深度解析 Spring 源码:从BeanDefinition源码探索Bean的本质

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深度解析 Spring 源码:从BeanDefinition源码探索Bean的本质

文章目录

    • 一、BeanDefinition 的概述
      • 1.1 BeanDefinition 的定位
      • 1.2 BeanDefition 的作用
    • 二、BeanDefinition 源码解读
      • 2.1 BeanDefinition 接口的主要方法
      • 2.2 BeanDefinition 的实现类
        • 2.2.1 实现类的区别
        • 2.2.2 setBeanClassName()
        • 2.2.3 getDependsOn()
        • 2.2.4 setScope()
      • 2.3 BeanDefinition 运用的设计模式
      • 2.4 BeanDefinition 的注册和解析过程
        • 2.4.1 BeanDefinitionRegistry接口
        • 2.4.2 DefaultListableBeanFactory实现类
    • 三、实际案例分析

一、BeanDefinition 的概述

1.1 BeanDefinition 的定位

核心组件的介绍

  1. BeanFactory(Bean 工厂):BeanFactory 是 Spring 框架的核心接口,负责管理应用中的 Bean 实例。它是 Spring IoC 容器的基础,提供了一种配置机制来管理 Bean 的生命周期和依赖关系。
  2. ApplicationContext(应用上下文):ApplicationContext 是 BeanFactory 的子接口,它扩展了 BeanFactory 的功能,提供了更多的企业级特性,例如国际化、事件传播、资源加载等。ApplicationContext 是 Spring 中最常用的 IoC 容器,负责加载配置文件、管理 Bean 实例并提供各种服务。
  3. BeanDefinition(Bean 定义):BeanDefinition 定义了 Bean 的配置元数据,包括类名、依赖关系、初始化方法、销毁方法等。BeanFactory 使用 BeanDefinition 来创建 Bean 实例。
  4. FactoryBean:FactoryBean 是一个特殊的 Bean,它实现了 FactoryBean 接口,并且负责返回其他 Bean 的实例。FactoryBean 允许开发者在创建 Bean 实例的过程中进行一些定制化的操作,例如延迟加载、按需初始化等。
  5. Bean:Bean 是 Spring 管理的对象实例,它们是应用程序的核心组件,通过 Spring IoC 容器来管理和配置。

组件之间的关系

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1.2 BeanDefition 的作用

  1. 定义 Bean 的配置元数据:BeanDefinition 定义了每个 Bean 的配置信息,包括类名、依赖关系、初始化方法、销毁方法等。它描述了如何创建和配置一个特定的 Bean 实例。
  2. 实例化 Bean:BeanDefinition 充当了实例化 Bean 的指南。Spring IoC 容器根据 BeanDefinition 中的配置信息来创建 Bean 实例,并在需要时将其初始化。
  3. 管理 Bean 的生命周期:BeanDefinition 中定义了 Bean 的生命周期方法,如初始化方法和销毁方法,Spring IoC 容器负责调用这些方法,以确保 Bean 在适当的时候进行初始化和销毁。
  4. 处理 Bean 的依赖关系:BeanDefinition 中包含了 Bean 之间的依赖关系,Spring IoC 容器使用这些信息来解析和管理 Bean 之间的依赖关系,确保它们在合适的时间被注入和初始化。
  5. 支持各种配置方式:BeanDefinition 支持多种配置方式,包括 XML 配置、注解配置和 Java 配置。它为开发者提供了灵活的选择,可以根据项目的需求和个人喜好选择合适的配置方式。

二、BeanDefinition 源码解读

由于方法过多,仅仅展示方法分析,想要深入了解的读者可以自行结合源码解读分析,这里不做过多描述。

2.1 BeanDefinition 接口的主要方法

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主要方法

  • getBeanClassName():获取Bean的类名。
  • setBeanClassName(String beanClassName):设置Bean的类名。
  • getFactoryMethodName():获取工厂方法的名字(如果Bean是通过工厂方法创建的)。
  • setFactoryMethodName(String factoryMethodName):设置工厂方法的名字。
  • getScope():获取Bean的作用域。
  • setScope(String scope):设置Bean的作用域。
  • isSingleton():检查Bean是否是单例。
  • isPrototype():检查Bean是否是原型。
  • isLazyInit():检查Bean是否延迟初始化。
  • getPropertyValues():获取Bean的属性值。
  • getConstructorArgumentValues():获取构造函数参数值。
  • getDependsOn():获取Bean依赖的其他Bean的名称。
  • getAutowireCandidate():获取是否是自动装配候选者。
  • getDescription():获取Bean的描述。
  • getResourceDescription():获取资源描述。
  • getRole():获取Bean的角色。

2.2 BeanDefinition 的实现类

BeanDefinition 的作用是描述一个 Bean 的元数据信息,包括其类名、作用域、依赖关系等。通过 BeanDefinition,Spring 容器可以了解每个 Bean 的配置信息,从而进行实例化、依赖注入等操作。

2.2.1 实现类的区别

Bean定义 的关键类区别

  1. RootBeanDefinition

    • RootBeanDefinitionAbstractBeanDefinition 的直接子类。
    • 通常用于定义独立的 Bean,即非继承关系的 Bean。
    • 可以通过 setBeanClass(Class beanClass) 方法设置 Bean 的类型,通过 setConstructorArgumentValues(ConstructorArgumentValues constructorArgumentValues) 设置构造函数参数值,以及通过其他方法设置 Bean 的属性、作用域、依赖关系等。
  2. ChildBeanDefinition

    • ChildBeanDefinition 也是 AbstractBeanDefinition 的直接子类。
    • 用于定义继承关系中的子 Bean,即通过 标签的 parent 属性来继承父 Bean 的配置信息的子 Bean。
    • RootBeanDefinition 相比,ChildBeanDefinition 可以继承父 Bean 的属性配置,并可以覆盖或添加新的属性。
    • 通常不直接实例化 ChildBeanDefinition,而是通过 XML 配置文件或者 Java 代码中的父子 Bean 定义来间接使用。
  3. AbstractBeanDefinition

    • AbstractBeanDefinition 是一个抽象类,用于表示 Bean 的抽象定义,定义了 Bean 的基本属性和行为 。
    • 它定义了 Bean 的基本属性和行为,包括类、作用域、构造函数参数、属性值、初始化方法、销毁方法等。
    • RootBeanDefinitionChildBeanDefinition 都是 AbstractBeanDefinition 的子类,因此它们继承了 AbstractBeanDefinition 中定义的一些属性和方法,如 setBeanClass()setScope() 等。

仅仅展示抽象类AbstractBeanDefinition的定义Bean的主要行为。想要了解子类RootBeanDefinition和子类ChildBeanDefinition,以及其它定义的Bean行为的读者,可自行查看相应的源码,进行解读。

2.2.2 setBeanClassName()

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2.2.3 getDependsOn()

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2.2.4 setScope()

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2.3 BeanDefinition 运用的设计模式

最突出的设计模式包括:

  1. 模板方法模式

    • AbstractBeanDefinition 定义了一个模板方法 validate(),该方法规定了 Bean 定义的验证流程,但是具体的验证细节交由子类实现。这符合模板方法模式的思想,即定义一个算法的骨架,将具体步骤的实现延迟到子类中。
  2. 工厂方法模式

    • AbstractBeanDefinition 是一个抽象类,其中包含一个抽象的工厂方法 getBeanClass(),用于获取 Bean 的类对象。具体的 Bean 类型由子类提供,符合工厂方法模式的定义,即将对象的创建延迟到子类中。
  3. 策略模式

    • AbstractBeanDefinition 中的属性 scopelazyInit 等代表了不同的策略,决定了 Bean 的作用域和是否延迟初始化。这些属性的值可以根据具体情况动态地设置,从而改变 Bean 的行为,符合策略模式的思想,即定义一系列算法,将它们封装起来,并且使它们可以相互替换。
  4. 装饰器模式

    • Spring 中的 Bean 定义可能会有各种各样的装饰器(例如:属性装饰器、生命周期装饰器等),用于增强或修改 Bean 的行为。AbstractBeanDefinition 可以作为装饰器的基类,通过组合的方式实现装饰器模式,为 Bean 定义提供灵活的扩展机制。
  5. 建造者模式

    • 在 Spring 中,通过 BeanDefinitionBuilder 类来构建 AbstractBeanDefinition 实例,它使用了建造者模式,通过一系列的方法链式调用来设置 AbstractBeanDefinition 的属性,并最终构建出一个完整的 Bean 定义对象。

2.4 BeanDefinition 的注册和解析过程

BeanDefinition 的注册过程通常由 BeanDefinitionRegistry 接口及其实现类(如 DefaultListableBeanFactory)负责。

2.4.1 BeanDefinitionRegistry接口

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2.4.2 DefaultListableBeanFactory实现类

查看 DefaultListableBeanFactory 类的 registerBeanDefinition() 方法,该方法用于向容器注册 BeanDefinition。其它方法读者感兴趣,可自行查看源码。

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三、实际案例分析

通过一个简单的健身房会员管理系统来演示如何在日常开发中使用BeanDefinition。

需求:

  1. 每个会员都有一个唯一的会员编号、姓名和注册日期。
  2. 系统需要能够添加新会员、查询会员信息和删除会员。
  1. 会员类:Member
public class Member {
    private int memberId;
    private String name;
    private LocalDate registrationDate;

    // 省略构造函数、getter和setter方法
}
  1. 会员管理服务类:MemberManagementService
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class MemberManagementServiceImpl {
    private Map<Integer, Member> members = new HashMap<>();
    private int nextMemberId = 1;

    /**
     * 添加新会员
     */
    public void addMember(String name) {
        Member member = new Member();
        member.setMemberId(nextMemberId++);
        member.setName(name);
        member.setRegistrationDate(LocalDate.now());
        members.put(member.getMemberId(), member);
    }

    /**
     * 查询会员信息
     */
    public Member getMember(int memberId) {
        return members.get(memberId);
    }

    /**
     * 删除会员
     */
    public void removeMember(int memberId) {
        members.remove(memberId);
    }
}
  1. Spring配置类:AppConfig
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

/**
 * 使用了BeanDefinition来声明了 MemberManagementService 的 Bean
 */
@Configuration
public class AppConfig {

    @Bean
    public MemberManagementService memberManagementService() {
        return new MemberManagementService();
    }
}
  1. 应用程序入口类:Main
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
        MemberManagementService memberManagementService = context.getBean(MemberManagementService.class);

        // 添加会员
        memberManagementService.addMember("Alice");
        memberManagementService.addMember("Bob");

        // 查询会员信息并显示
        Member member1 = memberManagementService.getMember(1);
        System.out.println("Member 1: " + member1.getName());

        Member member2 = memberManagementService.getMember(2);
        System.out.println("Member 2: " + member2.getName());

        // 删除会员
        memberManagementService.removeMember(1);
    }
}

两周年 ~ 一起努力叭

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版权声明:csdnhot 发表于 2024-05-01 20:25:28。
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