spring系列——BeanFactory接口系列、IoC容器机制原理

目录

1、IoC容器存储bean的原理：

2、BeanFactory接口的继承关系

BeanFactory是生产bean实例化对象的工厂类，要生产，首先要有呀，所有BeanFactory以及它的各种实现类，其实就是各种实现不同的容器，这些容器可以统称为IoC容器。

容器有各种不同的容器（Factory），容器之间可能就会有继承关系，这个上下级的继承关系就是容器分层，也许父容器有自己的存储bean的结构，子容器也有自己的存储bean的结构。

1、IoC容器存储bean的原理：

资料正规介绍为三个过程：1，用Resource接口找到资源文件。2，将文件中的bean转换为spring需要的BeanDefinition结构。3，将这些BeanDefinition注册（就是存进规定的ConcurrentHashMap结构中）。

下面是通俗的、详细的介绍：

1、用户编定义好bean，此时的bean是用户层面的。

2、启动spring，spring去读取资源、配置等等文件，获取每一个bean的信息，将每一个bean及其相关的信息封装成BeanDefinition类对象（class对象）形式，BeanDefinition形式是spring层面的（spring需要的），然后将这些BeanDefinition对象存储在一个beanDefinitionMap（ConcurrentHashMap结构）中，这叫注册。

3、当用户通过BeanFactory调用getBean()去获取某个bean的实例化对象时，（注意：单例模式的bean有专门的结构存储），如果这个bean是单例模式，就先去SingletonObjects（ConcurrentHashMap结构，专门存储单例模式bean的实例化对象）里面看看是否已经有这个bean的对象，有就返回，没有的话，则去beanDefinitionMap中查找这个bean对应的BeanDefinition，如果没有，则报错，如果有，就根据BeanDefinition里的信息生成一个对象（通过反射机制生成对象），同时还要把这个对象存储到SingletonObjects结构中去（因为这个bean是单例模式），然后返回此对象。如果我们getBean() 要获取的bean是原型模式，那就直接去beanDefinitionMap中去找，如果没有这个bean的BeanDefinition，就报错，如果有，就生成对象并返回对象（不存到SingletonObjects中哦~）。

这就是我们说的IoC容器管理着bean。

问题1，根据BeanDefinition如果生成一个对象呢？用户在定义bean的时候，有两种：一种是构造函数形式、另一个种是property形式，就根据这个，如果是第一种的话，就用构造函数生成对象，如果是第二种的话，运行空构造函数，然后用setter方法完成初始化。默认是第二种。

问题2，java类在xml文件中就反映为bean，类之间的引用关系，在xml中就表现为依赖，那什么时候将依赖注入呢？在bean实例化的时候就注入依赖。什么时候实例化呢？第一，容器初始化的时候，有些bean设置了lazy-init属性为false，意思就是不延迟实例化，即在容器初始化的时候就初始化（初始化就是实例化）这些bean。第二，用户调用getBean()的时候，即要用的时候，才是实例化这些bean。

2、BeanFactory接口的继承关系

主要将重点放在BeanFactory 和 ApplicationContext 方向上。 实现类重点在 DefaultListableBeanFactory类。

对于BeanFactory接口的实现有很多，本文只讲比较重要的。

我们常说bean都交给容器管理了，当需要的时候，拿就行了。BeanFactory接口是给用户用的，通过BeanFactory接口的实现类的具体方法，我们可以获取到bean的实例化对象，这就是BeanFactory的主要作用。

BeanFactory接口定义了基本的bean操作：

public interface BeanFactory {
    String FACTORY_BEAN_PREFIX = "&";
    //各种形式的获取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是否是单例模式
    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类型
    boolean isTypeMatch(String var1, ResolvableType var2) throws NoSuchBeanDefinitionException;
    boolean isTypeMatch(String var1, Class<?> var2) throws NoSuchBeanDefinitionException;
    //查询指定名字的class类型
    @Nullable
    Class<?> getType(String var1) throws NoSuchBeanDefinitionException;
    //查询指定名字的bean的所有别名
    String[] getAliases(String var1);
}
           

BeanFactory接口只是入口，有各种实现类，这些实现类都各自有特色功能，比如：XmlBeanFactory类，这个类的内部有一个类叫XmlBeanDefinitionReader，这个Reader类就负责读取xml文件，然后解析xml文件中的信息。

3、 ListableBeanFactory 接口系列

ListableBeanFactory接口源码如下：

继承了BeanFactory接口，同时也定义了自己的方法。代码中的注释，由于一个BeanDefinition对应一个Bean，基本信息是一样的，只是数据结构不同。接口中每个方法定义了基本的操作，但是具体如何实现，还需看具体的实现类，有一个简单的实现类StaticListableBeanFactory类，这个类不重要，不作介绍。

public interface ListableBeanFactory extends BeanFactory {
    //此bean工厂是否包含名字为var1的bean的BeanDefinition
    boolean containsBeanDefinition(String var1); 
    //返回BeanDefinition的个数
    int getBeanDefinitionCount();
    //返回所有BeanDefinition的名字
    String[] getBeanDefinitionNames();
    //返回指定类型的所有的Bean的名字
    String[] getBeanNamesForType(ResolvableType var1);
    String[] getBeanNamesForType(@Nullable Class<?> var1);
    String[] getBeanNamesForType(@Nullable Class<?> var1, boolean var2, boolean var3);
    //返回指定类型的所有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;
    //返回所有带有此注解的bean的名字
    String[] getBeanNamesForAnnotation(Class<? extends Annotation> var1);
    //返回所有带有此注解的bean
    Map<String, Object> getBeansWithAnnotation(Class<? extends Annotation> var1) throws BeansException;
    //返回指定bean的注解
    @Nullable
    <A extends Annotation> A findAnnotationOnBean(String var1, Class<A> var2) throws NoSuchBeanDefinitionException;
}
           

4、DefaultListableBeanFactory 类

其它的接口定义，最终都被DefaultListableBeanFactory类实现了，DefaultListableBeanFactory类是spring 默认情况下使用的基本容器，我们就直接看它吧：

下图，我觉得很简单明了，所以贴在这，借用的是：https://www.cnblogs.com/duanxz/p/3787884.html 这篇文章中的一个图。