spring系列——BeanFactory接口系列、IoC容器機制原理

目錄

1、IoC容器存儲bean的原理：

2、BeanFactory接口的繼承關系

BeanFactory是生産bean執行個體化對象的工廠類，要生産，首先要有呀，所有BeanFactory以及它的各種實作類，其實就是各種實作不同的容器，這些容器可以統稱為IoC容器。

容器有各種不同的容器（Factory），容器之間可能就會有繼承關系，這個上下級的繼承關系就是容器分層，也許父容器有自己的存儲bean的結構，子容器也有自己的存儲bean的結構。

1、IoC容器存儲bean的原理：

資料正規介紹為三個過程：1，用Resource接口找到資源檔案。2，将檔案中的bean轉換為spring需要的BeanDefinition結構。3，将這些BeanDefinition注冊（就是存進規定的ConcurrentHashMap結構中）。

下面是通俗的、詳細的介紹：

1、使用者編定義好bean，此時的bean是使用者層面的。

2、啟動spring，spring去讀取資源、配置等等檔案，擷取每一個bean的資訊，将每一個bean及其相關的資訊封裝成BeanDefinition類對象（class對象）形式，BeanDefinition形式是spring層面的（spring需要的），然後将這些BeanDefinition對象存儲在一個beanDefinitionMap（ConcurrentHashMap結構）中，這叫注冊。

3、當使用者通過BeanFactory調用getBean()去擷取某個bean的執行個體化對象時，（注意：單例模式的bean有專門的結構存儲），如果這個bean是單例模式，就先去SingletonObjects（ConcurrentHashMap結構，專門存儲單例模式bean的執行個體化對象）裡面看看是否已經有這個bean的對象，有就傳回，沒有的話，則去beanDefinitionMap中查找這個bean對應的BeanDefinition，如果沒有，則報錯，如果有，就根據BeanDefinition裡的資訊生成一個對象（通過反射機制生成對象），同時還要把這個對象存儲到SingletonObjects結構中去（因為這個bean是單例模式），然後傳回此對象。如果我們getBean() 要擷取的bean是原型模式，那就直接去beanDefinitionMap中去找，如果沒有這個bean的BeanDefinition，就報錯，如果有，就生成對象并傳回對象（不存到SingletonObjects中哦~）。

這就是我們說的IoC容器管理着bean。

問題1，根據BeanDefinition如果生成一個對象呢？使用者在定義bean的時候，有兩種：一種是構造函數形式、另一個種是property形式，就根據這個，如果是第一種的話，就用構造函數生成對象，如果是第二種的話，運作空構造函數，然後用setter方法完成初始化。預設是第二種。

問題2，java類在xml檔案中就反映為bean，類之間的引用關系，在xml中就表現為依賴，那什麼時候将依賴注入呢？在bean執行個體化的時候就注入依賴。什麼時候執行個體化呢？第一，容器初始化的時候，有些bean設定了lazy-init屬性為false，意思就是不延遲執行個體化，即在容器初始化的時候就初始化（初始化就是執行個體化）這些bean。第二，使用者調用getBean()的時候，即要用的時候，才是執行個體化這些bean。

2、BeanFactory接口的繼承關系

主要将重點放在BeanFactory 和 ApplicationContext 方向上。 實作類重點在 DefaultListableBeanFactory類。

對于BeanFactory接口的實作有很多，本文隻講比較重要的。

我們常說bean都交給容器管理了，當需要的時候，拿就行了。BeanFactory接口是給使用者用的，通過BeanFactory接口的實作類的具體方法，我們可以擷取到bean的執行個體化對象，這就是BeanFactory的主要作用。

BeanFactory接口定義了基本的bean操作：

public interface BeanFactory {
    String FACTORY_BEAN_PREFIX = "&";
    //各種形式的擷取bean方法
    Object getBean(String var1) throws BeansException;
    <T> T getBean(String var1, Class<T> var2) throws BeansException;
    Object getBean(String var1, Object... var2) throws BeansException;
    <T> T getBean(Class<T> var1) throws BeansException;
    <T> T getBean(Class<T> var1, Object... var2) throws BeansException;
   
    <T> ObjectProvider<T> getBeanProvider(Class<T> var1);
    <T> ObjectProvider<T> getBeanProvider(ResolvableType var1);
    //容器是否含有指定名字的bean
    boolean containsBean(String var1);
    //指定名字的bean是否是單例模式
    boolean isSingleton(String var1) throws NoSuchBeanDefinitionException;
    //指定名字的bean是否是原型模式
    boolean isPrototype(String var1) throws NoSuchBeanDefinitionException;
    //指定名字的bean是否是var2類型
    boolean isTypeMatch(String var1, ResolvableType var2) throws NoSuchBeanDefinitionException;
    boolean isTypeMatch(String var1, Class<?> var2) throws NoSuchBeanDefinitionException;
    //查詢指定名字的class類型
    @Nullable
    Class<?> getType(String var1) throws NoSuchBeanDefinitionException;
    //查詢指定名字的bean的所有别名
    String[] getAliases(String var1);
}
           

BeanFactory接口隻是入口，有各種實作類，這些實作類都各自有特色功能，比如：XmlBeanFactory類，這個類的内部有一個類叫XmlBeanDefinitionReader，這個Reader類就負責讀取xml檔案，然後解析xml檔案中的資訊。

3、 ListableBeanFactory 接口系列

ListableBeanFactory接口源碼如下：

繼承了BeanFactory接口，同時也定義了自己的方法。代碼中的注釋，由于一個BeanDefinition對應一個Bean，基本資訊是一樣的，隻是資料結構不同。接口中每個方法定義了基本的操作，但是具體如何實作，還需看具體的實作類，有一個簡單的實作類StaticListableBeanFactory類，這個類不重要，不作介紹。

public interface ListableBeanFactory extends BeanFactory {
    //此bean工廠是否包含名字為var1的bean的BeanDefinition
    boolean containsBeanDefinition(String var1); 
    //傳回BeanDefinition的個數
    int getBeanDefinitionCount();
    //傳回所有BeanDefinition的名字
    String[] getBeanDefinitionNames();
    //傳回指定類型的所有的Bean的名字
    String[] getBeanNamesForType(ResolvableType var1);
    String[] getBeanNamesForType(@Nullable Class<?> var1);
    String[] getBeanNamesForType(@Nullable Class<?> var1, boolean var2, boolean var3);
    //傳回指定類型的所有Bean
    <T> Map<String, T> getBeansOfType(@Nullable Class<T> var1) throws BeansException;
    <T> Map<String, T> getBeansOfType(@Nullable Class<T> var1, boolean var2, boolean var3) throws BeansException;
    //傳回所有帶有此注解的bean的名字
    String[] getBeanNamesForAnnotation(Class<? extends Annotation> var1);
    //傳回所有帶有此注解的bean
    Map<String, Object> getBeansWithAnnotation(Class<? extends Annotation> var1) throws BeansException;
    //傳回指定bean的注解
    @Nullable
    <A extends Annotation> A findAnnotationOnBean(String var1, Class<A> var2) throws NoSuchBeanDefinitionException;
}
           

4、DefaultListableBeanFactory 類

其它的接口定義，最終都被DefaultListableBeanFactory類實作了，DefaultListableBeanFactory類是spring 預設情況下使用的基本容器，我們就直接看它吧：

下圖，我覺得很簡單明了，是以貼在這，借用的是：https://www.cnblogs.com/duanxz/p/3787884.html 這篇文章中的一個圖。