Spring源码分析——BeanFactory体系之接口详细分析

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前面的博文分析了Spring的Resource资源类Resouce。今天开始分析Spring的IOC部分。众所周知,IOC是Spring框架最迷人的地方。它最重要的接口,就是BeanFactory了。BeanFactory有着庞大的继承、实现体系,有众多的子接口、实现类。本博文的目标就是抽丝剥茧,从源代码入手,分析Spring的实现和架构,从中进步。   在阅读的过程中,可以参照Spring文档来一起学习:Spring3.1.1文档   本人英文水平有限,部分翻译可能不恰当,欢迎指出! 一、BeanFactory的基本类体系结构(接口为主):   这是我画的BeanFactory基本的类体系结构,这里没有包括强大的ApplicationContext体系,ApplicationContext我准备放到下一篇再分析。 具体:   1、BeanFactory作为一个主接口不继承任何接口,暂且称为一级接口。   2、有3个子接口继承了它,进行功能上的增强。这3个子接口称为二级接口。   3、ConfigurableBeanFactory可以被称为三级接口,对二级接口HierarchicalBeanFactory进行了再次增强,它还继承了另一个外来的接口SingletonBeanRegistry   4、ConfigurableListableBeanFactory是一个更强大的接口,继承了上述的所有接口,无所不包,称为四级接口。   (这4级接口是BeanFactory的基本接口体系。继续,下面是继承关系的2个抽象类和2个实现类:)   5、AbstractBeanFactory作为一个抽象类,实现了三级接口ConfigurableBeanFactory大部分功能。   6、AbstractAutowireCapableBeanFactory同样是抽象类,继承自AbstractBeanFactory,并额外实现了二级接口AutowireCapableBeanFactory   7、DefaultListableBeanFactory继承自AbstractAutowireCapableBeanFactory,实现了最强大的四级接口ConfigurableListableBeanFactory,并实现了一个外来接口BeanDefinitionRegistry,它并非抽象类。   8、最后是最强大的XmlBeanFactory,继承自DefaultListableBeanFactory,重写了一些功能,使自己更强大。 总结:   BeanFactory的类体系结构看似繁杂混乱,实际上由上而下井井有条,非常容易理解。 二、IOC的始祖——BeanFactory   来看一下BeanFactory的
源码,这么牛逼哄哄的接口就不折叠了吧: 复制代码 package org.springframework.beans.factory; public interface BeanFactory { /** * 用来引用一个实例,或把它和工厂产生的Bean区分开,就是说,如果一个FactoryBean的名字为a,那么,$a会得到那个Factory */ String FACTORY_BEAN_PREFIX = “&”; /* * 四个不同形式的getBean方法,获取实例 */ Object getBean(String name) throws BeansException; T getBean(String name, Class requiredType) throws BeansException; T getBean(Class requiredType) throws BeansException; Object getBean(String name, Object… args) throws BeansException; boolean containsBean(String name); // 是否存在 boolean isSingleton(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException;// 是否为单实例 boolean isPrototype(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException;// 是否为原型(多实例) boolean isTypeMatch(String name, Class<?> targetType) throws NoSuchBeanDefinitionException;// 名称、类型是否匹配 Class<?> getType(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException; // 获取类型 String[] getAliases(String name);// 根据实例的名字获取实例的别名 } 复制代码 具体:   1、4个获取实例的方法。getBean的重载方法。   2、4个判断的方法。判断是否存在,是否为单例、原型,名称类型是否匹配。   3、1个获取类型的方法、一个获取别名的方法。根据名称获取类型、根据名称获取别名。一目了然! 总结:   这10个方法,很明显,这是一个典型的工厂模式的工厂接口。 三、可将Bean逐一列出的工厂——ListableBeanFactory 源码: public interface ListableBeanFactory extends BeanFactory { boolean containsBeanDefinition(String beanName); // 对于给定的名字有多少份BeanDefinition int getBeanDefinitionCount(); // 返回工厂的BeanDefinition总数 String[] getBeanDefinitionNames(); // 返回工厂中所有Bean的名字 String[] getBeanNamesForType(Class<?> type); // 返回对于指定类型Bean(包括子类)的所有名字 /* * 返回指定类型的名字 * includeNonSingletons为false表示只取单例Bean,true则不是 * allowEagerInit为true表示立刻加载,false表示延迟加载。 * 注意:FactoryBeans都是立刻加载的。 */ String[] getBeanNamesForType(Class<?> type, boolean includeNonSingletons, boolean allowEagerInit); Map<String, T> getBeansOfType(Class type) throws BeansException; //根据类型(包括子类)返回指定Bean名和Bean的Map Map<String, T> getBeansOfType(Class type, boolean includeNonSingletons, boolean allowEagerInit) throws BeansException; Map<String, Object> getBeansWithAnnotation(Class<? extends Annotation> annotationType) throws BeansException; // 根据注解类型,查找所有有这个注解的Bean名和Bean的Map A findAnnotationOnBean(String beanName, Class annotationType);//根据指定Bean名和注解类型查找指定的Bean } 复制代码 具体:   1、3个跟BeanDefinition有关的总体操作。包括BeanDefinition的总数、名字的集合、指定类型的名字的集合。   (这里指出,BeanDefinition是Spring中非常重要的一个类,每个BeanDefinition实例都包含一个类在Spring工厂中所有属性。)   2、2个getBeanNamesForType重载方法。根据指定类型(包括子类)获取其对应的所有Bean名字。   3、2个getBeansOfType重载方法。根据类型(包括子类)返回指定Bean名和Bean的Map。   4、2个跟注解查找有关的方法。根据注解类型,查找Bean名和Bean的Map。以及根据指定Bean名和注解类型查找指定的Bean。 总结:   正如这个工厂接口的名字所示,这个工厂接口最大的特点就是可以列出工厂可以生产的所有实例。当然,工厂并没有直接提供返回所有实例的方法,也没这个必要。它可以返回指定类型的所有的实例。而且你可以通过getBeanDefinitionNames()得到工厂所有bean的名字,然后根据这些名字得到所有的Bean。这个工厂接口扩展了BeanFactory的功能,作为上文指出的BeanFactory二级接口,有9个独有的方法,扩展了跟BeanDefinition的功能,提供了BeanDefinition、BeanName、注解有关的各种操作。它可以根据条件返回Bean的集合,这就是它名字的由来——ListableBeanFactory。 四、分层的Bean工厂——HierarchicalBeanFactory 源码: 复制代码 public interface HierarchicalBeanFactory extends BeanFactory { BeanFactory getParentBeanFactory(); // 返回本Bean工厂的父工厂 boolean containsLocalBean(String name); // 本地工厂是否包含这个Bean } 复制代码 具体:   1、第一个方法返回本Bean工厂的父工厂。这个方法实现了工厂的分层。   2、第二个方法判断本地工厂是否包含这个Bean(忽略其他所有父工厂)。这也是分层思想的体现。 总结:这个工厂接口非常简单,实现了Bean工厂的分层。这个工厂接口也是继承自BeanFacotory,也是一个二级接口,相对于父接口,它只扩展了一个重要的功能——工厂分层。 五、自动装配的Bean工厂——AutowireCapableBeanFactory 源码: 复制代码 public interface AutowireCapableBeanFactory extends BeanFactory { int AUTOWIRE_NO = 0; // 这个常量表明工厂没有自动装配的Bean int AUTOWIRE_BY_NAME = 1; //表明根据名称自动装配 int AUTOWIRE_BY_TYPE = 2; //表明根据类型自动装配 int AUTOWIRE_CONSTRUCTOR = 3; //表明根据构造方法快速装配 @Deprecated int AUTOWIRE_AUTODETECT = 4; //表明通过Bean的class的内部来自动装配(有没翻译错…)Spring3.0被弃用。 T createBean(Class beanClass) throws BeansException; // 根据指定Class创建一个全新的Bean实例 void autowireBean(Object existingBean) throws BeansException; // 给定对象,根据注释、后处理器等,进行自动装配 /* * 根据Bean名的BeanDefinition装配这个未加工的Object,执行回调和各种后处理器。 */ Object configureBean(Object existingBean, String beanName) throws BeansException; /* * 分解Bean在工厂中定义的这个指定的依赖descriptor */ Object resolveDependency(DependencyDescriptor descriptor, String beanName) throws BeansException; /* * 根据给定的类型和指定的装配策略,创建一个新的Bean实例 */ Object createBean(Class<?> beanClass, int autowireMode, boolean dependencyCheck) throws BeansException; /* * 与上面类似,不过稍有不同。 */ Object autowire(Class<?> beanClass, int autowireMode, boolean dependencyCheck) throws BeansException; /* * 根据名称或类型自动装配 */ void autowireBeanProperties(Object existingBean, int autowireMode, boolean dependencyCheck) throws BeansException; /* * 也是自动装配 */ void applyBeanPropertyValues(Object existingBean, String beanName) throws BeansException; /* * 初始化一个Bean… */ Object initializeBean(Object existingBean, String beanName) throws BeansException; /* * 初始化之前执行BeanPostProcessors */ Object applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(Object existingBean, String beanName) throws BeansException; /* * 初始化之后执行BeanPostProcessors */ Object applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(Object existingBean, String beanName) throws BeansException; /* * 分解指定的依赖 */ Object resolveDependency(DependencyDescriptor descriptor, String beanName, Set autowiredBeanNames, TypeConverter typeConverter) throws BeansException; } 复制代码 具体:   1、总共5个静态不可变常量来指明装配策略,其中一个常量被Spring3.0废弃、一个常量表示没有自动装配,另外3个常量指明不同的装配策略——根据名称、根据类型、根据构造方法。   2、8个跟自动装配有关的方法,实在是繁杂,具体的意义我们研究类的时候再分辨吧。   3、2个执行BeanPostProcessors的方法。   4、2个分解指定依赖的方法 总结:这个工厂接口继承自BeanFacotory,它扩展了自动装配的功能,根据类定义BeanDefinition装配Bean、执行前、后处理器等。 六、复杂的配置Bean工厂——ConfigurableBeanFactory 源码: 复制代码 public interface ConfigurableBeanFactory extends HierarchicalBeanFactory, SingletonBeanRegistry { String SCOPE_SINGLETON = “singleton”; // 单例 String SCOPE_PROTOTYPE = “prototype”; // 原型 /* * 搭配HierarchicalBeanFactory接口的getParentBeanFactory方法 */ void setParentBeanFactory(BeanFactory parentBeanFactory) throws IllegalStateException; /* * 设置、返回工厂的类加载器 */ void setBeanClassLoader(ClassLoader beanClassLoader); ClassLoader getBeanClassLoader(); /* * 设置、返回一个临时的类加载器 */ void setTempClassLoader(ClassLoader tempClassLoader); ClassLoader getTempClassLoader(); /* * 设置、是否缓存元数据,如果false,那么每次请求实例,都会从类加载器重新加载(热加载) */ void setCacheBeanMetadata(boolean cacheBeanMetadata); boolean isCacheBeanMetadata();//是否缓存元数据 /* * Bean表达式分解器 */ void setBeanExpressionResolver(BeanExpressionResolver resolver); BeanExpressionResolver getBeanExpressionResolver(); /* * 设置、返回一个转换服务 */ void setConversionService(ConversionService conversionService); ConversionService getConversionService(); /* * 设置属性编辑登记员… */ void addPropertyEditorRegistrar(PropertyEditorRegistrar registrar); /* * 注册常用属性编辑器 */ void registerCustomEditor(Class<?> requiredType, Class<? extends PropertyEditor> propertyEditorClass); /* * 用工厂中注册的通用的编辑器初始化指定的属性编辑注册器 */ void copyRegisteredEditorsTo(PropertyEditorRegistry registry); /* * 设置、得到一个类型转换器 */ void setTypeConverter(TypeConverter typeConverter); TypeConverter getTypeConverter(); /* * 增加一个嵌入式的StringValueResolver */ void addEmbeddedValueResolver(StringValueResolver valueResolver); String resolveEmbeddedValue(String value);//分解指定的嵌入式的值 void addBeanPostProcessor(BeanPostProcessor beanPostProcessor);//设置一个Bean后处理器 int getBeanPostProcessorCount();//返回Bean后处理器的数量 void registerScope(String scopeName, Scope scope);//注册范围 String[] getRegisteredScopeNames();//返回注册的范围名 Scope getRegisteredScope(String scopeName);//返回指定的范围 AccessControlContext getAccessControlContext();//返回本工厂的一个安全访问上下文 void copyConfigurationFrom(ConfigurableBeanFactory otherFactory);//从其他的工厂复制相关的所有配置 /* * 给指定的Bean注册别名 */ void registerAlias(String beanName, String alias) throws BeanDefinitionStoreException; void resolveAliases(StringValueResolver valueResolver);//根据指定的StringValueResolver移除所有的别名 /* * 返回指定Bean合并后的Bean定义 */ BeanDefinition getMergedBeanDefinition(String beanName) throws NoSuchBeanDefinitionException; boolean isFactoryBean(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException;//判断指定Bean是否为一个工厂Bean void setCurrentlyInCreation(String beanName, boolean inCreation);//设置一个Bean是否正在创建 boolean isCurrentlyInCreation(String beanName);//返回指定Bean是否已经成功创建 void registerDependentBean(String beanName, String dependentBeanName);//注册一个依赖于指定bean的Bean String[] getDependentBeans(String beanName);//返回依赖于指定Bean的所欲Bean名 String[] getDependenciesForBean(String beanName);//返回指定Bean依赖的所有Bean名 void destroyBean(String beanName, Object beanInstance);//销毁指定的Bean void destroyScopedBean(String beanName);//销毁指定的范围Bean void destroySingletons(); //销毁所有的单例类 } 复制代码 在具体介绍之前,先看一下接口SingletonBeanRegistry的源码: 复制代码 public interface SingletonBeanRegistry { void registerSingleton(String beanName, Object singletonObject); //在容器内注册一个单例类 Object getSingleton(String beanName);//返回给定名称对应的单例类 boolean containsSingleton(String beanName);//给定名称是否对应单例类 String[] getSingletonNames();//返回容器内所有单例类的名字 int getSingletonCount();//返回容器内注册的单例类数量 } 复制代码 可以看到,SingletonBeanRegistry这个接口非常简单,5个方法,实现了单例类注册的功能。 ConfigurableBeanFactory同时继承了HierarchicalBeanFactory 和 SingletonBeanRegistry 这两个接口,即同时继承了分层和单例类注册的功能。 具体:   1、2个静态不可变常量分别代表单例类和原型类。   2、1个设置父工厂的方法,跟HierarchicalBeanFactory接口的getParentBeanFactory方法互补。   3、4个跟类加载器有关的方法:get/set工厂类加载器和get/set临时类加载器。   4、2个设置、是否缓存元数据的方法(热加载开关)。   5、11个处理Bean注册、加载等细节的方法,包括:Bean表达式分解器、转换服务、属性编辑登记员、属性编辑器、属性编辑注册器、类型转换器、嵌入式的字符串分解器   6、2个处理Bean后处理器的方法。   7、3个跟注册范围相关的方法。   8、1个返回安全访问上下文的方法、1个从其他的工厂复制相关的所有配置的方法。   9、2个跟Bean别名相关的方法、1个返回合并后的Bean定义的方法。   10、1个判断是否为工厂Bean的方法、2个跟当前Bean创建时机相关的方法。   11、3个跟Bean依赖相关的方法、3个销毁Bean相关的方法。 总结:这个巨大的工厂接口,继承自HierarchicalBeanFactory 和 SingletonBeanRegistry 这两个接口,并额外独有37个方法!!!(看的我都快疯了…)这37个方法包含了工厂创建、注册一个Bean的众多细节。这个工厂名为ConfigurableBeanFactory,真是名不虚传!统计一下此时的ConfigurableBeanFactory的方法数吧。自有的37个方法、HierarchicalBeanFactory的2个方法、SingletonBeanRegistry的5个方法、爷爷接口BeanFactory的10个方法,共有54个方法!虽然方法繁多,还算井井有条!

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