Spring官网阅读(一)容器及实例化
从今天开始,我们一起过一遍Spring的官网,本文主要涉及到官网中的1.2,1.3节。
Spring容器
容器是什么?
我们先看官网中的一句话:
The
org.springframework.context.ApplicationContext
interface represents the Spring IoC container and is responsible for instantiating, configuring, and assembling the beans.
翻译下来大概就是:
- Spring IOC容器就是一个
org.springframework.context.ApplicationContext
的实例化对象 - 容器负责了实例化,配置以及装配一个bean
那么我们可以说:
从代码层次来看:Spring容器就是一个实现了ApplicationContext
接口的对象,
从功能上来看: Spring 容器是 Spring 框架的核心,是用来管理对象的。容器将创建对象,把它们连接在一起,配置它们,并管理他们的整个生命周期从创建到销毁。
容器如何工作?
我们直接看官网上的一张图片,如下:
Spring容器通过我们提交的pojo类以及配置元数据产生一个充分配置的可以使用的系统
这里说的配置元数据,实际上我们就是我们提供的XML配置文件,或者通过注解方式提供的一些配置信息
Spring Bean
如何实例化一个Bean?
从官网上来看,主要有以下三种方法
- 构造方法
- 通过静态工厂方法
- 通过实例工厂方法
这三种例子,官网都有具体的演示,这里就不再贴了,我们通过自己查阅部分源码,来验证我们在官网得到的结论,然后通过debug等方式进行验证。
我们再从代码的角度进行一波分析,这里我们直接定位到org.springframework.beans.factory.support.AbstractAutowireCapableBeanFactory#createBeanInstance
这个方法中,具体定位步骤不再演示了,大家可以通过形如下面这段代码:
ClassPathXmlApplicationContext cc = // 这里我们通过xml配置实例化一个容器 new ClassPathXmlApplicationContext("classpath:application.xml"); MyServiceImpl luBan = (MyServiceImpl) cc.getBean("myServiceImpl");
直接main方法运行,然后在org.springframework.beans.factory.support.AbstractAutowireCapableBeanFactory#createBeanInstance
这个方法的入口打一个断点,如图:
接下来我们对这个方法进行分析,代码如下:
protected BeanWrapper createBeanInstance(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args) { // 1.获取这个bean的class属性,确保beanDefinition中beanClass属性已经完成解析 // 我们通过xml从<bean>标签中解析出来的class属性在刚刚开始的时候必定是个字符串 Class<?> beanClass = resolveBeanClass(mbd, beanName); // 省略异常判断代码..... // 2.通过beanDefinition中的supplier实例化这个bean Supplier<?> instanceSupplier = mbd.getInstanceSupplier(); if (instanceSupplier != null) { return obtainFromSupplier(instanceSupplier, beanName); } // 3.通过FactoryMethod实例化这个bean if (mbd.getFactoryMethodName() != null) { return instantiateUsingFactoryMethod(beanName, mbd, args); } // 4.下面这段代码都是在通过构造函数实例化这个Bean,分两种情况,一种是通过默认的无参构造,一种 是通过推断出来的构造函数 boolean resolved = false; boolean autowireNecessary = false; if (args == null) { synchronized (mbd.constructorArgumentLock) { if (mbd.resolvedConstructorOrFactoryMethod != null) { resolved = true; autowireNecessary = mbd.constructorArgumentsResolved; } } } if (resolved) { if (autowireNecessary) { return autowireConstructor(beanName, mbd, null, null); } else { return instantiateBean(beanName, mbd); } } // Candidate constructors for autowiring? Constructor<?>[] ctors = determineConstructorsFromBeanPostProcessors(beanClass, beanName); if (ctors != null || mbd.getResolvedAutowireMode() == AUTOWIRE_CONSTRUCTOR || mbd.hasConstructorArgumentValues() || !ObjectUtils.isEmpty(args)) { return autowireConstructor(beanName, mbd, ctors, args); } // Preferred constructors for default construction? ctors = mbd.getPreferredConstructors(); if (ctors != null) { return autowireConstructor(beanName, mbd, ctors, null); } // No special handling: simply use no-arg constructor. return instantiateBean(beanName, mbd); }
我们主要关注进行实例化的几个方法:
- 通过
BeanDefinition
中的instanceSupplier
直接获取一个实例化的对象。这个instanceSupplier
属性我本身不是特别理解,在xml中的标签以及注解的方式都没有找到方式配置这个属性。后来在org.springframework.context.support.GenericApplicationContext
这个类中找到了以下两个方法
经过断点测试,发现这种情况下,在实例化对象时会进入上面的supplier方法。下面是测试代码:
public static void main(String[] args) { // AnnotationConfigApplicationContext是GenericApplicationContext的一个子类 AnnotationConfigApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(); ac.registerBean("service", Service.class,Service::new); ac.refresh(); System.out.println(ac.getBean("service")); }
可以发现进入了这个方法进行实例化
这个方法一般不常用,平常我们也使用不到,就不做过多探究,笔者认为,这应该是Spring提供的一种方便外部扩展的手段,让开发者能够更加灵活的实例化一个bean。
- 接下来我们通过不同的创建bean的手段,来分别验证对象的实例化方法
通过@compent
,@Service
等注解的方式
测试代码:
public class Main { public static void main(String[] args) { // 通过配置类扫描 AnnotationConfigApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(Config.class); System.out.println(ac.getBean(Service.class)); } } @Component public class Service { }
观察debug:
可以发现,代码执行到最后一行,同时我们看代码上面的注释可以知道,当没有进行特殊的处理的时候,默认会使用无参构造函数进行对象的实例化
- 通过普通XML的方式(同
@compent
注解,这里就不赘诉了) - 通过
@Configuration
注解的方式
测试代码:
public class Main { public static void main(String[] args) { // 通过配置类扫描 AnnotationConfigApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(Config.class); // 这里将测试对象换为config即可,同时记得将条件断点更改为beanName.equlas("config") System.out.println(ac.getBean(config.class)); } }
同样,断点也进入最后一行
通过@Bean
的方式
测试代码:
@Configuration @ComponentScan("com.dmz.official") public class Config { @Bean public Service service(){ return new Service(); } } public class Main { public static void main(String[] args) { AnnotationConfigApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(Config.class); System.out.println(ac.getBean("service")); } }
断点结果:
可以发现,通过@Bean
方法创建对象时,Spring底层是通过factoryMethod
的方法进行实例化对象的。Spring会在我们需要实例化的这个对象对应的BeanDefinition
中记录factoryBeanName
是什么(在上面的例子中factoryBeanName就是config),同时会记录这个factoryBean中创建对象的factoryMethodName
是什么,最后通过factoryBeanName
获取一个Bean然后反射调用factoryMethod
实例化一个对象。
这里我们需要注意几个概念:
- 这里所说的通过静态工厂方式通过
factoryBeanName
获取一个Bean,注意,这个Bean,不是一个FactoryBean
。也就是说不是一个实现了org.springframework.beans.factory.FactoryBean
接口的Bean。至于什么是FactoryBean
我们在后面的文章会认真分析 - 提到了一个概念
BeanDefinition
,它就是Spring对自己所管理的Bean的一个抽象。不懂可以暂且跳过,后面有文章会讲到。
通过静态工厂方法的方式
测试代码:
public static void main(String[] args) { ClassPathXmlApplicationContext cc = new ClassPathXmlApplicationContext("application.xml"); System.out.println(cc.getBean("service")); }
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd"> <!-- <bean id="myServiceImpl" class="com.dmz.official.service.Service"/>--> <!-- the factory bean, which contains a method called get() --> <bean id="myFactoryBean" class="com.dmz.official.service.MyFactoryBean"> <!-- inject any dependencies required by this locator bean --> </bean> <!-- 测试实例工厂方法创建对象--> <bean id="clientService" factory-bean="myFactoryBean" factory-method="get"/> <!--测试静态工厂方法创建对象--> <bean id="service" class="com.dmz.official.service.MyFactoryBean" factory-method="staticGet"/> </beans>
断点如下:
可以发现,这种情况也进入了instantiateUsingFactoryMethod
方法中。通过静态工厂方法这种方式特殊之处在于,包含这个静态方法的类,不需要实例化,不需要被Spring管理。Spring的调用逻辑大概是:
- 通过
<bean>
标签中的class属性得到一个Class对象 - 通过Class对象获取到对应的方法名称的Method对象
- 最后反射调用
Method.invoke(null,args)
因为是静态方法,方法在执行时,不需要一个对象。
通过实例工厂方法的方式
测试代码(配置文件不变):
public static void main(String[] args) { ClassPathXmlApplicationContext cc = new ClassPathXmlApplicationContext("application.xml"); System.out.println(cc.getBean("clientService")); }
断点如下:
还是执行的这个方法。这个方法的执行过程我断点跟踪了以后,发现跟@Bean
方式执行的流程是一样的。这里也不再赘述了。
到这里,这段代码我们算结合官网大致过了一遍。其实还遗留了以下几个问题:
- Spring是如何推断构造函数的?我们在上面验证的都是无参的构造函数,并且只提供了一个构造函数
- Spring是如何推断方法的?不管是静态工厂方法,还是实例工厂方法的方式,我们都只在类中提供了一个跟配置匹配的方法名,假设我们对方法进行了重载呢?
要说清楚这两个问题需要比较深入的研究代码,同时进行测试。我们在官网学习过程中,暂时不去强求这类问题。这里提出来是为了在源码学习过程中,我们可以带一定目的性去阅读。
实例化总结
- 对象实例化,只是得到一个对象,还不是一个完全的Spring中的Bean,我们实例化后的这个对象还没有完成依赖注入,没有走完一系列的声明周期,这里需要大家注意
- Spring官网上指明了,在Spring中实例化一个对象有三种方式:
- 构造函数
- 实例工厂方法
- 静态工厂方法
- 我自己总结如下结论:
Spring通过解析我们的配置元数据,以及我们提供的类对象得到一个Beanfinition对象。通过这个对象可以实例化出一个java bean对象。主要流程如图:
这篇文章到这里就结束了,主要学习了Spring官网中的1.2,1.3两小节。下篇文章,我们开始学习1.4中的知识。主要涉及到依赖注入的一些内容,也是我们Spring中非常重要的一块内容哦!下篇文章再见!
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