是個介面，實際上也是一個BeanFactory，不過比BeanFactory更加強大，比如：
1.HierarchicalBeanFactory：擁有獲取父BeanFactory的功能
2.ListableBeanFactory：擁有獲取beanNames的功能3.ResourcePatternResolver：資源載入器，可以一次性獲取多個資源（檔案資源等等）
4.EnvironmentCapable：可以獲取執行時環境（沒有設定執行時環境功能）
5.ApplicationEventPublisher：擁有廣播事件的功能（沒有新增事件監聽器的功能）
6.MessageSource：擁有國際化功能

ApplicationContext 有兩個比較重要的實現類：

1.AnnotationConfig ApplicationContext
2.ClassPathXmlApplicationContext

4.1 AnnotationConfig ApplicationContext

  1. ConfigurableApplicationContext：繼承了ApplicationContext介面，增加了，新增事件監聽器、新增BeanFactoryPostProcessor、設定Environment，獲取ConfigurableListableBeanFactory等功能
  2. AbstractApplicationContext：實現了ConfigurableApplicationContext介面
  3. GenericApplicationContext：繼承了AbstractApplicationContext，實現了BeanDefinitionRegistry介面，擁有了所有ApplicationContext的功能，並且可以註冊BeanDefinition，注意這個類中有一個屬性（DefaultListableBeanFactory beanFactory）
  4. AnnotationConfigRegistry：可以單獨註冊某個為類為BeanDefinition（可以處理該類上的
    @Configuration註解，已經可以處理@Bean註解），同時可以掃描
  5. AnnotationConfig ApplicationContext：繼承了GenericApplicationContext，實現了AnnotationConfigRegistry介面，擁有了以上所有的功能

4.2 ClassPathXmlApplicationContext

它也是繼承了AbstractApplicationContext，但是相對於AnnotationConfigApplicationContext而言，功能沒有AnnotationConfig ApplicationContext強大，比如不能註冊BeanDefinition

5. BeanPostProcessor

BeanPostProcess表示Bena的後置處理器，我們可以定義一個或多個BeanPostProcessor，比如通過一下程式碼定義一個BeanPostProcessor：

一個BeanPostProcessor可以在任意一個Bean的初始化之前以及初始化之後去額外的做一些使用者自定義的邏輯，當然，我們可以通過判斷beanName來進行鍼對性處理（針對某個Bean，或某部分Bean）。
我們可以通過定義BeanPostProcessor來干涉Spring建立Bean的過程。

6. BeanFactoryPostProcessor

BeanFactoryPostProcessor表示Bean工廠的後置處理器，其實和BeanPostProcessor類似，BeanPostProcessor是干涉Bean的建立過程，BeanFactoryPostProcessor是干涉BeanFactory的建立過程。

7. FactoryBean

上面提到，我們可以通過BeanPostPorcessor來干涉Spring建立Bean的過程，但是如果我們想一個Bean完完全全由我們來創造，也是可以的，比如通過FactoryBean：

通過上面這段程式碼，我們自己創造了一個UserService物件，並且它將成為Bean。但是通過這種方式創造出來的UserService的Bean，只會經過初始化後，其他Spring的生命週期步驟是不會經過的，比如依賴注入。
有同學可能會想到，通過@Bean也可以自己生成一個物件作為Bean，那麼和FactoryBean的區別是什麼呢？其實在很多場景下他倆是可以替換的，但是站在原理層面來說的，區別很明顯，@Bean定義的Bean是會經過完整的Bean生命週期的。

8.ExcludeFilter和IncludeFilter

這兩個Filter是Spring掃描過程中用來過濾的。ExcludeFilter表示排除過濾器，IncludeFilter表示包含過濾器。
比如以下設定，表示掃描com.zhouyu這個包下面的所有類，但是排除UserService類，也就是就算它上面有@Component註解也不會成為Bean。

再比如以下設定，就算UserService類上沒有@Component註解，它也會被掃描成為一個Bean。

FilterType分為：
1.ANNOTATION：表示是否包含某個註解
2.ASSIGNABLE TYPE：表示是否是某個類
3.ASPECTJ：表示否是符合某個Aspectj表示式
4.REGEX：表示是否符合某個正規表示式
5.CUSTOM：自定義

在Spring的掃描邏輯中，預設會新增一個Annotation TypeFilter給includeFilters，表示預設情況下Spring掃描過程中會認為類上有@Component註解的就是Bean。

9. MetadataReader、ClassMetadata、Annotation Metadata

在Spring中需要去解析類的資訊，比如類名、類中的方法、類上的註解，這些都可以稱之為類的後設資料，所以Spring中對類的後設資料做了抽象，並提供了一些工具類。
MetadataReader表示類的後設資料讀取器，預設實現類為SimpleMetadataReader

需要注意的是，SimpleMetadataReader去解析類時，使用的ASM技術。
為什麼要使用ASM技術，Spring啟動的時候需要去掃描，如果指定的包路徑比較寬泛，那麼掃描的類是非常多的，那如果在Spring啟動時就把這些類全部載入進JVM了，這樣不太好，所以使用了ASM技術。