社区微信群开通啦,扫一扫抢先加入社区官方微信群
社区微信群
Spring IOC设计原理解析:本文乃学习整理参考而来
(1) BeanFactory
(2) BeanDefinition
1、 XmlBeanFactory(屌丝IOC)的整个流程
2、 FileSystemXmlApplicationContext 的IOC容器流程
1、高富帅IOC解剖
2、 设置资源加载器和资源定位
3、AbstractApplicationContext的refresh函数载入Bean定义过程:
4、AbstractApplicationContext子类的refreshBeanFactory()方法:
5、AbstractRefreshableApplicationContext子类的loadBeanDefinitions方法:
6、AbstractBeanDefinitionReader读取Bean定义资源:
7、资源加载器获取要读入的资源:
8、XmlBeanDefinitionReader加载Bean定义资源:
9、DocumentLoader将Bean定义资源转换为Document对象:
10、XmlBeanDefinitionReader解析载入的Bean定义资源文件:
11、DefaultBeanDefinitionDocumentReader对Bean定义的Document对象解析:
12、BeanDefinitionParserDelegate解析Bean定义资源文件中的<Bean>元素:
13、BeanDefinitionParserDelegate解析<property>元素:
14、解析<property>元素的子元素:
15、解析<list>子元素:
16、解析过后的BeanDefinition在IoC容器中的注册:
17、DefaultListableBeanFactory向IoC容器注册解析后的BeanDefinition:
总结:
1、依赖注入发生的时间
2、AbstractBeanFactory通过getBean向IoC容器获取被管理的Bean:
3、AbstractAutowireCapableBeanFactory创建Bean实例对象:
4、createBeanInstance方法创建Bean的java实例对象:
5、SimpleInstantiationStrategy类使用默认的无参构造方法创建Bean实例化对象:
6、populateBean方法对Bean属性的依赖注入:
7、BeanDefinitionValueResolver解析属性值:
8、BeanWrapperImpl对Bean属性的依赖注入:
1、介绍
2、Spring IoC容器的lazy-init属性实现预实例化:
(1) .refresh()
(2).finishBeanFactoryInitialization处理预实例化Bean:
(3) .DefaultListableBeanFactory对配置lazy-init属性单态Bean的预实例化:
3、FactoryBean的实现:
(1).FactoryBean的源码如下:
(2). AbstractBeanFactory的getBean方法调用FactoryBean:
(3)、AbstractBeanFactory生产Bean实例对象:
(4).工厂Bean的实现类getObject方法创建Bean实例对象:
4.BeanPostProcessor后置处理器的实现:
(1).BeanPostProcessor的源码如下:
(2).AbstractAutowireCapableBeanFactory类对容器生成的Bean添加后置处理器:
(3).initializeBean方法为容器产生的Bean实例对象添加BeanPostProcessor后置处理器:
(4).AdvisorAdapterRegistrationManager在Bean对象初始化后注册通知适配器:
5.Spring IoC容器autowiring实现原理:
(1). AbstractAutoWireCapableBeanFactory对Bean实例进行属性依赖注入:
(2).Spring IoC容器根据Bean名称或者类型进行autowiring自动依赖注入:
(3).DefaultSingletonBeanRegistry的registerDependentBean方法对属性注入:
IoC 容器:最主要是完成了完成对象的创建和依赖的管理注入等等。
先从我们自己设计这样一个视角来考虑:
所谓控制反转,就是把原先我们代码里面需要实现的对象创建、依赖的代码,反转给容器来帮忙实现。那么必然的我们需要创建一个容器,同时需要一种描述来让容器知道需要创建的对象与对象的关系。这个描述最具体表现就是我们可配置的文件。
对象和对象关系怎么表示?
可以用 xml , properties 文件等语义化配置文件表示。
描述对象关系的文件存放在哪里?
可能是 classpath , filesystem ,或者是 URL 网络资源, servletContext 等。
回到正题,有了配置文件,还需要对配置文件解析。
不同的配置文件对对象的描述不一样,如标准的,自定义声明式的,如何统一? 在内部需要有一个统一的关于对象的定义,所有外部的描述都必须转化成统一的描述定义。
如何对不同的配置文件进行解析?需要对不同的配置文件语法,采用不同的解析器
(1) BeanFactory
Spring Bean的创建是典型的工厂模式,这一系列的Bean工厂,也即IOC容器为开发者管理对象间的依赖关系提供了很多便利和基础服务,在Spring中有许多的IOC容器的实现供用户选择和使用,其相互关系如下:
其中BeanFactory作为最顶层的一个接口类,它定义了IOC容器的基本功能规范,BeanFactory 有三个子类:ListableBeanFactory、HierarchicalBeanFactory 和AutowireCapableBeanFactory。但是从上图中我们可以发现最终的默认实现类是 DefaultListableBeanFactory,他实现了所有的接口。那为何要定义这么多层次的接口呢?查阅这些接口的源码和说明发现,每个接口都有他使用的场合,它主要是为了区分在 Spring 内部在操作过程中对象的传递和转化过程中,对对象的数据访问所做的限制。例如 ListableBeanFactory 接口表示这些 Bean 是可列表的,而 HierarchicalBeanFactory 表示的是这些 Bean 是有继承关系的,也就是每个Bean 有可能有父 Bean。AutowireCapableBeanFactory 接口定义 Bean 的自动装配规则。这四个接口共同定义了 Bean 的集合、Bean 之间的关系、以及 Bean 行为.
最基本的IOC容器接口BeanFactory
public interface BeanFactory {
//对FactoryBean的转义定义,因为如果使用bean的名字检索FactoryBean得到的对象是工厂生成的对象,
//如果需要得到工厂本身,需要转义
String FACTORY_BEAN_PREFIX = "&";
//根据bean的名字,获取在IOC容器中得到bean实例
Object getBean(String name) throws BeansException;
//根据bean的名字和Class类型来得到bean实例,增加了类型安全验证机制。
Object getBean(String name, Class requiredType) throws BeansException;
//提供对bean的检索,看看是否在IOC容器有这个名字的bean
boolean containsBean(String name);
//根据bean名字得到bean实例,并同时判断这个bean是不是单例
boolean isSingleton(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException;
//得到bean实例的Class类型
Class getType(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException;
//得到bean的别名,如果根据别名检索,那么其原名也会被检索出来
String[] getAliases(String name);
}
在BeanFactory里只对IOC容器的基本行为作了定义,根本不关心你的bean是如何定义怎样加载的。正如我们只关心工厂里得到什么的产品对象,至于工厂是怎么生产这些对象的,这个基本的接口不关心。
而要知道工厂是如何产生对象的,我们需要看具体的IOC容器实现,spring提供了许多IOC容器的实现。比如XmlBeanFactory,ClasspathXmlApplicationContext等。其中XmlBeanFactory就是针对最基本的ioc容器的实现,这个IOC容器可以读取XML文件定义的BeanDefinition(XML文件中对bean的描述),如果说XmlBeanFactory是容器中的屌丝,ApplicationContext应该算容器中的高帅富.
ApplicationContext是Spring提供的一个高级的IoC容器,它除了能够提供IoC容器的基本功能外,还为用户提供了以下的附加服务。
从ApplicationContext接口的实现,我们看出其特点:
1. 支持信息源,可以实现国际化。(实现MessageSource接口)
2. 访问资源。(实现ResourcePatternResolver接口,这个后面要讲)
3. 支持应用事件。(实现ApplicationEventPublisher接口)
(2) BeanDefinition
SpringIOC容器管理了我们定义的各种Bean对象及其相互的关系,Bean对象在Spring实现中是以BeanDefinition来描述的,其继承体系如下:
Bean 的解析过程非常复杂,功能被分的很细,因为这里需要被扩展的地方很多,必须保证有足够的灵活性,以应对可能的变化。Bean 的解析主要就是对 Spring 配置文件的解析。这个解析过程主要通过下图中的类完成:
IoC容器的初始化包括BeanDefinition的Resource定位、载入和注册这三个基本的过程。我们以ApplicationContext为例讲解,ApplicationContext系列容器也许是我们最熟悉的,因为web项目中使用的XmlWebApplicationContext就属于这个继承体系,还有ClasspathXmlApplicationContext等,其继承体系如下图所示:
ApplicationContext允许上下文嵌套,通过保持父上下文可以维持一个上下文体系。对于bean的查找可以在这个上下文体系中发生,首先检查当前上下文,其次是父上下文,逐级向上,这样为不同的Spring应用提供了一个共享的bean定义环境。
下面我们分别简单地演示一下两种ioc容器的创建过程
1、XmlBeanFactory(屌丝IOC)的整个流程
通过XmlBeanFactory的源码,我们可以发现:
public class XmlBeanFactory extends DefaultListableBeanFactory{
private final XmlBeanDefinitionReader reader;
public XmlBeanFactory(Resource resource)throws BeansException{
this(resource, null);
}
public XmlBeanFactory(Resource resource, BeanFactory parentBeanFactory)
throws BeansException{
super(parentBeanFactory);
this.reader = new XmlBeanDefinitionReader(this);
this.reader.loadBeanDefinitions(resource);
}
}
//根据Xml配置文件创建Resource资源对象,该对象中包含了BeanDefinition的信息
ClassPathResource resource =new ClassPathResource("application-context.xml");
//创建DefaultListableBeanFactory
DefaultListableBeanFactory factory =new DefaultListableBeanFactory();
//创建XmlBeanDefinitionReader读取器,用于载入BeanDefinition。之所以需要BeanFactory作为参数,是因为会将读取的信息回调配置给factory
XmlBeanDefinitionReader reader =new XmlBeanDefinitionReader(factory);
//XmlBeanDefinitionReader执行载入BeanDefinition的方法,最后会完成Bean的载入和注册。完成后Bean就成功的放置到IOC容器当中,以后我们就可以从中取得Bean来使用
reader.loadBeanDefinitions(resource);
通过前面的源码,this.reader = new XmlBeanDefinitionReader(this); 中其中this 传的是factory对象
2、FileSystemXmlApplicationContext 的IOC容器流程
1、高富帅IOC解剖
1 ApplicationContext =new FileSystemXmlApplicationContext(xmlPath);
先看其构造函数:
调用构造函数:
/**
* Create a new FileSystemXmlApplicationContext, loading the definitions
* from the given XML files and automatically refreshing the context.
* @param configLocations array of file paths
* @throws BeansException if context creation failed
*/public FileSystemXmlApplicationContext(String... configLocations) throws BeansException {
this(configLocations, true, null);
}
public FileSystemXmlApplicationContext(String[] configLocations, boolean refresh, ApplicationContext parent)
throws BeansException {
super(parent);
setConfigLocations(configLocations);
if (refresh) {
refresh();
}
}
2、设置资源加载器和资源定位
通过分析FileSystemXmlApplicationContext的源代码可以知道,在创建FileSystemXmlApplicationContext容器时,构造方法做以下两项重要工作:
首先,调用父类容器的构造方法(super(parent)方法)为容器设置好Bean资源加载器。
然后,再调用父类AbstractRefreshableConfigApplicationContext的setConfigLocations(configLocations)方法设置Bean定义资源文件的定位路径。
通过追踪FileSystemXmlApplicationContext的继承体系,发现其父类的父类AbstractApplicationContext中初始化IoC容器所做的主要源码如下:
public abstract class AbstractApplicationContext extends DefaultResourceLoader
implements ConfigurableApplicationContext, DisposableBean {
//静态初始化块,在整个容器创建过程中只执行一次
static {
//为了避免应用程序在Weblogic8.1关闭时出现类加载异常加载问题,加载IoC容
//器关闭事件(ContextClosedEvent)类
ContextClosedEvent.class.getName();
}
//FileSystemXmlApplicationContext调用父类构造方法调用的就是该方法
public AbstractApplicationContext(ApplicationContext parent) {
this.parent = parent;
this.resourcePatternResolver = getResourcePatternResolver();
}
//获取一个Spring Source的加载器用于读入Spring Bean定义资源文件
protected ResourcePatternResolver getResourcePatternResolver() {
// AbstractApplicationContext继承DefaultResourceLoader,也是一个S
//Spring资源加载器,其getResource(String location)方法用于载入资源
return new PathMatchingResourcePatternResolver(this);
}
……
}
public PathMatchingResourcePatternResolver(ResourceLoader resourceLoader) {
Assert.notNull(resourceLoader, "ResourceLoader must not be null");
//设置Spring的资源加载器
this.resourceLoader = resourceLoader;
}
//处理单个资源文件路径为一个字符串的情况
public void setConfigLocation(String location) {
//String CONFIG_LOCATION_DELIMITERS = ",; /t/n";
//即多个资源文件路径之间用” ,; /t/n”分隔,解析成数组形式
setConfigLocations(StringUtils.tokenizeToStringArray(location, CONFIG_LOCATION_DELIMITERS));
}
//解析Bean定义资源文件的路径,处理多个资源文件字符串数组
public void setConfigLocations(String[] locations) {
if (locations != null) {
Assert.noNullElements(locations, "Config locations must not be null");
this.configLocations = new String[locations.length];
for (int i = 0; i < locations.length; i++) {
// resolvePath为同一个类中将字符串解析为路径的方法
this.configLocations[i] = resolvePath(locations[i]).trim();
}
}
else {
this.configLocations = null;
}
}
通过这两个方法的源码我们可以看出,我们既可以使用一个字符串来配置多个Spring Bean定义资源文件,也可以使用字符串数组,即下面两种方式都是可以的:
a. ClasspathResource res = new ClasspathResource(“a.xml,b.xml,……”);
多个资源文件路径之间可以是用” ,; /t/n”等分隔。
b. ClasspathResource res = new ClasspathResource(newString[]{“a.xml”,”b.xml”,……});
至此,Spring IoC容器在初始化时将配置的Bean定义资源文件定位为Spring封装的Resource。
3、AbstractApplicationContext的refresh函数载入Bean定义过程:
Spring IoC容器对Bean定义资源的载入是从refresh()函数开始的,refresh()是一个模板方法,refresh()方法的作用是:在创建IoC容器前,如果已经有容器存在,则需要把已有的容器销毁和关闭,以保证在refresh之后使用的是新建立起来的IoC容器。refresh的作用类似于对IoC容器的重启,在新建立好的容器中对容器进行初始化,对Bean定义资源进行载入
FileSystemXmlApplicationContext通过调用其父类AbstractApplicationContext的refresh()函数启动整个IoC容器对Bean定义的载入过程:
public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
//调用容器准备刷新的方法,获取容器的当时时间,同时给容器设置同步标识
prepareRefresh();
//告诉子类启动refreshBeanFactory()方法,Bean定义资源文件的载入从
//子类的refreshBeanFactory()方法启动
ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();
//为BeanFactory配置容器特性,例如类加载器、事件处理器等
prepareBeanFactory(beanFactory);
try {
//为容器的某些子类指定特殊的BeanPost事件处理器
postProcessBeanFactory(beanFactory);
//调用所有注册的BeanFactoryPostProcessor的Bean
invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);
//为BeanFactory注册BeanPost事件处理器.
//BeanPostProcessor是Bean后置处理器,用于监听容器触发的事件
registerBeanPostProcessors(beanFactory);
//初始化信息源,和国际化相关.
initMessageSource();
//初始化容器事件传播器.
initApplicationEventMulticaster();
//调用子类的某些特殊Bean初始化方法
onRefresh();
//为事件传播器注册事件监听器.
registerListeners();
//初始化所有剩余的单态Bean.
finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);
//初始化容器的生命周期事件处理器,并发布容器的生命周期事件
finishRefresh();
}
catch (BeansException ex) {
//销毁以创建的单态Bean
destroyBeans();
//取消refresh操作,重置容器的同步标识.
cancelRefresh(ex);
throw ex;
}
}
}
refresh()方法主要为IoC容器Bean的生命周期管理提供条件,Spring IoC容器载入Bean定义资源文件从其子类容器的refreshBeanFactory()方法启动,所以整个refresh()中“ConfigurableListableBeanFactory beanFactory =obtainFreshBeanFactory();”这句以后代码的都是注册容器的信息源和生命周期事件,载入过程就是从这句代码启动。
refresh()方法的作用是:在创建IoC容器前,如果已经有容器存在,则需要把已有的容器销毁和关闭,以保证在refresh之后使用的是新建立起来的IoC容器。refresh的作用类似于对IoC容器的重启,在新建立好的容器中对容器进行初始化,对Bean定义资源进行载入
AbstractApplicationContext的obtainFreshBeanFactory()方法调用子类容器的refreshBeanFactory()方法,启动容器载入Bean定义资源文件的过程,代码如下:
protected ConfigurableListableBeanFactory obtainFreshBeanFactory() {
//这里使用了委派设计模式,父类定义了抽象的refreshBeanFactory()方法,具体实现调用子类容器的refreshBeanFactory()方法
refreshBeanFactory();
ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = getBeanFactory();
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Bean factory for " + getDisplayName() + ": " + beanFactory);
}
return beanFactory;
}
AbstractApplicationContext子类的refreshBeanFactory()方法:
AbstractApplicationContext类中只抽象定义了refreshBeanFactory()方法,容器真正调用的是其子类AbstractRefreshableApplicationContext实现的 refreshBeanFactory()方法,方法的源码如下:
protected final void refreshBeanFactory() throws BeansException {
if (hasBeanFactory()) {//如果已经有容器,销毁容器中的bean,关闭容器
destroyBeans();
closeBeanFactory();
}
try {
//创建IoC容器
DefaultListableBeanFactory beanFactory = createBeanFactory();
beanFactory.setSerializationId(getId());
//对IoC容器进行定制化,如设置启动参数,开启注解的自动装配等
customizeBeanFactory(beanFactory);
//调用载入Bean定义的方法,主要这里又使用了一个委派模式,在当前类中只定义了抽象的loadBeanDefinitions方法,具体的实现调用子类容器
loadBeanDefinitions(beanFactory);
synchronized (this.beanFactoryMonitor) {
this.beanFactory = beanFactory;
}
}
catch (IOException ex) {
throw new ApplicationContextException("I/O error parsing bean definition source for " + getDisplayName(), ex);
}
}
在这个方法中,先判断BeanFactory是否存在,如果存在则先销毁beans并关闭beanFactory,接着创建DefaultListableBeanFactory,并调用loadBeanDefinitions(beanFactory)装载bean定义。
5、AbstractRefreshableApplicationContext子类的loadBeanDefinitions方法:
版权声明:本文来源CSDN,感谢博主原创文章,遵循 CC 4.0 by-sa 版权协议,转载请附上原文出处链接和本声明。
原文链接:https://blog.csdn.net/qilixiang012/article/details/41630011
站方申明:本站部分内容来自社区用户分享,若涉及侵权,请联系站方删除。
如果觉得我的文章对您有用,请随意打赏。你的支持将鼓励我继续创作!