Spring 容器启动后首先是读取bean的xml配置文件，然后解析xml文件中的各种bean的定义，将xml文件中的每一个<bean />元素分别转换成一个BeanDefinition对象，其中保存了从配置文件中读取到的该bean的各种信息, 读完配置文件之后，得到了很多的BeanDefinition对象，然后通过BeanDefinitionRegistry将这些bean注册到beanFactory中, 这就是Spring IOC容器启动时的基本流程.
下面我们们仔细研究一下 BeanDefinition,BeanDefinitionRegistry,BeanFactory 三个对象的组成及功能.
1. BeanDefinition: 将Bean的定义信息存储到这个BeanDefinition相应的属性中，之后对Bean的操作就是直接对BeanDefinition进行的. 在这个接口中定义的属性有诸如类名、sccope、属性、构造函数参数列表、依赖的bean、是否单例类等.
它继承 AttributeAccessor 和 BeanMetadataElement 接口.
- AttributeAccessor接口: 定义了对属性的修改，包括获取、设置、删除。
- BeanMetadataElement,Bean 元对象持有的配置元素可以通过 getSource() 方法来获取。
BeanDefinition对应的就是<bean>元素的配置的属性信息，列表如下:
- bean标签的属性
- 1） scope： * *用来配置spring bean的作用域
- 2）singleton： * *表示bean为单例的
- 3）abstract：设置为 true，将该bean仅仅作为模板使用，应用程序上下文不会试图预先初始化它
- 4）lazy -init： * *设为 true，延迟加载，该bean不会在ApplicationContext启动时提前被实例化，而是第一次向容器通过getBean索取bean时实例化
- 注：只对singleton的bean起作用
- 5）autowire： * *自动装配
- 6）dependency - check：依赖检查
- 7）depends - on： * *表示一个bean的实例化依靠另一个bean先实例化
- 8）autowire -candidate： * *设为 false，容器在查找自动装配对象时，将不考虑该bean，即它不会被考虑作为其他bean自动装配的候选者，但是该bean本身可以使用自动装配来注入其他bean
- 9） primary：该bean优先被注入
- 10）init - method： * *初始化bean时调用的方法
- 11）destory - method： * *容器销毁之前所调用的方法
- 12）factory - method：当调用factory - method所指向的方法时，才开始实例化bean
- 13）factory -bean：调用静态工厂方法的方式创建bean
- 二、bean的子元素
- 1）meta：元数据，当需要使用里面的信息时可以通过key获取
- 2）lookup - method：获取器注入，是把一个方法声明为返回某种类型的bean但实际要返回的bean是在配置文件里面配置的
- 3）replaced - method：可以在运行时调用新的方法替换现有的方法，还能动态的更新原有方法的逻辑
- 4）constructor -arg： * * 对bean自动寻找对应的构造函数，并在初始化的时候将设置的参数传入进去
- 5）property： * * 基本数据类型赋值
- 6）qualifier： * * 通过Qualifier指定注入bean的名称
对以上信息进行包装的BeanDefinition的源代码如下: ( 两张图可以对应着查看，是否一一对应)
- public interface BeanDefinition extends AttributeAccessor, BeanMetadataElement {
- String SCOPE_SINGLETON = "singleton"; //单例模式
- String SCOPE_PROTOTYPE = "prototype"; //原型模式（就是正常情况下的）
- //此bean的角色
- int ROLE_APPLICATION = 0; //表示这个bean是用户定义的
- int ROLE_SUPPORT = 1; //表示这个bean是第三方插件或工具的
- int ROLE_INFRASTRUCTURE = 2; //表示这个bean是spring内部自己的
- //设置or获取此bean的父bean的名字
- void setParentName (@Nullable String var1);
- @Nullable
- String getParentName ();
- //设置or获取此bean的类名
- void setBeanClassName (@Nullable String var1);
- @Nullable
- String getBeanClassName ();
- //设置or获取此bean的模式（单例模式还是原型模式）
- void setScope (@Nullable String var1);
- @Nullable
- String getScope ();
- //设置or获取此bean的延迟初始化属性（true，false）
- void setLazyInit (boolean var1);
- boolean isLazyInit ();
- //设置or获取依赖
- void setDependsOn (@Nullable String... var1);
- @Nullable
- String[] getDependsOn();
- //设置or获取此bean的是否接受被自动装配（true， false）
- void setAutowireCandidate (boolean var1);
- boolean isAutowireCandidate ();
- //设置or获取是否是首要（true，false）
- void setPrimary (boolean var1);
- boolean isPrimary ();
- //设置or获取工厂bean的名字
- void setFactoryBeanName (@Nullable String var1);
- @Nullable
- String getFactoryBeanName ();
- //设置or 获取工厂bean里的生成方法名
- void setFactoryMethodName (@Nullable String var1);
- @Nullable
- String getFactoryMethodName ();
- //获取构造函数的所有参数值
- ConstructorArgumentValues getConstructorArgumentValues ();
- //判断构造函数参数是否为空
- default boolean hasConstructorArgumentValues () {
- return ! this.getConstructorArgumentValues().isEmpty();
- }
- //获取所有的property
- MutablePropertyValues getPropertyValues ();
- default boolean hasPropertyValues () {
- return ! this.getPropertyValues().isEmpty();
- }
- //设置or获取初始化方法名
- void setInitMethodName (@Nullable String var1);
- @Nullable
- String getInitMethodName ();
- //设置or获取销毁方法名
- void setDestroyMethodName (@Nullable String var1);
- @Nullable
- String getDestroyMethodName ();
- //设置角色，就是前面的三个整数（0,1,2），用户定义、第三方的、spring内部的
- void setRole (int var1);
- int getRole ();
- //设置or获取此bean的描述信息
- void setDescription (@Nullable String var1);
- @Nullable
- String getDescription ();
- //判断此bean是否是单例、原型、抽象的
- boolean isSingleton ();
- boolean isPrototype ();
- boolean isAbstract ();
- //获取资源描述，这个资源文件
- @Nullable
- String getResourceDescription ();
- @Nullable
- BeanDefinition getOriginatingBeanDefinition ();
- }
2. BeanDefinitionRegistry: 定义Bean的常规操作，来注册BeanDefinition, 内部就是用一个 Map 实现.
主要功能：
- 以Map<String, BeanDefinition>的形式注册bean
- 根据beanName 删除和获取 beanDefiniation
- 得到持有的beanDefiniation的数目
- 根据beanName 判断是否包含beanDefiniation
它的默认实现类，主要有三个：SimpleBeanDefinitionRegistry、DefaultListableBeanFactory、GenericApplicationContext.
BeanDefinitionRegistry源码:
- public interface BeanDefinitionRegistry extends AliasRegistry {
- // 关键 -> 往注册表中注册一个新的 BeanDefinition 实例
- void registerBeanDefinition (String beanName, BeanDefinition beanDefinition) throws BeanDefinitionStoreException;
- // 移除注册表中已注册的 BeanDefinition 实例
- void removeBeanDefinition (String beanName) throws NoSuchBeanDefinitionException;
- // 从注册中心取得指定的 BeanDefinition 实例
- BeanDefinition getBeanDefinition (String beanName) throws NoSuchBeanDefinitionException;
- // 判断 BeanDefinition 实例是否在注册表中（是否注册）
- boolean containsBeanDefinition (String beanName);
- // 取得注册表中所有 BeanDefinition 实例的 beanName（标识）
- String[] getBeanDefinitionNames();
- // 返回注册表中 BeanDefinition 实例的数量
- int getBeanDefinitionCount ();
- // beanName（标识）是否被占用
- boolean isBeanNameInUse (String beanName);
- }
它的三个实现类的区别
SimpleBeanDefinitionRegistry 是 BeanDefinitionRegistry 一个简单的实现，它还继承 SimpleAliasRegistry（ AliasRegistry 的简单实现），它仅仅只提供注册表功能，无工厂功能。SimpleBeanDefinitionRegistry 使用 ConcurrentHashMap 来存储注册的 BeanDefinition。
DefaultListableBeanFactory，它是ConfigurableListableBeanFactory（其实就是 BeanFactory ） 和 BeanDefinitionRegistry 接口的默认实现：一个基于 BeanDefinition 元数据的完整 bean 工厂。它同样是用 ConcurrentHashMap 数据结构来存储注册的 BeanDefinition。
GenericApplicationContext ，他实现注册、注销功能都是委托 DefaultListableBeanFactory 实现的.
- public class GenericApplicationContext extends AbstractApplicationContext implements BeanDefinitionRegistry {
- //底层是将操作委托给了 DefaultListableBeanFactory
- private final DefaultListableBeanFactory beanFactory;
- ......
- }
所以我们只看 DefaultListableBeanFactory的核心源码:
- // 注册表，由 BeanDefinition 的标识 （beanName） 与其实例组成
- private final Map<String, BeanDefinition> beanDefinitionMap = new ConcurrentHashMap<String, bean>( 64);
- // 标识（beanName）集合
- private final List<String> beanDefinitionNames = new ArrayList<String>( 64);
- public void registerBeanDefinition(String beanName, BeanDefinition beanDefinition)
- throws BeanDefinitionStoreException {
- // 省略其他代码
- else {
- if (hasBeanCreationStarted()) {
- // Cannot modify startup-time collection elements anymore (for stable iteration)
- synchronized ( this.beanDefinitionMap) {
- this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);
- List<String> updatedDefinitions = new ArrayList<>( this.beanDefinitionNames.size() + 1);
- updatedDefinitions.addAll( this.beanDefinitionNames);
- updatedDefinitions.add(beanName);
- this.beanDefinitionNames = updatedDefinitions;
- if ( this.manualSingletonNames.contains(beanName)) {
- Set<String> updatedSingletons = new LinkedHashSet<>( this.manualSingletonNames);
- updatedSingletons.remove(beanName);
- this.manualSingletonNames = updatedSingletons;
- }
- }
- }
- else {
- // 注册 BeanDefinition ****最重要的一句
- this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);
- this.beanDefinitionNames.add(beanName);
- this.manualSingletonNames.remove(beanName);
- }
- this.frozenBeanDefinitionNames = null;
- }
- if (existingDefinition != null || containsSingleton(beanName)) {
- resetBeanDefinition(beanName);
- }
- }
3. BeanFactory : 创建Bean的工厂, 它最主要的方法就是 getBean(String beanName)，该方法从容器中返回特定名称的 Bean，BeanFactory 的功能通过其他的接口得到不断扩展
- public interface BeanFactory {
- //这里是对FactoryBean的转义定义，因为如果使用bean的名字检索FactoryBean得到的对象是工厂生成的对象，
- //如果需要得到工厂本身，需要转义
- String FACTORY_BEAN_PREFIX = "&";
- 这里根据bean的名字，在IOC容器中得到bean实例，这个IOC容器就是一个大的抽象工厂。
- Object getBean (String name) throws BeansException;
- //这里根据bean的名字和Class类型来得到bean实例，和上面的方法不同在于它会抛出异常：如果根据名字取得的bean实例的Class类型和需要的不同的话。
- Object getBean (String name, Class requiredType) throws BeansException;
- //这里提供对bean的检索，看看是否在IOC容器有这个名字的bean
- boolean containsBean (String name);
- //这里根据bean名字得到bean实例，并同时判断这个bean是不是单件
- boolean isSingleton (String name) throws NoSuchBeanDefinitionException;
- //这里对得到bean实例的Class类型
- Class getType (String name) throws NoSuchBeanDefinitionException;
- //这里得到bean的别名，如果根据别名检索，那么其原名也会被检索出来
- String[] getAliases(String name);
- }
BeanFactory下最通用的一个实现是 DefaultListableBeanFactory,它同时也实现了BeanDefinitionRegistry接口，因此它就承担了Bean的注册管理工作。
DefaultListableBeanFactory的类层次结构如下:
DefaultListableBeanFactory其实要实现的功能就是以list集合的方式操作bean，为什么要拆成这么多的类和接口呢。这里面可能基于几点考虑。
- 功能的不同维度，分不同的接口，方便以后的维护和其他人的阅读。如：AutowireCapableBeanFactory、ListableBeanFactory、HierarchicalBeanFactory等
- 不同接口的实现，分布在不同的之类里，方便以后不同接口多种实现的扩展
- 从整个类图的分布，可以看出spring在这块是面向接口编程，后面类的实现，他们认为只是接口功能实现的一种，随时可以拓展成多种实现
通过名字就大概可以了解每个接口的功能:
HierarchicalBeanFactory接口是在继承BeanFactory的基础上，实现BeanFactory的父子关系。
AutowireCapableBeanFactory接口是在继承BeanFactory的基础上，实现Bean的自动装配功能
ListableBeanFactory接口是在继承BeanFactory的基础上，实现Bean的list集合操作功能
ConfigurableBeanFactory接口是在继承HierarchicalBeanFactory的基础上，实现BeanFactory的全部配置管理功能，
SingletonBeanRegistry是单例bean的注册接口
ConfigurableListableBeanFactory接口是继承AutowireCapableBeanFactory，ListableBeanFactory，ConfigurableBeanFactory三个接口的一个综合接口
AliasRegistry接口是别名注册接口，SimpleAliasRegistry类是简单的实现别名注册接口的类