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16张图解锁Spring的整体脉络.md

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作者: Java4ye

概览

本文将讲解 Spring 的原理,看看一个 Bean 是怎么被创建出来的,中间经历过那几道工序加工,它的生命周期是怎样的,以及有哪些扩展点,后置处理器可以使用,让你对 Spring 多一些了解!

目录

本文会先大概介绍下这些知识点 👇

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印象中的 Spring

脑海中有这么一条公式:

👉 IOC = 工厂模式 + XML + 反射

👉 而 DI , AOP , 事务 等也都在 XML 中很直观的表现出来

虽然我们现在大部分用这个注解来代替,但是原理还是基本一样的 🐖

注解使用起来很方便,但是学习的话,还是建议先通过这个 XML ,毕竟结构性的文档,有层次感,可以留下更深的印象~ 😄

小小 Spring

把 Spring 浓缩一下,就有了这么一点小东西 🐖

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想了下,我们用 Spring ,其中最主要的一点,就是用它来帮我们管理,创建这个 Bean 。

那么先从源头看起 —— Bean 从哪来 (@_@;)

Bean 解析流程

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如图所示,就是通过 解析器,对我们的 XML 文件或者注解进行解析,最后将这些信息封装在 BeanDefinition 类中,并通过 BeanDefinitionRegistry 接口将这些信息 注册 起来,放在 beanDefinitionMap 变量中, key : beanName , value :BeanDefinition 。

简单看看 BeanDefinition 中的属性叭

BeanDefinition

  • beanClass : bean 的类型 ,实例化时用的 🐖

  • scope : 作用范围有 singleton,prototype

  • isLazy : 懒加载 ,true 的话 会在 getBean 时生成,而且 scope 的 prototype 无效,false 在 Spring 启动过程中直接生成

  • initMethodName : 初始化方法,当然是初始化时调用 🐖

  • primary : 主要的,有多个 Bean 时使用它

  • dependsOn : 依赖的 Bean,必须等依赖 Bean 创建好才可以创建

PS: @Component ,@Bean , 都会被解析成 BeanDefinition

反射

有了原料后呢,咋们再来看看这个 工厂 BeanFactory

先简单想一想这个工厂要怎么创建这个 Bean 呢?

没错,肯定就是这个 反射 啦 😄

那么,结合我们从原料中获取的重要属性之一的 beanClass ,我们可以画出这么一张图 👇

image-20211213225124831

那么我们再来看看这个 BeanFactory 叭 😄

BeanFactory

先来看看 作为 IOC 容器的根接口 的 BeanFactory 提供了什么方法吧 👇

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主要是这个 getBean 方法,以及 别名获取类型获取 方法和其他一些判断方法如 :单例多例类型匹配包含 bean

我们来简单看看它的子接口都有哪些叭~😄

这里分享个小技巧叭 🐖

看源码的时候,一般就直接看这个默认接口 如这里的 DefaultListableBeanFactory

image-20210904161436139

基本上看个类名就知道大概作用了,那么先对号入座下 👇

ListableBeanFactory

👉 遍历 bean

HierarchicalBeanFactory

👉 提供 父子关系,可以获取上一级的 BeanFactory

ConfigurableBeanFactory

👉 实现了 SingletonBeanRegistry ,主要是 单例 Bean 的注册,生成

AutowireCapableBeanFactory

👉 和自动装配有关的

AbstractBeanFactory

👉 单例缓存,以及 FactoryBean 相关的

ConfigurableListableBeanFactory

👉 预实例化单例 Bean,分析,修改 BeanDefinition

AbstractAutowireCapableBeanFactory

👉 创建 Bean ,属性注入,实例化,调用初始化方法 等等

DefaultListableBeanFactory

👉 支持单例 Bean ,Bean 别名 ,父子 BeanFactory,Bean 类型转化 ,Bean 后置处理,FactoryBean,自动装配等

是不是非常丰富 😄

FactoryBean

FactoryBean ,它本身就是个 Bean,算是小工厂 ,归 BeanFactory 这个大工厂管理的。

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可以看到它就只有三个方法

  1. getObject() 获取对象
  2. isSingleton() 单例对象
  3. getObjectType() 返回的是 Bean 对象的类型

相比大工厂 BeanFactory 少了特别多东西,没有严格的 Bean 生命周期流程 😄

FactoryBean 对象本身也是一个 Bean,是一个小工厂,可以生产另外的 Bean

BeanFactory 是 Spring 容器的根接口,是大工厂,生产各种各样的 Bean

beanName 就是正常对象

“&”+beanName , 获取的是实现了该接口的 FactoryBean 工厂对象

大致如下 👇

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ApplicationContext

我们再来看看这个 ApplicationContext

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可以看到它扩展了很多功能,除了 BeanFactory ,它还可以创建 , 获取 Bean,以及处理国际化事件获取资源

  • EnvironmentCapable 获取 环境变量 的功能,可以获取到 操作系统变量JVM 环境变量
  • ListableBeanFactory 获取所有 BeanNames,判断某个 BeanName 是否存在 BeanDefinition 对象,统计 BeanDefinition 对象,获取某个类型对应的所有 beanNames 等功能
  • HierarchicalBeanFactory 获取父 BeanFactory ,判断某个 name 是否存在 bean 对象的功能
  • MessageSource 国际化功能,获取某个国际化资源
  • ApplicationEventPublisher 事件发布功能(重点)
  • ResourcePatternResolver 加载,获取资源的功能,这里的资源可能是文件,图片 等某个 URL 资源都可以

还有这三个重要的类 👇,就不一一介绍先啦 😄

  1. ClassPathXmlApplicationContext
  2. AnnotationConfigApplicationContext
  3. FileSystemXmlApplicationContext

赶紧来看看这个核心叭!

IOC 容器

当然,这时候出场的肯定是 IOC 啦。

我们都知道 IOC 是 控制反转 ,但是别忘了 容器 这个词,比如 容器的根接口 BeanFactory ,容器的实现 👇

  1. ClassPathXmlApplicationContext
  2. AnnotationConfigApplicationContext
  3. FileSystemXmlApplicationContext

同时我们要注意这里无处不在的 后置处理器 xxxPostProcessor 🐷

这个是 Spring 中扩展性强的原因了!

我们可以在各个过程中合理应用这些 PostProcessor 来扩展,或者修改 Bean 定义信息等等

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可以看到在这个容器中,完成了 Bean 的初始化,而这个过程还有很多细节 ,请往下看看 👇

DI 到时写 属性填充 时再介绍 🐷

BeanFactory 后置处理器

作为 IOC 容器根接口的 BeanFactory ,有着非常高的扩展性,比如最开始获取原料 BeanDefinition 时,就出现了两个针对 BeanFactory 工厂的后置处理器 👇

BeanDefinitionRegistryPostProcessor

通过该接口,我们可以自己掌控我们的 原料,通过 BeanDefinitionRegistry 接口去 新增删除获取我们这个 BeanDefinition

BeanFactoryPostProcessor

通过该接口,可以在 实例化对象前,对 BeanDefinition 进行修改 ,冻结预实例化单例 Bean

经过上面层层阻碍后,我们最终会来到目标方法 getBean ,将原料投入生产,最终获取一个个 Bean 对象出来

那么随之而来的就是这个 Bean 的生命周期啦 😄

Bean 生命周期

Bean 的创建和管理有标准化的流程

这里在我们的工厂 BeanFactory 中写得很清楚 👇

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总共 14 个步骤,是不是一下子就清晰多了 😄

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在看这部分的源码时,要多注意两个英文单词 😝

  1. 实例化 👉 Instantiation
  2. 初始化 👉 Initialization

ps: 别看快搞错了 哈哈 😝

仔细阅读上面这 14 个步骤,会发现前面 8 个都是 Aware 接口,而他们的作用也很简单,就是获取 xxAware 这个单词的前缀 xx 😄

比如事件发布器 ApplicationEventPublisher ,只要你实现了 ApplicationEventPublisherAware 接口,就可以获取 事件发布器 ApplicationEventPublisher !

Bean 后置处理器

在实例化 和 初始化流程中,把这个 Bean 的后置处理器 BeanPostProcessor 安排上,就得到下图啦 👇

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这里留意下 实例化 有扩展点 InstantiationAwareBeanPostProcessor , 初始化 扩展点 BeanPostProcessor 就非常多啦,我们主要来关注下这个 AOP

AOP

那么 AOP 是在哪个步骤代理对象的呢?👇

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可以在 AbstractAutoProxyCreator 类中看到 👇

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总结

本文就先介绍到这里啦 🐖

主要介绍了 Spring 里面的这些脉络,方便小伙伴们对它有个整体的印象先~

再介绍其中的一些扩展点,比如从源材料开始的 BeanFactoryPostprocessor ,到产物 Bean 的 BeanPostprocessor 。

实例化,初始化的顺序,Bean 的生命周期,以及 BeanFactory 及子类扩展的功能,再到 ApplicationContext 的功能。

还有这个核心机制: 工厂+XML+反射,以及 AOP 发生的地方。😋

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