【Spring】Spring底层核心原理解析

Spring的简单使用

简单代码：

// 已过时，SpringBoot使用的是AnnotationConfigApplicationContext
// ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("spring.xml");
AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
UserService userService = (UserService) context.getBean("userService");
userService.test();

spring.xml内容：

<context:component-scan base-package="com.firechou"/>
<bean id="userService" class="com.firechou.service.UserService"/>

AppConfig.class内容：

@ComponentScan("com.firechou")
public class AppConfig {

	@Bean
	public UserService userService(){
		return new UserService();
	}

}

AppConfig.class替代了spring.xml文件，表示spring的配置文件；

ApplicationContext在Spring、SpringMVC、SpringBoot中的创建方式：
Spring，通过ClassPathXmlApplicationContext创建；
SpringMVC，通过XmlWebApplicationContext创建；
SpringBoot，通过AnnotationConfigApplicationContext创建；

Spring中是如何创建一个对象的

AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
UserService userService = (UserService) context.getBean("userService");
userService.test();

创建AnnotationConfigApplicationContext对象时：

1. 解析AppConfig.class，得到扫描路径；
2. 遍历扫描路径下的所有Java类，如果发现某个类上存在@Component、@Service等注解，那么Spring就把这个类记录下来，存在一个Map中，比如Map。（实际上，Spring源码中确实存在类似的这么一个Map，叫做BeanDefinitionMap）；
3. Spring会根据某个规则生成当前类对应的beanName，作为key存入Map，当前类作为value；

这样，调用context.getBean(“userService”)时，就可以根据"userService"找到UserService类，从而就可以去创建对象了。

Bean的创建过程

Bean创建的生命周期，大致过程如下：

1. 利用该类的构造方法来实例化得到一个对象（但是如果一个类中有多个构造方法，Spring则会进行选择，这个叫做推断构造方法）
2. 得到一个对象后，Spring会判断该对象中是否存在被@Autowired注解了的属性，把这些属性找出来并由Spring进行赋值（依赖注入）
3. 依赖注入后，Spring会判断该对象是否实现了BeanNameAware接口、BeanClassLoaderAware接口、BeanFactoryAware接口，如果实现了，就表示当前对象必须实现该接口中所定义的setBeanName()、setBeanClassLoader()、setBeanFactory()方法，那Spring就会调用这些方法并传入相应的参数（Aware回调）
4. Aware回调后，Spring会判断该对象中是否存在某个方法被@PostConstruct注解了，如果存在，Spring会调用当前对象的此方法（初始化前）
5. 紧接着，Spring会判断该对象是否实现了InitializingBean接口，如果实现了，就表示当前对象必须实现该接口中的afterPropertiesSet()方法，那Spring就会调用当前对象中的afterPropertiesSet()方法（初始化）
6. 最后，Spring会判断当前对象需不需要进行AOP，如果不需要那么Bean就创建完了，如果需要进行AOP，则会进行动态代理并生成一个代理对象做为Bean（初始化后）

通过最后一步，我们可以发现，当Spring根据UserService类来创建一个Bean时：

1. 如果不用进行AOP，那么Bean就是UserService类的构造方法所得到的对象。
2. 如果需要进行AOP，那么Bean就是UserService的代理类所实例化得到的对象，而不是UserService本身所得到的对象。

Bean对象创建出来后：

1. 如果当前Bean是单例Bean，那么会把该Bean对象存入一个Map，Map的key为beanName，value为Bean对象。这样下次getBean时就可以直接从Map中拿到对应的Bean对象了。（实际上，在Spring源码中，这个Map就是单例池）
2. 如果当前Bean是原型Bean，那么后续没有其他动作，不会存入一个Map，下次getBean时会再次执行上述创建过程，得到一个新的Bean对象。

推断构造方法

Spring在基于某个类生成Bean的过程中，需要利用该类的构造方法来实例化得到一个对象，判断逻辑如下：

1. 如果一个类只存在一个构造方法，不管该构造方法是无参构造方法，还是有参构造方法，Spring都会用这个构造方法
2. 如果一个类存在多个构造方法
   1. 这些构造方法中，存在一个无参的构造方法，那么Spring就会用这个无参的构造方法
   2. 这些构造方法中，不存在一个无参的构造方法，那么Spring就会报错

不存在无参构造方法，且存在两个及以上的有参构造方法时，Spring不知如何去选择构造方法，此时就会报错，可以通过在构造方法上加@Autowired注释来指定Spring用哪个构造方法。

Spring在调用有参构造方法时，需要传入参数，Spring会根据入参的类型和入参的名字去Spring中找Bean对象（以单例Bean为例，Spring会从单例池那个Map中去找）：

1. 先根据入参类型找，如果只找到一个，那就直接用来作为入参
2. 如果根据类型找到多个，则再根据入参名字来确定唯一一个
3. 最终如果没有找到，则会报错，无法创建当前Bean对象

确定用哪个构造方法，确定入参的Bean对象，这个过程就叫做推断构造方法。

AOP大致流程

AOP就是进行动态代理，在创建一个Bean的过程中，Spring在最后一步会去判断当前正在创建的这个Bean是不是需要进行AOP，如果需要则会进行动态代理。

如何判断当前Bean对象需不需要进行AOP:

1. 找出所有的切面Bean
2. 遍历切面中的每个方法，看是否写了@Before、@After等注解
3. 如果写了，则判断所对应的Pointcut（定义了方法全限定名）是否和当前Bean对象的类是否匹配
4. 如果匹配则表示当前Bean对象有匹配的的Pointcut，表示需要进行AOP

利用cglib进行AOP的大致流程：

1. 生成代理类UserServiceProxy，代理类继承UserService
2. 代理类中重写了父类的方法，比如UserService中的test()方法
3. 代理类中还会有一个target属性，该属性的值为被代理对象（也就是通过UserService类推断构造方法实例化出来的对象，进行了依赖注入、初始化等步骤的对象）
4. 代理类中的test()方法被执行时的逻辑如下：
   1. 执行切面逻辑（@Before）
   2. 调用target.test()

当我们从Spring容器得到UserService的Bean对象时，拿到的就是UserServiceProxy所生成的对象，也就是代理对象；
UserService代理对象.test() -> 执行切面逻辑 -> target.test()，注意target对象不是代理对象，而是被代理对象；

Spring事务

当我们在某个方法上加了@Transactional注解后，就表示该方法在调用时会开启Spring事务，而这个方法所在的类所对应的Bean对象会是该类的代理对象。

Spring事务的代理对象执行某个方法时的步骤：

1. 判断当前执行的方法是否存在@Transactional注解
2. 如果存在，则利用事务管理器（TransactionMananger）新建一个数据库连接
3. 修改数据库连接的autocommit为false，非自动提交事务
4. 执行target.test()，执行程序员所写的业务逻辑代码，也就是执行sql
5. 执行完了之后如果没有出现异常，则提交，否则回滚

Spring事务是否会失效的判断标准：某个加了@Transactional注解的方法被调用时，要判断到底是不是直接被代理对象调用的，如果是则事务会生效，如果不是则失效。

同一个类中的方法A调用另一个事务方法B，此时方法B的事务是不生效的，因为调用方法B的对象不是代理对象，而是this对象。解决方案：

1. 将事务方法B放在另外一个类B中，然后方法A通过调用类B对象（代理对象）中的方法B，此时事务生效；
2. 在当前类中注册自己，并通过这个注入的变量调用方法B，此时可能会报循环依赖错误，可以通过@Lazy注解来解决；