Spring源码分析-2-创建Bean

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http://www.iteye.com/magazines/72

这边文档写得比较简练,看这个了解基本原理,再跟代码就简单多了。

啃啃老菜:Spring IOC核心源码学习(一)

本文主要以spring ioc容器基本代码骨架为切入点,理解ioc容器的基本代码组件结构,各代码组件细节剖析将放在后面的学习文章里。

关于IOC容器

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。

基于以上问题,对应过来,刚好是 spring ioc 容器抽象的的几个主要接口:

Resource

BeanDefinition

BeanDefinitionReader

BeanFactory

ApplicationContext

以上五个都是接口,都有各式各样的实现,正是这5个接口定义了spring ioc容器的基本代码组件结构。而其组件各种实现的组合关系组成了一个运行时的具体容器。

各代码组件详解

1.Resource

是对资源的抽象,每一个接口实现类都代表了一种资源类型,如ClasspathResource、URLResource,FileSystemResource等。每一个资源类型都封装了对某一种特定资源的访问策略。它是spring资源访问策略的一个基础实现,应用在很多场景。

20191102100733\_1.png

具体可以参考文章:

Spring 资源访问剖析和策略模式应用

http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-lo-spring-resource/index.html

2.BeanDefinition

用来抽象和描述一个具体bean对象。是描述一个bean对象的基本数据结构。

3.BeanDefinitionReader

BeanDefinitionReader将外部资源对象描述的bean定义统一转化为统一的内部数据结构BeanDefinition。对应不同的描述需要有不同的Reader。如XmlBeanDefinitionReader用来读取xml描述配置的bean对象。

20191102100733\_2.png

4.BeanFactory

用来定义一个很纯粹的bean容器。它是一个bean容器的必备结构。同时和外部应用环境等隔离。BeanDefinition是它的基本数据结构。它维护一个BeanDefinitions Map,并可根据BeanDefinition的描述进行bean的创建和管理。

20191102100733\_3.png

5.ApplicationContext

从名字来看叫应用上下文,是和应用环境息息相关的。没错这个就是我们平时开发中经常直接使用打交道的一个类,应用上下文,或者也叫做spring容器。其实它的基本实现是会持有一个BeanFactory对象,并基于此提供一些包装和功能扩展。为什么要这么做呢?因为BeanFactory实现了一个容器基本结构和功能,但是与外部环境隔离。那么读取配置文件,并将配置文件解析成BeanDefinition,然后注册到BeanFactory的这一个过程的封装自然就需要ApplicationContext。ApplicationContext和应用环境细细相关,常见实现有ClasspathXmlApplicationContext,FileSystemXmlApplicationContext,WebApplicationContext等。Classpath、xml、FileSystem、Web等词都代表了应用和环境相关的一些意思,从字面上不难理解各自代表的含义。

当然ApplicationContext和BeanFactory的区别远不止于此,有:

  1. 资源访问功能:在Resource和ResourceLoader的基础上可以灵活的访问不同的资源。

  2. 支持不同的信息源。

  3. 支持应用事件:继承了接口ApplicationEventPublisher,这样在上下文中为bean之间提供了事件机制。

……

20191102100733\_4.png

以上5个组件基本代表了ioc容器的一个最基本组成,而组件的组合是放在ApplicationContext的实现这一层来完成。

以ClasspathXmlApplicationContext 容器实现为例,其组合关系如下:

20191102100733\_5.png

ClassPathXmlApplicationContext的refresh() 方法负责完成了整个容器的初始化。

为什么叫refresh?也就是说其实是刷新的意思,该IOC容器里面维护了一个单例的BeanFactory,如果bean的配置有修改,也可以直接调用refresh方法,它将销毁之前的BeanFactory,重新创建一个BeanFactory。所以叫refresh也是能理解的。

以下是Refresh的基本步骤:
1.把配置xml文件转换成resource。resource的转换是先通过ResourcePatternResolver来解析可识别格式的配置文件的路径
(如”classpath*:”等),如果没有指定格式,默认会按照类路径的资源来处理。
2.利用XmlBeanDefinitionReader完成对xml的解析,将xml Resource里定义的bean对象转换成统一的BeanDefinition。
3.将BeanDefinition注册到BeanFactory,完成对BeanFactory的初始化。BeanFactory里将会维护一个BeanDefinition的Map。

当getBean的时候就会根据调用BeanFactory,根据bean的BeanDifinition来实例化一个bean。当然根据bean的lazy-init、protetype等属性设置不同以上过程略有差别。

refresh()代码如下:

Java代码

  1. public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
  2. synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
  3. // Prepare this context for refreshing.
  4. prepareRefresh();
  5. // Tell the subclass to refresh the internal bean factory.
  6. ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();
  7. // Prepare the bean factory for use in this context.
  8. prepareBeanFactory(beanFactory);
  9. try {
  10. // Allows post-processing of the bean factory in context subclasses.
  11. postProcessBeanFactory(beanFactory);
  12. // Invoke factory processors registered as beans in the context.
  13. invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);
  14. // Register bean processors that intercept bean creation.
  15. registerBeanPostProcessors(beanFactory);
  16. // Initialize message source for this context.
  17. initMessageSource();
  18. // Initialize event multicaster for this context.
  19. initApplicationEventMulticaster();
  20. // Initialize other special beans in specific context subclasses.
  21. onRefresh();
  22. // Check for listener beans and register them.
  23. registerListeners();
  24. // Instantiate all remaining (non-lazy-init) singletons.
  25. finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);
  26. // Last step: publish corresponding event.
  27. finishRefresh();
  28. }
  29. catch (BeansException ex) {
  30. // Destroy already created singletons to avoid dangling resources.
  31. beanFactory.destroySingletons();
  32. // Reset ‘active’ flag.
  33. cancelRefresh(ex);
  34. // Propagate exception to caller.
  35. throw ex;
  36. }
  37. }
  38. }

以上的obtainFreshBeanFactory是很关键的一个方法,里面会调用loadBeanDefinition方法,如下:

Java代码

  1. protected void loadBeanDefinitions(DefaultListableBeanFactory beanFactory) throws IOException {
  2. // Create a new XmlBeanDefinitionReader for the given BeanFactory.
  3. XmlBeanDefinitionReader beanDefinitionReader = new XmlBeanDefinitionReader(beanFactory);
  4. // Configure the bean definition reader with this context’s
  5. // resource loading environment.
  6. beanDefinitionReader.setResourceLoader(this);
  7. beanDefinitionReader.setEntityResolver(new ResourceEntityResolver(this));
  8. // Allow a subclass to provide custom initialization of the reader,
  9. // then proceed with actually loading the bean definitions.
  10. initBeanDefinitionReader(beanDefinitionReader);
  11. loadBeanDefinitions(beanDefinitionReader);
  12. }

LoadBeanDifinition方法很关键,这里特定于整个IOC容器,实例化了一个XmlBeanDefinitionReader来解析Resource文件。关于Resource文件如何初始化和xml文件如何解析都在

Java代码

  1. loadBeanDefinitions(beanDefinitionReader);

里面的层层调用完成,这里不在累述。

小结

Spring的扩展性是毋庸置疑的,学习spring的设计是一个很好的实践理论结合。主要个人觉得有几点:

  1. 框架顶层的设计有着很好的抽象,遵循面向接口编程的规范。Resource、BeanFactory、ApplicationContext都是非常好的接口抽象,非常明确的定义了该组件的一些功能。

  2. 利用组合模式。

  3. 个组件的实现里大量使用了模板方法模式,提升了同一组件代码的复用性。

  4. 各种设计保留了扩展的接口,很多基于spring的框架都可以很容易的介入实现了自己的一些扩展。

  5. 框架里采用里很多经典的设计模式,如代理、装饰、策略等等。


来源:http://ddrv.cn

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