2.0 Spring架构核心概念解析
1. BeanDefinition
BeanDefinition标识bean的定义,一些重要属性如下:
- class: 表示bean的类型
- scope:作用域(单例或者原型)
- lazyInit: 是否懒加载
- initMethodName : 初始化时处理方法
- destroyMethodName: 销毁时处理方法
- 其他...
Bean的定义分为申明式定义(注解和xml方式)和编程式定义
AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class); // 生成一个BeanDefinition对象,并设置beanClass为User.class,并注册到ApplicationContext中 AbstractBeanDefinition beanDefinition = BeanDefinitionBuilder.genericBeanDefinition().getBeanDefinition(); beanDefinition.setBeanClass(User.class); beanDefinition.setScope("prototype"); // 设置作用域 beanDefinition.setInitMethodName("init"); // 设置初始化方法 beanDefinition.setLazyInit(true); // 设置懒加载 context.registerBeanDefinition("user", beanDefinition); System.out.println(context.getBean("user"));
2. BeanDefinitionReader
BeanDefinition读取器,是spring源码的基础设施
2.1 AnnotatedBeanDefinitionReader
直接把某个类解析为BeanDefinition,会解析类上的注解
能解析的注解是:@Conditional,@Scope、@Lazy、@Primary、@DependsOn、 @Role、@Description
AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class); AnnotatedBeanDefinitionReader annotatedBeanDefinitionReader = new AnnotatedBeanDefinitionReader(context); // 将User.class解析为BeanDefinition annotatedBeanDefinitionReader.register(User.class); System.out.println(context.getBean("user"));
2.2 XmlBeanDefinitionReader
解析<Bean/>标签
AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class); XmlBeanDefinitionReader xmlBeanDefinitionReader = new XmlBeanDefinitionReader(context); int i = xmlBeanDefinitionReader.loadBeanDefinitions("spring.xml"); System.out.println(context.getBean("user"));
2.3 ClassPathBeanDefinitionScasnner
这是一个扫描器,但是作用是类似的。扫描某个包路径,对扫描的类解析
AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(); context.refresh(); ClassPathBeanDefinitionScanner scanner = new ClassPathBeanDefinitionScanner(context); scanner.scan("com.zhouyu"); System.out.println(context.getBean("userService"));
3.BeanFactory
bean工厂,负责创建bean,提供获取bean的Api
BeanFactory是Spring中提供基础能力的接口
而ApplicationContext是BeanFactory的一种
public interface ApplicationContext extends EnvironmentCapable,ListableBeanFactory, HierarchicalBeanFactory,MessageSource, ApplicationEventPublisher, ResourcePatternResolver { ... }
BeanFactory接口存在一个非常重要的实现类是:DefaultListableBeanFactory
可以直接使用其功能
DefaultListableBeanFactory beanFactory = new DefaultListableBeanFactory(); AbstractBeanDefinition beanDefinition = BeanDefinitionBuilder.genericBeanDefinition().getBeanDefinition(); beanDefinition.setBeanClass(User.class); beanFactory.registerBeanDefinition("user", beanDefinition); System.out.println(beanFactory.getBean("user"));
实现的接口功能:
- AliasRegistry: 支持别名功能,一个名字可以对应多个别名
- BeanDefinitionRegistry: 注册,保存,移除,获取某个BeanDefinition
- BeanFactory: Bean工厂,根据名字,类型或者别名获取Bean对象
- SingletonBeanRegistry: 可以直接注册获取某个单例Bean
- SingleAliasRegistry: AliasRegistry接口的实现类,支持别名功能
- ListableBeanFactory: 在BeanFactory基础上增强,可以获取所有的BeanDefinition的BeanNames,可以根据类型获取对应的BeanName或{类型:BeanDefinition}的映射关系
- HierarchicalBeanFactory :在BeanFactory的基础上,添加了获取父BeanFactory的功能
- DefaultSingletonBeanRegistry : 实现SingletonBeanRegistry接口,拥有直接注册,获取某个单例Bean的功能
- ConfigurableBeanFactory :在HierarchicalBeanFactory和SingletonBeanRegistry的基础上, 添加了设置父BeanFactory、类加载器(表示可以指定某个类加载器进行类的加载)、设置 Spring EL表达式解析器(表示该BeanFactory可以解析EL表达式)、设置类型转化服务(表示 该BeanFactory可以进行类型转化)、可以添加BeanPostProcessor(表示该BeanFactory支持 Bean的后置处理器),可以合并BeanDefinition,可以销毁某个Bean等等功能
- FactoryBeanRegistrySupport :支持了FactoryBean的功能
- AutowireCapableBeanFactory :是直接继承了BeanFactory,在BeanFactory的基础上,支持 在创建Bean的过程中能对Bean进行自动装配
- AbstractBeanFactory : 实现了ConfigurableBeanFactory接口,继承了 FactoryBeanRegistrySupport,这个BeanFactory的功能已经很全面了,但是不能自动装配和 获取BeanNames
- ConfigurableListableBeanFactory :继承了ListableBeanFactory、 AutowireCapableBeanFactory、ConfigurableBeanFactory
- AbstractAutowireCapableBeanFactory :继承了AbstractBeanFactory,实现了 AutowireCapableBeanFactory,拥有了自动装配的功能
- DefaultListableBeanFactory : 继承了AbstractAutowireCapableBeanFactory,实现了 ConfigurableListableBeanFactory接口和BeanDefinitionRegistry接口,所以 DefaultListableBeanFactory的功能很强大
4. ApplicationContext
ApplicationContext是个接口,实际上也是一个BeanFactory,不过比BeanFactory 更加强大
- HierarchicalBeanFactory : 拥有获取父BeanFactory功能
- ListableBeanFactory : 拥有获取BeanNames的功能
- ResourcePatternResolver :资源加载器,可以一次性获取多个资源
- EnvironmentCapable : 可以获取运行时环境(没有设置运行时环境功能)
- ApplicationEventPublisher : 拥有广播事件的功能(没有监听事件的功能)
- MessageSource : 国际化功能
ApplicationContext两个比较重要的实现类:
- AnnotationConfigApplicationContext
- ClassPathXmlApplicationContext
4.1 AnnotationConfigApplicationContext
- ConfigurableApplicationContext : 继承了ApplicationContext接口,增加了,添加事件监听 器、添加BeanFactoryPostProcessor、设置Environment,获取 ConfigurableListableBeanFactory等功能
- AbstractApplicationContext : 实现了ConfigurableApplicationContext接口
- GenericApplicationContext : 继承了AbstractApplicationContext,实现了 BeanDefinitionRegistry接口,拥有了所有ApplicationContext的功能,并且可以注册 BeanDefinition,注意这个类中有一个属性(DefaultListableBeanFactory beanFactory)
- AnnotationConfigRegistry : 可以单独注册某个为类为BeanDefinition(可以处理该类上的 @Configuration注解,已经可以处理@Bean注解),同时可以扫描
- AnnotationConfigApplicationContext : 继承了GenericApplicationContext,实现了 AnnotationConfigRegistry接口,拥有了以上所有的功能
4.2 ClassPathXmlApplicationContext
继承了AbstractApplicationContext,但是相对于AnnotationConfigApplicationContext而 言,功能没有AnnotationConfigApplicationContext强大,比如不能注册BeanDefinition
4.3 国际化
定义一个MessageSource
@Bean public MessageSource messageSource() { ResourceBundleMessageSource messageSource = new ResourceBundleMessageSource(); messageSource.setBasename("messages"); return messageSource; }
有了这个Bean,你可以在你任意想要进行国际化的地方使用该MessageSource。 同时,因为 ApplicationContext也拥有国际化的功能,所以可以直接这么用:
context.getMessage("test", null, new Locale("en_CN"))
4.4 资源加载
AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class); Resource resource = context.getResource("file://D:\\01.txt"); System.out.println(resource.contentLength()); System.out.println(resource.getFilename()); Resource resource1 = context.getResource("https://www.baidu.com"); System.out.println(resource1.contentLength()); System.out.println(resource1.getURL()); Resource resource2 = context.getResource("classpath:spring.xml"); System.out.println(resource2.contentLength()); System.out.println(resource2.getURL()); // 还可以一次性获取多个: Resource[] resources = context.getResources("classpath:com/ppku/*.class"); for (Resource resource : resources) { System.out.println(resource.contentLength()); System.out.println(resource.getFilename()); }
4.5 获取运行时环境
// properties文件中的参数添加到运行时环境中 @PropertySource("classpath:spring.properties") AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class); Map<String, Object> systemEnvironment = context.getEnvironment().getSystemEnvironment(); System.out.println(systemEnvironment); System.out.println("======="); Map<String, Object> systemProperties = context.getEnvironment().getSystemProperties(); System.out.println(systemProperties); System.out.println("======="); MutablePropertySources propertySources = context.getEnvironment().getPropertySources(); System.out.println(propertySources); System.out.println("======="); System.out.println(context.getEnvironment().getProperty("NO_PROXY")); System.out.println(context.getEnvironment().getProperty("sun.jnu.encoding")); System.out.println(context.getEnvironment().getProperty("zhouyu"));
4.6 事件发布
// 定义一个事件监听器 @Bean public ApplicationListener applicationListener() { return new ApplicationListener() { @Override public void onApplicationEvent(ApplicationEvent event) { System.out.println("接收到了一个事件"); } }; } // 发布一个事件 context.publishEvent("kkk");
5. 类型转化
5.1 PropertyEditor
JDK转化工具类
// jdk类型转化 public class StringToUserPropertyEditor extends PropertyEditorSupport implements PropertyEditor { @Override public void setAsText(String text) throws IllegalArgumentException { User user = new User(); user.setName(text); this.setValue(user); } } StringToUserPropertyEditor propertyEditor = new StringToUserPropertyEditor(); propertyEditor.setAsText("1"); User value = (User) propertyEditor.getValue(); System.out.println(value); // 向Spring中注册PropertyEditor @Bean public CustomEditorConfigurer customEditorConfigurer() { CustomEditorConfigurer customEditorConfigurer = new CustomEditorConfigurer(); Map<Class<?>, Class<? extends PropertyEditor>> propertyEditorMap = new HashMap<>(); // 表示StringToUserPropertyEditor可以将String转化成User类型,在Spring源码中,如果发现当前 //对象是String,而需要的类型是User,就会使用该PropertyEditor来做类型转化 propertyEditorMap.put(User.class, StringToUserPropertyEditor.class); customEditorConfigurer.setCustomEditors(propertyEditorMap); return customEditorConfigurer; } // 使用例子 @Component public class UserService { @Value("xxx") private User user; public void test() { System.out.println(user); } }
5.2 ConversionService
Spring提供的类型转化服务
// ConversionService,它比PropertyEditor更强大 public class StringToUserConverter implements ConditionalGenericConverter { @Override public boolean matches(TypeDescriptor sourceType, TypeDescriptor targetType) { return sourceType.getType().equals(String.class) && targetType.getType().equals(User.class); } @Override public Set<ConvertiblePair> getConvertibleTypes() { return Collections.singleton(new ConvertiblePair(String.class, User.class)); } @Override public Object convert(Object source, TypeDescriptor sourceType, TypeDescriptor targetType) { User user = new User(); user.setName((String)source); return user; } } DefaultConversionService conversionService = new DefaultConversionService(); conversionService.addConverter(new StringToUserConverter()); User value = conversionService.convert("1", User.class); System.out.println(value); // 向Spring中注册ConversionService @Bean public ConversionServiceFactoryBean conversionService() { ConversionServiceFactoryBean conversionServiceFactoryBean = new ConversionServiceFactoryBean(); conversionServiceFactoryBean.setConverters(Collections.singleton(new StringToUserConverter())); return conversionServiceFactoryBean; }
5.3 TypeConverter
// 整合了PropertyEditor和ConversionService的功能 SimpleTypeConverter typeConverter = new SimpleTypeConverter(); typeConverter.registerCustomEditor(User.class, new StringToUserPropertyEditor()); //typeConverter.setConversionService(conversionService); User value = typeConverter.convertIfNecessary("1", User.class); System.out.println(value);
6. OrderComparator排序
根据@Order注解或实现Ordered接口 来执行值进行比较,从而可以进行排序。
// 接口版本 使用OrderComparator public class A implements Ordered { @Override public int getOrder() { return 3; } @Override public String toString() { return this.getClass().getSimpleName(); } } public class B implements Ordered { @Override public int getOrder() { return 2; } @Override public String toString() { return this.getClass().getSimpleName(); } } public class Main { public static void main(String[] args) { A a = new A(); // order=3 B b = new B(); // order=2 OrderComparator comparator = new OrderComparator(); System.out.println(comparator.compare(a, b)); // 1 List list = new ArrayList<>(); list.add(a); list.add(b); // 按order值升序排序 list.sort(comparator); System.out.println(list); // B,A } } // 注解版本 AnnotationAwareOrderComparator @Order(3) public class A { @Override public String toString() { return this.getClass().getSimpleName(); } } @Order(2) public class B { @Override public String toString() { return this.getClass().getSimpleName(); } } public class Main { public static void main(String[] args) { A a = new A(); // order=3 B b = new B(); // order=2 AnnotationAwareOrderComparator comparator = new AnnotationAwareOrderComparator(); System.out.println(comparator.compare(a, b)); // 1 List list = new ArrayList<>(); list.add(a); list.add(b); // 按order值升序排序 list.sort(comparator); System.out.println(list); // B,A } }
7.BeanPostProcessor
Bean的后置处理器
可以在任意一个Bean的初始化之前以及初始化之后去额外的做一些用户自 定义的逻辑,可以通过判断BeanName来进行针对性处理(针对某个Bean,或某部分 Bean)。 我们可以通过定义BeanPostProcessor来干涉Spring创建Bean的过程。
@Component public class PpBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor { @Override public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException { if ("userService".equals(beanName)) { System.out.println("初始化前"); } return bean; } @Override public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException { if ("userService".equals(beanName)) { System.out.println("初始化后"); } return bean; } }
8. BeanFactoryPostProcessor
Bean工厂后置处理器
干涉BeanFactory的创建过程。
@Component public class CustomBeanFactoryPostProcessor implements BeanFactoryPostProcessor { @Override public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException { System.out.println("加工beanFactory"); } }
9. FactoryBean
想一个 Bean完完全全由我们来创造,也是可以的,通过FactoryBean,该过程没有其他的步骤,只会经过初始化后
与@Bean的区别在于 @Bean方式会经历完整的生命周期
@Component public class CustomFactoryBean implements FactoryBean { @Override public Object getObject() throws Exception { UserService userService = new UserService(); return userService; } @Override public Class<?> getObjectType() { return UserService.class; } }
10. ExcludeFilter和IncludeFilter
这两个Filter是Spring扫描过程中用来过滤的。
ExcludeFilter表示排除过滤器,IncludeFilter表示包含过滤器
无关类上面是否有Bean注解
@ComponentScan(value = "com.ppku", includeFilters = {@ComponentScan.Filter(type = FilterType.ASSIGNABLE_TYPE,classes = UserService.class)}) public class AppConfig { } FilterType分为: 1. ANNOTATION:表示是否包含某个注解 2. ASSIGNABLE_TYPE:表示是否是某个类 3. ASPECTJ:表示否是符合某个Aspectj表达式 4. REGEX:表示是否符合某个正则表达式 5. CUSTOM:自定义 spring 默认有ANNOTATION类型的@Component注解bean
11. MetadataReader、ClassMetadata、AnnotationMetadata
在Spring中需要去解析类的信息,比如类名、类中的方法、类上的注解,这些都可以称之为类的元数据,所以Spring中对类的元数据做了抽象,并提供了一些工具类。
MetaDataReader 类的元数据读取器 默认实现类是 SimpleMetadataReader,使用的是ASM技术
public class Test { public static void main(String[] args) throws IOException { SimpleMetadataReaderFactory simpleMetadataReaderFactory = new SimpleMetadataReaderFactory(); // 构造一个MetadataReader MetadataReader metadataReader = simpleMetadataReaderFactory.getMetadataReader("com.ppku.service.UserService"); // 得到一个ClassMetadata,并获取了类名 ClassMetadata classMetadata = metadataReader.getClassMetadata(); System.out.println(classMetadata.getClassName()); // 获取一个AnnotationMetadata,并获取类上的注解信息 AnnotationMetadata annotationMetadata = metadataReader.getAnnotationMetadata(); for (String annotationType : annotationMetadata.getAnnotationTypes()) { System.out.println(annotationType); } } }
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