spring-1-控制反转IOC、创建bean的方式、创建bean的过程

参考：

SpringBean生成流程详解 —— 由浅入深(附超精细流程图)

【一篇搞懂】 bean的生命周期详解

1.控制反转IOC

IOC（Inversion of Control，控制反转）

控制反转是一种设计原则，它将对象的创建和管理责任从应用代码中移交给容器。

在Spring中，IOC容器负责管理应用中的所有对象，包括它们的生命周期和相互之间的依赖关系。

IOC的主要目的是为了减少代码之间的耦合，使代码更加模块化和可测试。

这里的控制反转，控制的是谁，反转又是反转到哪里了？

  • 控制：对各种对象的控制
  • 反转：将控制权反转给Spring容器

嗯，就是将对象的管理交给Spring容器，不用你自己来 new Xx();。

好，我们也先别管它是怎么创建对象的了，我们思考一个问题。

我们类中，是不是经常会存在。

public class Xx{
    private MyClass myclass;
}

现在问题就来了，既然Spring容器要帮我们创建这个Xx对象，那么其中依赖的其他对象，例如此处的MyClass怎么办？

这就又谈到了我们的依赖注入（Dependency Injection, DI）。

依赖注入是指将对象的依赖（即它所需要的对象）在外部注入，而不是由对象自己创建或查找这些依赖。

你看，依赖注入只是帮助我们构建这个类，其根本目的还是为了实现咱们的控制反转。

好，在开始之前，我们先来大致了解几个点，留个印象。

  • IOC创建对象：通过反射完成
  • 依赖注入的几种方式
    • 构造器注入：通过构造函数来注入依赖对象。
    • Setter方法注入：通过Setter方法来注入依赖对象。
    • 接口注入：通过接口来注入依赖对象（在Spring中不常用）。

后续的内容，基于SpringBoot程序演示。

2.@SpringBootApplication注解

本文中<spring-boot.version>2.6.13</spring-boot.version>

上面已经提到了，IOC容器是用来管理咱们的对象的，Bean就是Spring IoC容器管理的一个对象，称呼而已。

好，在此之前，我们先来了解下，SpringBoot默认加载哪些bean。

回到梦开始的地方。

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一切来自于咱们的这个@SpringBootApplication注解。

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前面4个，是咱们java自带的元注解。

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注解 作用
@Target({ElementType.TYPE}) 表明可以应用于类、接口或枚举类型
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) 表明在运行时可用
@Documented 表明使用的元素应被 javadoc 或类似工具记录
@Inherited 表明可以被子类继承

后面3个，是咱们Spring的。

注解 作用
@SpringBootConfiguration 这是一个特殊的 @Configuration 注解，用于标记一个类作为 Spring 配置类。
它继承自 @Configuration，表明该类可以作为 Spring IoC 容器的配置类。
@EnableAutoConfiguration 这个注解启用 Spring Boot 的自动配置机制。
Spring Boot 会根据类路径中的依赖、定义的 Bean 和各种属性设置自动配置 Spring 应用程序的上下文。
它通过读取类路径中的 META-INF/spring.factories 文件，查找可以自动配置的类。
@ComponentScan 这个注解启用组件扫描，默认扫描 @SpringBootApplication 所在包及其子包中的所有组件（如带有 @Component、@Service、@Repository 和 @Controller`的类）。
excludeFilters属性用于排除特定类型的组件。例如：
- TypeExcludeFilter.class：一个自定义过滤器类型，用于排除特定类型的组件。
- AutoConfigurationExcludeFilter.class：用于排除自动配置类。

综上，使用了 @SpringBootApplication 注解：

  • ZaApplication类被标记为一个配置类，可用于定义 Bean。

  • Spring Boot 的自动配置机制被启用：Spring Boot 会根据类路径中的依赖自动配置应用程序上下文。

  • Spring Boot 会自动扫描cn.yang37.za包及其子包中的组件，并将它们注册为 Spring Bean。

3.如何查看SpringBoot中的Bean

3.1 Actuator

注意啊，这个东西权限很大，不懂的话，你别在生产环境乱用。

这玩意就是个Spring自带的监控工具，用起来很简单。

3.1.1 导入pom

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
        </dependency>

3.1.2 声明配置

这里就是声明暴露的端点，包含一个beans。

server:
  port: 9595
# actuator相关
management:
  endpoints:
    web:
      exposure:
        include: beans

3.1.3 启动后访问

启动后访问web，可以看到相关信息。

http://localhost:9595/actuator/beans

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3.2 ApplicationContext

这个就比较简单了，直接注入了使用就行。

例如我注册一个bean，类型是MyConfig，名字是“6666”。

package cn.yang37.za.config;

import org.springframework.stereotype.Component;

@Component("6666")
public class MyConfig {

}

然后，在测试类中获取它。

package cn.yang37.za.controller;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.context.ApplicationContext;

import javax.annotation.Resource;

@Slf4j
@SpringBootTest
class BeanControllerTest {

    @Resource
    private ApplicationContext applicationContext;

    @Test
    void name() {
        Object myConfig = applicationContext.getBean("6666");
        log.info("info : {}", myConfig);
    }
}

可以看到相关信息。

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4.如何创建Bean

4.1 @Componet + @ComponentScan

4.1.1 @Componet

Bean命名规则

  • 类名的首字母小写：Spring会将类名的首字母小写，其他部分保持不变，作为默认的Bean名称。比如此处的beanName是myConfig。

  • 保留原有大小写：如果类名的首字母和第二个字母都是大写（例如URLConverter），Spring会直接使用类名URLConverter作为Bean名称，而不会改变首字母的大小写。

@Componet作用于类，最简单的方式，就是直接用上咱们的@Componet注解，标记这个类要放到容器中去。

因为是一个类，所以其中肯定有各种方法，也可能有各种具体的@Bean。所以，也含义这个类的Bean是一个管理Bean的Bean，即容器管理bean。

@Component
// 也可以声明一个Bean名字@Component("MyConfig666")
public class MyConfig {

}

使用的时候，直接使用@Autowired或者@Resource获取即可。

@RestController
@RequestMapping("/bean")
public class BeanController {

    @Resource
    private MyConfig myConfig;


    @GetMapping("/info")
    public String info() {
        return myConfig.toString();
    }
}

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我们平时用到的@Controller等注解，都是它的子注解。

那我到底写@Component还是@Controller？要反过来说，@Controller这些注解都不合适的时候，再用@Component。

注解 作用 适用层次
@Component 标记为Spring管理的通用bean 通用组件
@Controller 标记为Spring MVC控制器，处理HTTP请求并返回视图 表现层（MVC控制器）
@Service 标记为服务层组件，表示业务逻辑 服务层
@Repository 标记为数据访问层组件，提供数据访问功能并处理数据库异常转换 数据访问层
@RestController 标记为RESTful Web服务控制器，默认返回JSON或XML格式的数据 表现层（REST控制器）
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4.1.2 @ComponentScan

该注解呢，用于扫描某个包，将所有声明了@Component注解的类，注入到Spring容器中。

哎，你肯定问，我都@Componet了？还scan个毛？@Componet不是已经可以加载进来了吗？

你忘啦，最开始说的，启动类上的@SpringBootApplication注解包含了@ComponentScan注解，但是它的默认扫描位置是：

  • 启动类（即@SpringBootApplication的类）所在的包
  • 子包

回到项目里，就是默认只扫描cn.yang37.za文件夹和其中的文件夹。

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我们在别的位置新建一个类，即便用上注解，它也是扫描不到的。

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这个时候，咱们的@ComponentScan注解不就有用了吗？咱们直接在类中补上这个扫描的位置，它不就启动起来啦。

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啊，你别懵，十分正常，你只是平时写习惯了，不妨看下咱们类加载器的知识：Java-JVM-类加载器

idea启动的时候，自动把classpath路径给我们传了，这下面所有的类都能在JVM里面找到。

所以咱们JVM中是有这个Demo类的，在配置了@ComponentScan到这个cn.yang的包下后，就一切正常了。

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好，实际上不会这样搞对吧？咱们Java程序员向来喜欢搞各种xx包、xx类的概念，咱们根本就做不出来旁边新建个文件夹cn.yang的鬼操作对吧？

是滴，这里是在给你演示。

常见的方式是，某个组件没在你当前项目（比如此处的ZaApplication）代码里，比如某某jar包、比如跨模块，此时没加载到Spring容器中，不妨试试这个注解。

当然，正常情况下，这个jar包应该使用咱们2.5节spring.factories的方式。

反正，你发现没自动加载上，你就试试手动声明下扫描位置，不用这么纠结到底要在何时使用。

注意，@ComponentScan不要乱写在启动类上，用在启动类上会覆盖默认的扫描范围。

4.2 @Bean

Bean命名规则：默认情况下，其名字是方法名，也可以在注解中指明名字（注解的name属性）。

@Bean作用于方法，我们可以自己创建一个对象，把它放到我们的Spring容器中去。

哎，前面不是说，咱们把对象管理交给Spring去处理吗？什么玩意这么大的面子，还得我亲自创建？

先来段专业的话术。

@Bean 注解用于告诉 Spring 容器这个方法将返回一个需要注册为 Spring Bean 的对象，这样，我们可以自定义对象的创建逻辑，尤其是在对象创建需要复杂配置或依赖于其他组件时。

上例子，假设我们有个User对象，朴实无华。

@Data
@Builder
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class User {

    private String name;

    private int age;
}

假设我创建它的时候，我要先到excel中读取下年龄数据，再调用xx接口获取下名字。

哈哈，你也知道我在乱扯。肯本原因就是，Spring哪能啥都知道啊，它也只是个框架，像上面的例子中，你还能指望Spring知道你要读取excel来加载年龄？

正如咱们自己写代码的时候，场景就是千变万化的，@Bean的用处，是告诉你，当某些复杂场景搞不定的时候，你可以自己定义bean的注册逻辑。

所以，复杂点的场景，我要yang某活到1666岁，咱们可以自己放一个想要的Bean进去。

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又比如你在用Redis时，经常看到的StringRedisTemplate，这不就是你不满意默认的StringRedisTemplate嘛，你要搞一个给它覆盖了。

    @Bean
    public StringRedisTemplate stringRedisTemplate(@Qualifier("redissonConnectionFactory") RedisConnectionFactory connectionFactory) {
        StringRedisTemplate stringRedisTemplate = new StringRedisTemplate();
        StringRedisSerializer stringRedisSerializer = new StringRedisSerializer();

        stringRedisTemplate.setConnectionFactory(connectionFactory);
        stringRedisTemplate.setKeySerializer(stringRedisSerializer);
        stringRedisTemplate.setValueSerializer(stringRedisSerializer);

        stringRedisTemplate.afterPropertiesSet();
        return stringRedisTemplate;
    }

4.3 @Configuration

Bean命名规则：跟@Componen一样的。

这个玩意呢，打开里面还是@Component，适用于配置类的场景。

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所以我们可以知道，它也能注册bean，那既然有自己的名字，肯定做了些定制化的操作。

Configuration这个单词你总该认识吧？什么，这你都不认识？

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那看名字我们也能猜到了，它就是专门针对配置类的场景。

配置类的话，它的关键点在哪里，在于单例，即咱们的配置项key=123，它不会成key=456，所以@Configuration针对这点做了优化。

不过呢，这个优化点咱们一般感受不到。

Spring 会对 @Configuration 类进行 CGLIB 动态代理增强，确保@Bean对应的方法只被调用一次，直接返回相同的实例（单例）。

有点抽象对不对，我们来看个例子。

@Component
public class MyConfig {

    @Bean
    public User user1() {
        return new User();
    }

    @Bean
    public User user2() {
        // 调用user1方法
        return user1();
    }
    
}

这里我们用的@Component注解，关键点在于下方的user2，它是在调用user1()方法。

此时，@Component注解返回了两个不同的对象。

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那我们改成@Configuration。

@Configuration
public class MyConfig {

    @Bean
    public User user1() {
        return new User();
    }

    @Bean
    public User user2() {
        return user1();
    }

}

此时,@Component返回的对象是同一个。

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哎，有点奇怪了对吧。

注意啊，注意，这不是说@Component多例@Configuration单例，是强调这两个类中的@Bean对应的方法执行时会不会被代理掉。

Bean的单例还是多例，取决于Bean它自己本身声明的是单例bean还是原型bean。

你别晕，我给你改造下，是@Component对吧，注册了一个user1的bean（默认为单例bean）。

@Component
public class MyConfig {

    @Bean
    public User user1() {
        return new User();
    }

}

因为它是默认的单例Bean，不管你怎么调用它都还是同一个。

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你改成原型Bean。

@Component
public class MyConfig {

    @Bean
    @Scope(ConfigurableBeanFactory.SCOPE_PROTOTYPE)
    public User user1() {
        return new User();
    }
}

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你看，生成出来的Bean是单例还是多例，取决于它自身是单例Bean还是原型Bean。

回顾一下之前的User2这个Bean。

    @Bean
    public User user2() {
        return user1();
    }

    @Bean
    public User user2() {
        return new User();
    }

上方的根本逻辑是什么，是我们主动去触发user1()这个方法了，user1方法干嘛的，给你new个User出来。

@Configuration 中所有带@Bean注解的方法都会被动态代理，调用该方法首次执行后，总该有返回值了吧？后续呢，它不会再执行，直接返回这个实例（除非你又自己主动去强调Bean的类型是原型Bean）。

@Component，注意啊，这里的user2是个原型Bean，意味着每次都会返回新的对象，触发咱们的user1()方法。

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改成@Configuration呢，会发现，user1()方法不会多次触发。

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哎，你肯定奇怪，那我平时也没有跑去调那个@Bean下面的方法呀。

声明就声明，我没事我乱主动调用干嘛，我自己注册两个User对象，我闲的没事我跑去用user1()方法创建啊？

这应该就是针对这个场景的防范式编码了。

  • 首先呢，咱们不乱调用，Spring源码里面可能涉及到多次调用，是为了确保@Configuration它符合自己的特性。
  • 其次呢，也是为了避免你乱来，在咱们@Configuration类中写的玩意，哪怕你自己乱用，咱们的配置对象也不会混乱。

4.4 @Import

Bean命名规则：跟@Componen一样的。

@Configuration可以将某个类标记为配置类，当配置类比较多的时候呢，我们可以不用再在每个类上写@Configuration，而是统一在一个类中借用@Import引入。

比如这样：

MyConfig2、MyConfig3都上没有注解

public class MyConfig2 {
    @Bean
    User user3(){
        return new User();
    }
}

public class MyConfig3 {
    @Bean
    User user4() {
        return new User();
    }
}

咱们在AppConfig类中引入它们两个配置类。

@Configuration
@Import({MyConfig2.class, MyConfig3.class})
public class AppConfig {

}

验证一下，两个类都能被成功导入。

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嗯，这是@Import的一个简单用法，这样我们只用在一个类中（例如AppConfig）去找都导入了哪些玩意，方便管理。

然后呢，还有个常用的用法就是动态导入配置，编写一个类来实现ImportSelector接口即可。

配置选择类

public class MyImportSelector implements ImportSelector {

    @Override
    public String[] selectImports(AnnotationMetadata importingClassMetadata) {
        LinkedList<String> configList = new LinkedList<>();
        // 根据条件导入配置类
        if (true) {
            configList.add(MyConfig2.class.getName());
            configList.add(MyConfig3.class.getName());
        }

        return configList.toArray(new String[0]);
    }

}

这里我list.toArray(new String[0])是个正确的写法，返回的就是对应的那个2个长度的数组。并且是建议这样写的，你可以去自己搜索下。

在@Import中使用配置选择类

@Configuration
@Import(MyImportSelector.class)
public class AppConfig {

}

验证结果

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4.5 FactoryBean接口

FactoryBean是一个工厂Bean，可以生成指定类型的Bean实例。

实现FactoryBean接口，可以对Bean创建提供更高的灵活性和扩展性，例如动态创建不同类型的 Bean、复杂初始化逻辑、延迟初始化等场景。

好，简单来说，就是我们想要创建某个类型的Bean的时候，可以找这个FactoryBean要。

public interface FactoryBean<T> {
    String OBJECT_TYPE_ATTRIBUTE = "factoryBeanObjectType";

    @Nullable
    T getObject() throws Exception;

    @Nullable
    Class<?> getObjectType();

    default boolean isSingleton() {
        return true;
    }
}

比如上方的User，我们想要创建该类型的bean。

重写的getObject方法中，我们描述详细的创建逻辑。

  • sex为1时，age是18。
  • sex为2时，age是20。
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class UserFactoryBean implements FactoryBean<User> {

    private int sex;

    @Override
    public User getObject() {
        User user = User.builder()
                .name("yang")
                .age(0)
                .build();

        if (1 == sex) {
            user.setAge(18);
        }
        if (2 == sex) {
            user.setAge(20);
        }

        return user;
    }

    @Override
    public Class<?> getObjectType() {
        return User.class;
    }

}

注册这个UserFactoryBean。

  • userFactoryBean1：sex为1，其中创建的user的age是18。
  • userFactoryBean2：sex为2，其中创建的user的age是20。
@Slf4j
@Configuration
public class MyConfig {

    @Bean
    public UserFactoryBean userFactoryBean1() {
        return new UserFactoryBean(1);
    }

    @Bean
    public UserFactoryBean userFactoryBean2() {
        return new UserFactoryBean(2);
    }

}

此时，咱们利用UserFactoryBean来获取User对象，并没有说去@Bean来一个user。

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哈，这里我拿的Bean名字不是userFactoryBean1吗，咱直接返回里面的User对象了？往后看。

简单来说，就是为了方便，我都开始写FactoryBean了，当然是关注于拿到实际的Bean，咱默认设计成给你直接返回对应Bean实例。

然后呢，你还可以这样用。image-20240611191112047

额，这里你可能看到我用了个&userFactoryBean1，这个&是何用意？

& 前缀在 Spring 中是专门用来获取FactoryBean实例本身的。

即通过 getBean方法获取 Bean 时，FactoryBean这个玩意，默认情况下返回的是它创建的对象。

  • 违背预期：大多数情况下，开发者希望获取的是由 FactoryBean 创建的对象，而不是 FactoryBean 本身。

    例如，当你配置了一个 UserFactoryBean，你希望得到的是 User 对象，而不是 UserFactoryBean的 实例。

  • 简化使用：通过 getBean 方法直接获取目标对象，简化了代码的使用，不需要开发者额外处理 FactoryBean 实例。

  • 避免混淆：明确区分 FactoryBean 和它创建的对象，有助于代码的可读性和可维护性。

那么在例子中，UserFactoryBean本身是不会直接注入的，默认注册的是 UserFactoryBean创建的User，为了注入 UserFactoryBean实例，得像我下面这样：

    @Autowired
    @Qualifier("&userFactoryBean1")
    private UserFactoryBean userFactoryBean1;

不用太纠结，有个印象即可，毕竟，报错了你会搜索，而且，也不是不给你拿，你加&指明下就好了。

有点懵是吧，上图。

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4.6 BeanDefinitionRegistryPostProcessor接口

BeanDefinitionRegistryPostProcessor与上面FactoryBean接口类似，实现这个接口，也能创建出Bean。

@Slf4j
@Configuration
public class UserBeanDefinitionRegistryPostProcessor implements BeanDefinitionRegistryPostProcessor {

    @Override
    public void postProcessBeanDefinitionRegistry(BeanDefinitionRegistry beanDefinitionRegistry) throws BeansException {
        log.info("=====> UserBeanDefinitionRegistryPostProcessor");
        // 创建User类的Bean定义
        BeanDefinitionBuilder beanDefinitionBuilder = BeanDefinitionBuilder.genericBeanDefinition(User.class);
        beanDefinitionBuilder.addPropertyValue("name", "yang");
        beanDefinitionBuilder.addPropertyValue("age", 166);

        // 注册User类的Bean定义
        beanDefinitionRegistry.registerBeanDefinition("user", beanDefinitionBuilder.getBeanDefinition());
    }

    @Override
    public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory configurableListableBeanFactory) throws BeansException {
        // 这里可以留空，或者用于进一步定制 BeanFactory
    }
}

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4.7 spring.factories

这个呢，主要用于三方包的场景。

前面提到了，咱们默认扫描的是启动类和其子包，那我写给别人的stater，我还发个聊天消息给别人说，你来配置下扫描我的xx包？

spring.factories呢无非就是一个固定的文件，咱们写在里面的类，会被自动注册到容器中。

原理呢是基于Java的SPI机制的。

它的位置固定为：

META-INF/spring.factories

好，不妨演示一下。

  • 旧项目cn.yang37
  • 新项目com.yang37

4.7.1 旧项目

我们直接把当前项目清空，你看，啥都没有，只有个简单的Controller和启动类。

image-20240611201444843

记录下当前项目的坐标。

    <groupId>cn.yang37</groupId>
    <artifactId>yang-spring-za</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>

image-20240611201547931

4.7.2 新项目

然后呢，直接新开一个项目，用不同的包名总可以了吧，新项目用com.yang37-2，这差别够大了吧。

    <groupId>com.yang37-2</groupId>
    <artifactId>yang-spring-za2</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>

它里面啥也没有，只是导入了spring-boot-starter，代码呢写了两个实体类和配置类，启动类都没有。

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
        </dependency>

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两个实体类，朴实无华，也没用spring的注解。

package com.yang37.za.entity;

import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Builder;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;

@Data
@Builder
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class User2 {

    private String name;

    private int age;
}

package com.yang37.za.entity;

import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Builder;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;

@Data
@Builder
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class User3 {
    private String name;

    private int age;

}

然后呢，配置类中，我们把它俩注册为Bean。

package com.yang37.za.config;

import com.yang37.za.entity.User2;
import com.yang37.za.entity.User3;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration
public class UserConfig {

    @Bean
    public User2 user2() {
        return User2.builder()
                .name("user2")
                .age(30)
                .build();
    }

    @Bean
    public User3 user3() {
        return User3.builder()
                .name("user3")
                .age(30)
                .build();
    }

}

接着我们在META-INF\spring.factories声明需要加载UserConfig。

# META-INF/spring.factories
org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\
  com.yang37.za.config.UserConfig

image-20240611202510674

最后我们将这个项目install。

image-20240611202551996

4.7.3 验证

现在，我们在旧工程中导入打包好的新项目。

        <dependency>
            <groupId>com.yang37-2</groupId>
            <artifactId>yang-spring-za2</artifactId>
            <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
        </dependency>

image-20240611202718928

你看，已经加载进来了。

image-20240611202818037

停，先回顾下。

  • 旧项目cn.yang37：啥也没有
  • 新项目com.yang37：啊，是个外部的玩意，里面记录了要加载哪些bean。

你看，我们在当前项目中，引入了这个带有spring.factories的三方包，我们旧项目自身啥也没有对吧？

验证下，你看，一切都是如期而至。

image-20240611203131426

哎，前面不是讲了，咱们用scan是不是也可以，我们把com.yang37里面的spring.factories删除了重新打包。

没了之后，我们不@ComponentScan直接报错。

image-20240611203448302

加下@ComponentScan，是不是正常啦。

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好咯，回顾下，条条大路通罗马，无非就是适用的场景不一样而已。

4.7.4 总结

上面的例子只是演示了一个类似于加载自定义配置类的玩意，实际上咱们有很多场景可以用到。

spring.factories 文件中常见配置项的总结。

配置项类型 说明
org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration 用于指定自动配置类。
org.springframework.context.ApplicationContextInitializer 用于指定初始化 Spring 上下文的类。
org.springframework.context.ApplicationListener 用于指定应用程序事件监听器。
org.springframework.boot.env.EnvironmentPostProcessor 用于在 Spring Boot 应用程序环境准备好后进行处理的类。
org.springframework.boot.SpringApplicationRunListener 用于在 SpringApplication 运行时的监听器。

demo：

# META-INF/spring.factories

# Auto Configuration
org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\
  com.yang37.za.config.UserConfig,\
  com.yang37.za.config.OtherConfig

# Application Context Initializers
org.springframework.context.ApplicationContextInitializer=\
  com.yang37.za.config.SomeInitializer,\
  com.yang37.za.config.AnotherInitializer

# Application Listeners
org.springframework.context.ApplicationListener=\
  com.yang37.za.config.SomeListener,\
  com.yang37.za.config.AnotherListener

# Environment Post Processors
org.springframework.boot.env.EnvironmentPostProcessor=\
  com.yang37.za.config.SomeEnvironmentPostProcessor,\
  com.yang37.za.config.AnotherEnvironmentPostProcessor

# Spring Application Run Listeners
org.springframework.boot.SpringApplicationRunListener=\
  com.yang37.za.config.SomeRunListener,\
  com.yang37.za.config.AnotherRunListener

5.Bean的创建过程

详细的过程肯定不止如此，此处只是介绍一些主要步骤。

我们先简单描述下，创建Bean的基本思路。

  • 创建前准备

  • 加载配置文件：Spring会加载应用程序的配置文件或注解。

  • 创建并配置环境：包括设置环境变量和属性源等。

  • 初始化BeanFactory：准备好BeanDefinition和BeanFactory等。

  • 创建实例

  • BeanFactory根据BeanDefinition创建Bean，此时bean是个空的实例化对象，还没有被填充进来需要的属性。

  • 填充Bean属性（依赖注入）

  • 根据需要的属性，完成注入工作，此时，对象中具备咱们注入的属性了。

  • 初始化（容器缓存）

  • 执行一些额外工作，例如。

    • 应用BeanPostProcessor：在Bean初始化前后应用自定义的BeanPostProcessor。
      • 初始化回调：调用Bean的初始化方法，如@PostConstruct注解的方法或实现的InitializingBean接口的afterPropertiesSet方法等。
      • 注册Bean：将创建好的Bean实例注册到BeanFactory中，供后续使用。

啊，华而无实，实际上，咱们主体思路就是这么简单。

只不过既然能让Java程序员变成Spring程序员，那必然得十分强大，咱不得给每个步骤加上无数个前后执行点啊，每个节点能让你随心所欲修改。

这些给你提供修改点的玩意，被称为PostProcessor（后置处理器）。

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现在来个实例，以咱们之前的项目为例。我把多余的都删除掉了，甚至web依赖都移除掉了。

只用到了：

  • spring-boot-starter：核心依赖
  • spring-boot-starter-log4j2：日志
  • spring-boot-starter-test：测试用
  • fastjson
  • lombok
    <dependencies>
        <!-- spring-boot-starter -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
            <exclusions>
                <exclusion>
                    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                    <artifactId>spring-boot-starter-logging</artifactId>
                </exclusion>
            </exclusions>
        </dependency>

        <!-- spring-boot-starter-log4j2 -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-log4j2</artifactId>
        </dependency>

        <!-- test -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>com.alibaba</groupId>
            <artifactId>fastjson</artifactId>
            <version>2.0.14</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <optional>true</optional>
        </dependency>
    </dependencies>

嗯，不要忘了，咱们的SpringBoot只是在web后端的场景比较多，不是非得web。

项目呢，只保留一个启动类，一个配置类。

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配置文件也不需要吧，咱们都不是web，不需要配置端口。

启动一手，那必然能启动哈。

哈哈，不过，启动之后就自动停止了，为啥，还是因为咱们不是web项目，无需一直运行。

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5.1 BeanFactory

BeanFactory是Spring框架中最基础的容器接口，负责管理Bean的生命周期，包括创建、配置和销毁。

它通过延迟加载的方式管理Bean，即在第一次访问Bean时才实例化它。

BeanFactory主要的实现类(包括抽象类)：

  • AbstractBeanFactory：抽象Bean工厂，绝大部分的实现类，都是继承于它；
  • DefaultListableBeanFactory：Spring默认的工厂类；
  • XmlBeanFactory：前期使用XML配置用的比较多的时候用的Bean工厂；
  • AbstractXmlApplicationContext：抽象应用容器上下文对象；
  • ClassPathXmlApplicationContext：从 xml 的配置文件中获取 bean 并且管理它们；

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SpringBoot程序启动时候呢，就会创建一个默认的DefaultListableBeanFactory。

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主要功能：

  1. Bean定义管理：能够注册、获取、移除和遍历Bean定义。
  2. Bean实例化：支持创建单例和原型Bean实例。
  3. 依赖注入：支持自动装配和手动装配Bean的依赖。
  4. 作用域管理：支持单例、原型以及自定义作用域。
  5. 事件传播：支持Bean生命周期事件的传播和处理。
  6. 自动装配候选者解析：确定哪些Bean可以自动装配。
  7. 配置冻结：可以在初始化完成后冻结配置，防止进一步的Bean定义修改。
  8. 别名管理：支持为Bean定义注册别名。

主要字段：

  • beanDefinitionMap: 存储所有Bean定义的映射。

  • beanDefinitionNames: 存储所有Bean定义的名称列表。

  • resolvableDependencies: 存储可解析的依赖项，例如类型转换器等。

  • singletonObjects: 第一级缓存，存储单例Bean实例的缓存。

  • earlySingletonObjects：第二级缓存，存储早期暴露的单例Bean实例，主要用于解决循环依赖。

  • singletonFactories：第三级缓存，存储能够创建单例Bean实例的工厂。

5.2 BeanDefinition（bd）

BeanDefinition描述了一个Bean的定义信息，包括Bean的类名、作用域、是否懒加载、依赖关系、初始化方法、销毁方法等。

在Bean未实例化之前，咱们的Bean是以BeanDefinition的形式存在的，就是存放一些Bean的定义，然后通过BeanFactory创建。

好，我们从启动类开始看下。

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run方法呢，进去会走到这里，别的先不管，我们注意这几处。

前面不是贴了张图，最开始创建了默认的BeanFactory。

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然后，我们直接给BeanFactory中的beanDefinitionMap添加监视，关注它的数量变化，看这个map的数量啥时候变多了，变多了，肯定是扫描到需要的BeanDefinition了呗。image-20240613225206715

或者，你像我这样，把它置顶，反正我们的主要目的是观察在哪个位置数量变化了。

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然后，你应该能观察到，在这这两行之间，这个map的size变化了，像我这里就是从6变化到47了。

            this.refreshContext(context);
            this.afterRefresh(context, applicationArguments);

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好，那我们现在知道经过prepareContext()之后，这个map变化了，关键是怎么找到具体的位置？

进去具体的prepareContext()方法，然后逐行执行下，现在我们发现是在this.refresh(context);这里变化的。

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所以你该把断点往后挪，前面的可以取消了。

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让你改断点的意思是，逐步精确位置，哪怕中间出问题了，我们也能快速还原现场，你看我现在就可以直接重启，立马就到这里了，而且我知道接下来它会变化了。

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这才开始，坚持住哥，别慌。

跟着走几个方法，你会发现进了个大的方法，按刚才的逻辑，缩小断点，这里我先直接打到方法首部和尾部。

为啥我这样搞，首先，这里右侧的监视器已经丢失了。而且，我这个方法执行完，肯定值会变化。

我们先首位打断点，二分找位置。

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你看，到这里，我们知道在这之间发生了变化。二分断点法，我直接把尾部的提前到中间。

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你看，我们范围已经缩小很多了。

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下一步是啥，下一步我肯定是去除掉最开头的那个断点。

你别慌，现在范围缩小了，你把其余断点关闭下，不麻烦，哪怕你重启，那不是立马还原现场？

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你看，又定位到一个位置了，在这里变化了。

				// Invoke factory processors registered as beans in the context.
				invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);

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思路是什么，往里面进。

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继续继续。

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定位到这里变了7，是不是得往方法里面进。

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再进。

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你看到这个玩意，是不是感觉这是精髓的代码，就在这里变成7了。

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        private void register(BeanDefinitionRegistry registry) {
            if (!registry.containsBeanDefinition("org.springframework.boot.autoconfigure.internalCachingMetadataReaderFactory")) {
                BeanDefinition definition = BeanDefinitionBuilder.rootBeanDefinition(SharedMetadataReaderFactoryBean.class, SharedMetadataReaderFactoryBean::new).getBeanDefinition();
                registry.registerBeanDefinition("org.springframework.boot.autoconfigure.internalCachingMetadataReaderFactory", definition);
            }

        }

org.springframework.boot.autoconfigure.internalCachingMetadataReaderFactory这么长这么长的名字啊？这是啥玩意BeanDefinition啊？

我也不懂，嗯，我咋可能懂啊？gpt问下。

又tm来抽象话术。

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咱不懂，但是咱大概能猜到，对吧，这里不就是看if有没有嘛，没有我给你加一个，看起来似乎是框架自身用的。

所以，这里不是我们要的那个关键点，我们的注意力换成，这个size的7咋变46了？

按照之前的思路，先找到7，逐个往后放断点，轻松的调整一下我们的断点，定位出一个区域。

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嗯，所以，搞半天，又来到这里。

			invokeBeanDefinitionRegistryPostProcessors(currentRegistryProcessors, registry, beanFactory.getApplicationStartup());
			currentRegistryProcessors.clear();

一样的操作，进invokeBeanDefinitionRegistryPostProcessors，继续缩小范围。

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然后呢，中间经过一番小小的摸索，我们就能找到这里。

org/springframework/context/annotation/ClassPathBeanDefinitionScanner.java的beanDefinitions.add(definitionHolder);

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好，这里你注意我左侧config文件夹下的3个aware类，在这里被扫描到加进去BeanDefinition了。

					beanDefinitions.add(definitionHolder);
					registerBeanDefinition(definitionHolder, this.registry);

那这里的definitionHolder和this.registry都是啥。

  • definitionHolder看不懂，反正我们知道它持有BeanDefinition。
  • this.registry就是我们的BeanFactory嘛

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那其实多点两步也能看到，最后就是把我们的BeanDefinition根据名字来放到BeanFactory中去。

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现在我们来回顾下，大概是干嘛了。

  • SpringBoot启动的时候呢，会扫描到咱们需要注入的类。
  • 把这些类的BeanDefinition信息，放入到BeanFactory。

那我想知道咋就扫出来了，是不是该看这个for。

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这个方法就是在判断咱们的一个类是否是候选组件。

候选组件是指那些可以被Spring容器管理的类，比如带有特定注解的类（如 @Component、@Service、@Repository 等）。

5.3 BeanDefinitionRegistry

BeanDefinitionRegistry 是Spring中的一个接口，用于注册和管理Bean定义。

它提供了一些方法来动态地向Spring容器注册新的Bean定义或移除现有的Bean定义。

常用的实现类是 DefaultListableBeanFactory，它既是一个 BeanFactory，也是一个 BeanDefinitionRegistry。

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我们先微调下代码，我把注册的类改成了MyComponent，就一个类。

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好，上一节我们在注册BeanDefinition的时候，不是找到了一个方法吗？

org/springframework/beans/factory/support/BeanDefinitionReaderUtils.java的registerBeanDefinition。

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这里就是在注册BeanDefinition，但是我们肯定会疑问，这里的registry是啥？看一眼呗。

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还记得DefaultListableBeanFactory吗，它不就是我们在开始提到的，默认BeanFactory。

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所以，注册BeanDefinition，就是在往自身的map里面put值。

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嗯，最后，来总结下，BeanDefinitionRegistry无非就是这个接口。

实现了这个接口，它必然得实现registerBeanDefinition、removeBeanDefinition、getBeanDefinition这个些方法。

那我们看到一个类实现它，无非就是说明这个类能管理BeanDefinition。

有这个印象就够了。

然后，截止到目前，我们知道了什么？

我们已经知道，咋们SpringBoot程序在启动后。

  • 会创建BeanFactory
  • 然后会扫描需要注册的Bean
  • 最后会加载它们的BeanDefinition到beanFactory自身的beanDefinitionMap中去

之后该干嘛，是不是该创建了？

那我们之前有了解到，像我们的MyComponent这种就是放到BeanFactory的单例池中去。

创建，我们是不是该和之前的思路一样，先在最外层关注下singletonObjects的数量，再看看在哪里发生变化了？

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所以是不是很容易定位到一切的尽在refreshContext这个方法中？然后复刻之前的思路，逐步缩小范围。

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是不是很容易的就能找到我们这个myComponent跟org/springframework/beans/factory/support/DefaultListableBeanFactory.java的preInstantiateSingletons()方法有关？

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然后进到实际的doGetBean方法中，我们的关注点是不是应该发生转变吗，看Object beanInstance;这个玩意什么时候有值的？

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5.3 BeanWarpper（bw）

BeanWrapper 是Spring框架中用于封装Bean对象的工具，提供了对Bean属性的设置和获取方法。它通过反射机制直接操作Bean的属性，常用于数据绑定和依赖注入。

5.7 PostProcessor

Spring中的后置处理器分为两大类。

  • 针对Bean工厂的：BeanFactoryPostProcessor

  • 针对Bean的：BeanPostProcessor

5.3.1 BeanPostProcessor

BeanPostProcessor，通常译为Bean后置处理器，它是Spring 框架中的一个接口，用于在 Spring 容器初始化 bean 前后进行额外处理。

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你看，里面给了你2个方法，Before和After。

很好猜对不对，就是创建Bean的前后会调用这个方法。

好咯，也不用看资料，无脑重写一手。

@Slf4j
@Component
public class MyBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor {

    @Override
    public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {

        log.warn("postProcess ---------------------> Before Initialization");
        return bean;
    }

    @Override
    public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {

        log.warn("postProcess ---------------------> After Initialization");
        return bean;
    }
}

启动看看，哇靠，你看，是不是跟我们想的一样，前后执行一手。

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哎，那我们项目里不是有个MyConfig吗，它会触发吧？

@Configuration
public class MyConfig {

}

形参这么简单，岂不是很好用，加一行666的输出。

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5.3.2 BeanFactoryPostProcessor

如前面所言，我们的Bean工厂中会尝试根据BeanDefinition加载Bean。

同样，我们可以重写BeanFactoryPostProcessor来做一些操作。

@Slf4j
@Component
public class MyBeanFactoryPostProcessor implements BeanFactoryPostProcessor {
    @Override
    public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory configurableListableBeanFactory) throws BeansException {

        log.warn("postProcessBeanFactory ---------------------");
    }
}

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5.3 Aware

Aware接口主要用于让Bean感知到Spring容器的存在，并获取Spring容器中的一些资源或信息。

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很抽象对不，还感知？还获取资源？怎么这么恶心啊这些名词，tmd我根本搞不懂啊。

不管不管，我先来个类实现下。

@Slf4j
@Component
public class MyApplicationContextAware implements ApplicationContextAware {
    @Override
    public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
        log.warn(applicationContext.getClass().getName());
        log.warn("MyApplicationContextAware..................");
    }
}

原来实现了这个方法就能把applicationContext给你，再来一个。

@Slf4j
@Component
public class MyBeanFactoryAware implements BeanFactoryAware {
    @Override
    public void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) throws BeansException {
        log.error(beanFactory.getClass().getName());
        log.error("MyBeanFactoryAware..................");
    }
}

嗯，beanFactory也给我们了。

启动一手，可以看到这两个方法确实被执行了。

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好了，现在有点印象了对不对，大概就是XxAware，就能给你提供Xx给你让你访问。嗯，只能访问不能改，我给你试了。

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5.4 总结

6.Bean的生命周期

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posted @ 2024-06-11 20:44  羊37  阅读(15)  评论(1)  编辑  收藏  举报