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spring getBean 源码学习(下)

spring getBean 源码学习(下)

作者: jwfy | 来源:发表于2018-01-22 20:26 被阅读75次

    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

    image.png image.png

    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

    image.png

    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<BeanDefinitionHolder> doScan(String... basePackages) {
        Assert.notEmpty(basePackages, "At least one base package must be specified");
        Set<BeanDefinitionHolder> beanDefinitions = new LinkedHashSet<BeanDefinitionHolder>();
        for (String basePackage : basePackages) {
            Set<BeanDefinition> 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<Object> 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<Class<?>, Object> resolvableDependencies = new ConcurrentHashMap<Class<?>, Object>(16);
    
    // 存储bean的容器,以name为key
    private final Map<String, BeanDefinition> beanDefinitionMap = new ConcurrentHashMap<String, BeanDefinition>(256);
    
    // 以className为key的线程安全的容器,包括了single和非single(prototype)
    private final Map<Class<?>, String[]> allBeanNamesByType = new ConcurrentHashMap<Class<?>, String[]>(64);
    
    // 单例single的容器,以className为key
    private final Map<Class<?>, String[]> singletonBeanNamesByType = new ConcurrentHashMap<Class<?>, String[]>(64);
    
    // beanName 为集合的list
    private volatile List<String> beanDefinitionNames = new ArrayList<String>(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<context:component-scan base-package="com.demo"/>,他会注入接下来需要使用的AutowiredAnnotationBeanPostProcessor

    image.png

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

    image.png

    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<InjectedElement> 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<String> autowiredBeanNames = new LinkedHashSet<String>(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<context:component-scan base-package="com.demo"/>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

    image.png

    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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