Spring原始碼分析——spring容器總覽

蘇凌峰發表於2021-09-12
Spring原始碼

1.spring簡介

2.spring容器流程梳理

3.總結

1.spring簡介
spring我相信大家都不陌生，只要你是一位JAVA開發人員，肯定會使用它，但是我們日常的使用中，很多時候只需要寫業務邏輯，使用別人已經封裝好的技術，對其原理卻一無所知。在此係列的部落格中，筆者希望儘可能地總結spring原始碼，讓我們不再只會使用它，讓讀者懂其原理。
所謂：有道無術，術尚可求，有術無道，止於術。
框架的使用可能就是‘術’，而框架的底層實現原理，就是‘道’。有了‘道’之後，‘術’是可以根據自己的需要造出來的。就像知道了數學公式是如何推導的，自然不用記住公式，還能對公式進行魔改，甚至發明公式。但是如果只有‘術’，就像只知道了公式的形狀，並不知道其來源，稍微變一下我們就認不出來了。
無論是學什麼東西，筆者認為，積累‘道’是非常重要的，且不可急功近利，否則就是欲速則不達。

2.spring容器流程梳理

我們在使用spring的時候，使用最多的就是AOP和IOC。

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IOC:控制反轉

理念：讓別人為我們服務！

假設我現在需要一個物件，一般情況下我們都是需要自己new出來，但是有了IOC之後，我們將一些物件的控制權給了spring容器，當我們想要的時候，spring就會自己把物件送來！

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看到這裡我們可能比較迷糊，還是不知道ioc的具體使用，我們來舉個例子好了：

假設我們有一個UserServiceImpl,是IUserService的實現類，但是我們每次使用的時候，都需要：

IUserService userService = new UserServiceImpl();

因為很多地方都要用到這個物件，所以我們要寫很多很多個new UserServiceImpl();

如果此時，IUserService更改了需求，需要把所有IUserService的實現類UserserviceImpl全部改成UserserviceImpl2()，那程式碼更改量是非常恐怖的。但是如果有了IOC，我們就可以和實現類解耦了。主要更改IOC容器裡面的實現類，當我們用到這個介面的實現類的時候，讓它給我們送來就行了（只需要修改一個地方）。

AOP:面向切面程式設計

我們都知道，在我們編碼的時候，事務控制，許可權控制等程式碼邏輯，會像一把刀一樣，橫在我們業務邏輯中間，我們將這部分程式碼稱之為，橫切業務邏輯程式碼。

那麼將這部分程式碼統一獨立出去，將橫切邏輯也業務邏輯分離，並進行統一管理，這就是AOP。

有了AOP和IOC的概念之後，接下來我們來梳理一下，spring的總體執行流程：

一開始，我們學習spring框架，都是從配置檔案開始的，我們在spring配置檔案中寫一個bean，然後我們再從容器中讀出來。

xml配置檔案：

    <bean id="a" class="slf.A">
    </bean>
//將xml載入到容器中
ClassPathXmlApplicationContext classPathXmlApplicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
//從容器中獲取bean
A a = (A) classPathXmlApplicationContext.getBean(A.class);

透過上述程式碼，我們大致可以分析出，我們使用spring的時候，大概是這樣一個執行邏輯：

image.png

我們大概可以總結出這個邏輯，但是spring裡面卻遠遠不止這麼多操作，我們先來對上面這張圖進行一個擴充，加入一個概念BeanDefinition!

image.png

BeanDefinition:
它是配置bean元資訊的一個介面，包含：

1)擁有屬性儲存的功能,比如類資訊，比如載入模式（懶載入等等）
2)擁有資源獲取的能力，也就是讀取配置資源的能力
3)對Bean物件的描述能力

因為有的bean不是馬上被例項化的（lazy-load），然後也可能有的bean包含了其它bean的資訊，也可能有的bean的屬性值需要讀取別的檔案（${jdbc.username}），所以我們需要beanDefinition。

那麼，bean資訊除了從xml中來，還可以從註解，json，yml，json等地方來，然後我們還可以對此圖進行一個擴充。

image.png

其實IOC容器裡面，並不僅僅只有反射，這麼簡單，因此我們對IOC容器也進行一個擴充。

image.png

我們先引入一個概念，beanFactoryPostProcessor:

BeanFactoryPostProcessor介面，可以對BeanDefinition後設資料進行操作。比如配置檔案中的${jdbc.username}，我們可以使用BeanFactoryPostProcessor將它的值從檔案中讀取並賦值。

可見BeanFactoryPostProcessor可以修改BeanDefinition裡面的屬性值。

然後就是初始化，

在spring中，容器將物件的初始化和例項化分成了兩步操作：

分別是初始化和例項化：

如圖所示：

image.png

初始化，顧名思義，就是我們平時所說的，在堆記憶體開闢一塊空間

例項化比較複雜，分成了很多步，流程圖如所示，我們將它併入上面那個大圖，再進行講解：

image.png

填充屬性：
具體可以參考populateBean方法，大概就是裝配一些物件，比如物件A裡面有物件B，就將B從容器中取出來並裝進入，這個方法後續會詳細進行講解。

執行aware介面方法：
Aware介面的功能就是，一個類只要實現這個類介面的相關子類，則可以拿到相應的東西。

那麼具體可以拿到什麼呢？我們可以看一下這個類有哪些實現介面：
image.png
比如說 ApplicationContextAware，我們實現了這個介面，就可以從獲取ApplicationContext 這個物件：

public class AwareDemo implements ApplicationContextAware {

    private ApplicationContext applicationContext;

    @Override
    public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
        this.applicationContext = applicationContext;
    }
}

BeanPostProcessor:Before：
接下來執行beanPostProcessor前置方法，實現了這個介面的bean，我們要執行它的前置方法

public class BeanPostProcessorDemo implements BeanPostProcessor {

    @Override
    public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        return null;
    }

    @Override
    public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        return null;
    }
}

init-method：

如果bean的檔案配置中有init標籤，我們就要執行它對應的方法：

    <bean id="a" class="slf.A" init-method="init">
        <property name="b" ref="b"/>
    </bean>

BeanPostProcessor:After：
後置方法，可以參考上面。

3.總結

今天我們總結了Bean容器的大體的執行流程，也只是粗略地概括了一下，大致可以用一張圖來進行概括：

image.png

另外值得一提的是，beanFactoryPostProcessor和beanPostProcessor是有區別的，區別如圖所示：

image.png

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