前面,我们大概了解了Spring中的一些概念和底层工作流程,这篇是后续看Spring源码所必备的,防止后续看源码的过程中,遇到不会的概念得单独跳出来学习。
BeanDefinition表示Bean定义,BeanDefinition中存在很多属性用来描述一个Bean的特点。比如:
在Spring中,我们经常会通过以下几种方式来定义Bean:
这些,我们可以称之申明式定义Bean。
我们还可以编程式定义Bean,那就是直接通过BeanDefinition,比如:
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);
context.registerBeanDefinition("user", beanDefinition);
System.out.println(context.getBean("user"));
我们还可以通过BeanDefinition设置一个Bean的其他属性
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
和申明式事务、编程式事务类似,通过
接下来,我们来介绍几种在Spring源码中所提供的BeanDefinition读取器(BeanDefinitionReader),这些BeanDefinitionReader在我们使用Spring时用得少,但在Spring源码中用得多,相当于Spring源码的基础设施。
可以直接把某个类转换为BeanDefinition,并且会解析该类上的注解,比如
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"));
注意:它能解析的注解是:@Conditional,@Scope、@Lazy、@Primary、@DependsOn、@Role、@Description
可以解析
AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
XmlBeanDefinitionReader xmlBeanDefinitionReader = new XmlBeanDefinitionReader(context);
int i = xmlBeanDefinitionReader.loadBeanDefinitions("spring.xml");
System.out.println(context.getBean("user"));
ClassPathBeanDefinitionScanner是扫描器,但是它的作用和BeanDefinitionReader类似,它可以进行扫描,扫描某个包路径,对扫描到的类进行解析,比如,扫描到的类上如果存在@Component注解,那么就会把这个类解析为一个BeanDefinition,比如:
AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext();
context.refresh();
ClassPathBeanDefinitionScanner scanner = new ClassPathBeanDefinitionScanner(context);
scanner.scan("com.zhouyu");
System.out.println(context.getBean("userService"));
BeanFactory表示Bean工厂,所以很明显,BeanFactory会负责创建Bean,并且提供获取Bean的API。
而ApplicationContext是BeanFactory的一种,在Spring源码中,是这么定义的:
public interface ApplicationContext extends EnvironmentCapable, ListableBeanFactory, HierarchicalBeanFactory,
MessageSource, ApplicationEventPublisher, ResourcePatternResolver {
...
}
首先,在Java中,接口是可以多继承的,我们发现ApplicationContext继承了ListableBeanFactory和HierarchicalBeanFactory,而ListableBeanFactory和HierarchicalBeanFactory都继承至BeanFactory,所以我们可以认为ApplicationContext继承了BeanFactory,相当于苹果继承水果,宝马继承汽车一样,ApplicationContext也是BeanFactory的一种,拥有BeanFactory支持的所有功能,不过ApplicationContext比BeanFactory更加强大,ApplicationContext还基础了其他接口,也就表示ApplicationContext还拥有其他功能,比如MessageSource表示国际化,ApplicationEventPublisher表示事件发布,EnvironmentCapable表示获取环境变量,等等,关于ApplicationContext后面再详细讨论。
在Spring的源码实现中,当我们new一个ApplicationContext时,其底层会new一个BeanFactory出来,当使用ApplicationContext的某些方法时,比如getBean(),底层调用的是BeanFactory的getBean()方法。
在Spring源码中,BeanFactory接口存在一个非常重要的实现类是:**DefaultListableBeanFactory,也是非常核心的。**具体重要性,随着后续课程会感受更深。
所以,我们可以直接来使用DefaultListableBeanFactory,而不用使用ApplicationContext的某个实现类,比如:
DefaultListableBeanFactory beanFactory = new DefaultListableBeanFactory();
AbstractBeanDefinition beanDefinition = BeanDefinitionBuilder.genericBeanDefinition().getBeanDefinition();
beanDefinition.setBeanClass(User.class);
beanFactory.registerBeanDefinition("user", beanDefinition);
System.out.println(beanFactory.getBean("user"));
DefaultListableBeanFactory是非常强大的,支持很多功能,可以通过查看DefaultListableBeanFactory的类继承实现结构来看
这部分现在看不懂没关系,源码熟悉一点后回来再来看都可以。
它实现了很多接口,表示,它拥有很多功能:
上面有分析到,ApplicationContext是个接口,实际上也是一个BeanFactory,不过比BeanFactory更加强大,比如:
具体的功能演示,后面会有。
我们先来看ApplicationContext两个比较重要的实现类:
这部分现在看不懂没关系,源码熟悉一点后回来再来看都可以。
它也是继承了AbstractApplicationContext,但是相对于AnnotationConfigApplicationContext而言,功能没有AnnotationConfigApplicationContext强大,比如不能注册BeanDefinition
先定义一个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也拥有国家化的功能,所以可以直接这么用:
context.getMessage("test", null, new Locale("en_CN"))
ApplicationContext还拥有资源加载的功能,比如,可以直接利用ApplicationContext获取某个文件的内容:
AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
Resource resource = context.getResource("file://D:\\IdeaProjects\\spring-framework\\luban\\src\\main\\java\\com\\luban\\entity\\User.java");
System.out.println(resource.contentLength());
你可以想想,如果你不使用ApplicationContext,而是自己来实现这个功能,就比较费时间了。
还比如你可以:
AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
Resource resource = context.getResource("file://D:\\IdeaProjects\\spring-framework-5.3.10\\tuling\\src\\main\\java\\com\\zhouyu\\service\\UserService.java");
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/zhouyu/*.class");
for (Resource resource : resources) {
System.out.println(resource.contentLength());
System.out.println(resource.getFilename());
}
AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
Map systemEnvironment = context.getEnvironment().getSystemEnvironment();
System.out.println(systemEnvironment);
System.out.println("=======");
Map 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"));
注意,可以利用
@PropertySource("classpath:spring.properties")
来使得某个properties文件中的参数添加到运行时环境中
先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");
}
};
}
然后发布一个事件:
context.publishEvent("kkk");
在Spring源码中,有可能需要把String转成其他类型,所以在Spring源码中提供了一些技术来更方便的做对象的类型转化,关于类型转化的应用场景, 后续看源码的过程中会遇到很多。
这其实是JDK中提供的类型转化工具类
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);
如何向Spring中注册PropertyEditor:
@Bean
public CustomEditorConfigurer customEditorConfigurer() {
CustomEditorConfigurer customEditorConfigurer = new CustomEditorConfigurer();
Map, Class> 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;
}
假设现在有如下Bean:
@Component
public class UserService {
@Value("xxx")
private User user;
public void test() {
System.out.println(user);
}
}
那么test属性就能正常的完成属性赋值
Spring中提供的类型转化服务,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 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);
如何向Spring中注册ConversionService:
@Bean
public ConversionServiceFactoryBean conversionService() {
ConversionServiceFactoryBean conversionServiceFactoryBean = new ConversionServiceFactoryBean();
conversionServiceFactoryBean.setConverters(Collections.singleton(new StringToUserConverter()));
return conversionServiceFactoryBean;
}
整合了PropertyEditor和ConversionService的功能,是Spring内部用的
SimpleTypeConverter typeConverter = new SimpleTypeConverter();
typeConverter.registerCustomEditor(User.class, new StringToUserPropertyEditor());
//typeConverter.setConversionService(conversionService);
User value = typeConverter.convertIfNecessary("1", User.class);
System.out.println(value);
OrderComparator是Spring所提供的一种比较器,可以用来根据@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。
比如:
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
}
}
另外,Spring中还提供了一个OrderComparator的子类:AnnotationAwareOrderComparator,它支持用@Order来指定order值。比如:
@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
}
}
BeanPostProcess表示Bena的后置处理器,我们可以定义一个或多个BeanPostProcessor,比如通过一下代码定义一个BeanPostProcessor:
@Component
public class ZhouyuBeanPostProcessor 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;
}
}
一个BeanPostProcessor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,当然,我们可以通过判断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。
BeanFactoryPostProcessor表示Bean工厂的后置处理器,其实和BeanPostProcessor类似,BeanPostProcessor是干涉Bean的创建过程,BeanFactoryPostProcessor是干涉BeanFactory的创建过程。比如,我们可以这样定义一个BeanFactoryPostProcessor:
@Component
public class ZhouyuBeanFactoryPostProcessor implements BeanFactoryPostProcessor {
@Override
public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException {
System.out.println("加工beanFactory");
}
}
我们可以在postProcessBeanFactory()方法中对BeanFactory进行加工。
上面提到,我们可以通过BeanPostPorcessor来干涉Spring创建Bean的过程,但是如果我们想一个Bean完完全全由我们来创造,也是可以的,比如通过FactoryBean:
@Component
public class ZhouyuFactoryBean implements FactoryBean {
@Override
public Object getObject() throws Exception {
UserService userService = new UserService();
return userService;
}
@Override
public Class getObjectType() {
return UserService.class;
}
}
通过上面这段代码,我们自己创造了一个UserService对象,并且它将成为Bean。但是通过这种方式创造出来的UserService的Bean,只会经过初始化后,其他Spring的生命周期步骤是不会经过的,比如依赖注入。
有同学可能会想到,通过@Bean也可以自己生成一个对象作为Bean,那么和FactoryBean的区别是什么呢?其实在很多场景下他俩是可以替换的,但是站在原理层面来说的,区别很明显,@Bean定义的Bean是会经过完整的Bean生命周期的。
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。
比如以下配置,表示扫描com.zhouyu这个包下面的所有类,但是排除UserService类,也就是就算它上面有@Component注解也不会成为Bean。
@ComponentScan(value = "com.zhouyu",
excludeFilters = {@ComponentScan.Filter(
type = FilterType.ASSIGNABLE_TYPE,
classes = UserService.class)}.)
public class AppConfig {
}
再比如以下配置,就算UserService类上没有@Component注解,它也会被扫描成为一个Bean。
@ComponentScan(value = "com.zhouyu",
includeFilters = {@ComponentScan.Filter(
type = FilterType.ASSIGNABLE_TYPE,
classes = UserService.class)})
public class AppConfig {
}
FilterType分为:
在Spring的扫描逻辑中,默认会添加一个AnnotationTypeFilter给includeFilters,表示默认情况下Spring扫描过程中会认为类上有@Component注解的就是Bean。
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表示类的元数据读取器,默认实现类为SimpleMetadataReader。比如:
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.zhouyu.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);
}
}
}
需要注意的是,SimpleMetadataReader去解析类时,使用的ASM技术。
为什么要使用ASM技术,Spring启动的时候需要去扫描,如果指定的包路径比较宽泛,那么扫描的类是非常多的,那如果在Spring启动时就把这些类全部加载进JVM了,这样不太好,所以使用了ASM技术。