spring getBean 源码学习(下)

上一篇spring getBean 源码学习(上)基本上把getBean的过程细节了解清楚了,还剩下一些疑问以及没有注意到的细节,本篇文章就来深入细节,解析之前遗留的问题,最好是配合着上篇一起看。

现在已知的存在不同类型(scope)的bean被存储在容器中

并不存在这样的,spring整个的bean管理容器是DefaultListableBeanFactory,他有很多个线程安全或者线程不安全的容器存有不同类型的数据,可是具体bean的信息是存储在BeanDefinition中的,在AbstractBeanDefinition中有个scope的数据,他就存储着bean的具体类型,在使用的时候直接判断其scope即可

把获取的bean列表 循环一遍依次实例化、填充数据

是这样操作的,在解析xml的时候,finishBeanFactoryInitialization方法会实例化所有还没处理的single对象

有一个问题不知道有没有想到,实际开发中很少有使用getBean操作去获取相应bean,那么那些注解依赖的bean是如何生成的呢?下面是我们使用的demo聊一聊这个问题

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Teacher类加上了Component这个注解,spring启动的时候就会解析实例化这个类。
原因就在下面这个xml配置上

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在spring xml的bean提取 源码学习文章中对NameSpace进行了详细的解释。在此不做过多说明,直接看图

image.png

很明显了,相关bean的注册操作就是依靠ComponentScanBeanDefinitionParser类完成,xml文件扫描完成之后,在refresh中的finishBeanFactoryInitialization完成实例化操作。如下代码完成了bean的注册工作。

ClassPathBeanDefinitionScanner 文件

protected Set doScan(String... basePackages) {
    Assert.notEmpty(basePackages, "At least one base package must be specified");
    Set beanDefinitions = new LinkedHashSet();
    for (String basePackage : basePackages) {
        Set candidates = findCandidateComponents(basePackage);
        for (BeanDefinition candidate : candidates) {
            ScopeMetadata scopeMetadata = this.scopeMetadataResolver.resolveScopeMetadata(candidate);
            candidate.setScope(scopeMetadata.getScopeName());
            String beanName = this.beanNameGenerator.generateBeanName(candidate, this.registry);
            if (candidate instanceof AbstractBeanDefinition) {
                postProcessBeanDefinition((AbstractBeanDefinition) candidate, beanName);
            }
            if (candidate instanceof AnnotatedBeanDefinition) {
                AnnotationConfigUtils.processCommonDefinitionAnnotations((AnnotatedBeanDefinition) candidate);
            }
            if (checkCandidate(beanName, candidate)) {
                BeanDefinitionHolder definitionHolder = new BeanDefinitionHolder(candidate, beanName);
                definitionHolder =
                        AnnotationConfigUtils.applyScopedProxyMode(scopeMetadata, definitionHolder, this.registry);
                beanDefinitions.add(definitionHolder);
                registerBeanDefinition(definitionHolder, this.registry);
            }
        }
    }
    return beanDefinitions;
}

各种不同类型的容器,例如实例化好的,正在实例化的、正在被销毁的、已经销毁的

如下代码,在DefaultListableBeanFactory文件中有多种容器,以完成各种需求

// 工厂的序列号id,唯一性
private String serializationId;

// 允许bean出现覆盖的情况
private boolean allowBeanDefinitionOverriding = true;

// 是否提前加载,而不需要关系是否存在懒加载的情况
private boolean allowEagerClassLoading = true;

// 针对依赖列表的选择器
private Comparator dependencyComparator;

// 目前还没搞懂具体的含义
private AutowireCandidateResolver autowireCandidateResolver = new SimpleAutowireCandidateResolver();

// 依赖对应的具体对象
private final Map, Object> resolvableDependencies = new ConcurrentHashMap, Object>(16);

// 存储bean的容器,以name为key
private final Map beanDefinitionMap = new ConcurrentHashMap(256);

// 以className为key的线程安全的容器,包括了single和非single(prototype)
private final Map, String[]> allBeanNamesByType = new ConcurrentHashMap, String[]>(64);

// 单例single的容器,以className为key
private final Map, String[]> singletonBeanNamesByType = new ConcurrentHashMap, String[]>(64);

// beanName 为集合的list
private volatile List beanDefinitionNames = new ArrayList(256);
...

其中关键字allowBeanDefinitionOverriding很有意思,是关于重名bean的,可以查看spring 同名bean问题 源码学习 具体了解其中的用法

填充数据这部分操作得支持@value等类似操作

@value作为一个注解,在填充到bean中肯定需要从配置文件获取其值,然后才可以设置类的字段意思。接下来就具体学习下其中的原理

ComponentScanBeanDefinitionParser 类

这个类是为,他会注入接下来需要使用的AutowiredAnnotationBeanPostProcessor

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接下来,在填充值的时候就会利用到AutowiredAnnotationBeanPostProcessor类了。

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AutowiredAnnotationBeanPostProcessor 文件

从populateBean函数进入的,设置属性值


public PropertyValues postProcessPropertyValues(PropertyValues pvs,     
    PropertyDescriptor[] pds, Object bean, String beanName) 
        throws BeanCreationException {

    InjectionMetadata metadata = findAutowiringMetadata(beanName, bean.getClass(), pvs);
    // 从该AutowiredAnnotationBeanPostProcessor的cache中获取该名称的注入元类信息
    try {
        metadata.inject(bean, beanName, pvs);
        // 注入值
    }
    catch (BeanCreationException ex) {
        throw ex;
    }
    catch (Throwable ex) {
        throw new BeanCreationException(beanName, "Injection of autowired dependencies failed", ex);
    }
    return pvs;
}

InjectionMetadata 文件

public void inject(Object target, String beanName, PropertyValues pvs) 
                    throws Throwable {
    Collection elementsToIterate =
            (this.checkedElements != null ? this.checkedElements : this.injectedElements);
   // 获取的元素一次循环进行注入inject操作
    if (!elementsToIterate.isEmpty()) {
        boolean debug = logger.isDebugEnabled();
        for (InjectedElement element : elementsToIterate) {
            if (debug) {
                logger.debug("Processing injected element of bean '" + beanName + "': " + element);
            }
            element.inject(target, beanName, pvs);
        }
    }
}

AutowiredAnnotationBeanPostProcessor 文件

protected void inject(Object bean, String beanName, PropertyValues pvs) 
                   throws Throwable {
        Field field = (Field) this.member;
        Object value;
        if (this.cached) {
            value = resolvedCachedArgument(beanName, this.cachedFieldValue);
        }
        else {
            DependencyDescriptor desc = new DependencyDescriptor(field, this.required);
            desc.setContainingClass(bean.getClass());
            Set autowiredBeanNames = new LinkedHashSet(1);
            TypeConverter typeConverter = beanFactory.getTypeConverter();
            try {
                value = beanFactory.resolveDependency(desc, beanName, autowiredBeanNames, typeConverter);
                // 调用bean工厂DefaultListableBeanFactory 的解决依赖功能
                // 得到其真实的值
                // TODO 目前也没看懂具体的细节,(/_\)
            }
            catch (BeansException ex) {
                throw new UnsatisfiedDependencyException(null, beanName, new InjectionPoint(field), ex);
            }
            synchronized (this) {
                if (!this.cached) {
                    if (value != null || this.required) {
                        this.cachedFieldValue = desc;
                        registerDependentBeans(beanName, autowiredBeanNames);
                        if (autowiredBeanNames.size() == 1) {
                            String autowiredBeanName = autowiredBeanNames.iterator().next();
                            if (beanFactory.containsBean(autowiredBeanName)) {
                                if (beanFactory.isTypeMatch(autowiredBeanName, field.getType())) {
                                    this.cachedFieldValue = new ShortcutDependencyDescriptor(
                                            desc, autowiredBeanName, field.getType());
                                }
                            }
                        }
                    }
                    else {
                        this.cachedFieldValue = null;
                    }
                    this.cached = true;
                }
            }
        }
        if (value != null) {
            ReflectionUtils.makeAccessible(field);
            // 最后直接修改这个field的属性值
            field.set(bean, value);
        }
    }
}

总结:其实没有非常理解其在赋值的操作细节,跨度太长,不过也清楚了如果需要使用依赖注入的功能更,则一定需要在xml中加入这样类似的话。

对外提供各种接口,便于用户可以自定义操作bean(例如BeanPostProcessor)

在spring中确实发现了很多的继承自BeanPostProcessor的类,beanfactory通过getBeanPostProcessor方法获得所有的BeanPostProcessor,然后通过类型筛选取得需要的对象,依次处理被管理的bean。如我们之前说的Spring 钩子之BeanFactoryPostProcessor和BeanPostProcessor的源码学习 同样是BeanPostProcessor的一种。基本上所有的使用的套路都是这样的,如下图中还存在自定义的CustomBeanPostProcessor

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PS:在idea中可以通过Ctrl+H查看该类继承图

相互引用的情况,A引用B,B引用A该如何解决

这里存在两种依赖情况

  • 构造器依赖

构造器依赖意味着引用的对象必须实例化,可是这样就导致了A等着B的实例化,B又等着A的实例化,造成了死锁一般的情况,会提示错误

  • set依赖

set依赖原则上来说是没问题的,只需要选择一个先实例化即可,但是官方并不推荐这样做,而是推荐修改业务逻辑,使用其他方法实现

这一节基本上就到此结束了,大概的说了一些之前忽略的点,其实还有几个点可以细说,限于精力,后续会继续介绍同名Bean的处理情况以及BeanPostProcessor

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