bean、容器、Ioc和DI

文章信息

• 原文链接：https://jiayq.blog.csdn.net/article/details/108551762
• 发布时间：2020-09-12 17:21:55
• 阅读量：418
• 分类：spring专栏收录该内容, 订阅专栏
• 标签：#springBean, #spring容器, #springDI, #springIoc, #spring源码

摘要

文章浏览阅读418次。深入剖析Spring框架的核心组件，包括Bean、容器、IoC和DI的概念，以及它们在Spring中的实现细节，如BeanFactory、ApplicationContext、AutowireCapableBeanFactory等关键接口与类的职责与工作流程。

---

bean、容器、Ioc和DI

• bean、容器、Ioc和DI
• bean
• • bean简介
    • bean 创建
    • • FactoryBean
        • BeanDefinition
        • BeanMetadataElement
        • AttributeAccessor
• 容器
• • Java中的容器
    • Spring中的容器
    • 接口
    • • BeanFactory
        • HierarchicalBeanFactory
        • ListableBeanFactory
        • SingletonBeanRegistry
        • ConfigurableBeanFactory
        • AutowireCapableBeanFactory
        • ConfigurableListableBeanFactory
        • AliasRegistry
        • BeanDefinitionRegistry
    • 实现
    • • SimpleAliasRegistory
        • DefaultSingletonBeanRegistory
        • • 注册–SingletonBeanRegistry
  • 获取–SingletonBeanRegistry
  • 是否包含–SingletonBeanRegistry
  • 获取全部的beanName–SingletonBeanRegistry
  • 获取单例容器中已经注册的bean的数量–SingletonBeanRegistry
  • 获取单例互斥对象–SingletonBeanRegistry
  • 使用给定的beanFactory创建beanInstance
  • 移除
  • 设置正在创建的bean
  • 注册有依赖的bean
  • 判断两个bean之间是否存在依赖
  • 获取依赖的beanName
  • 单例容器销毁
  • DefaultSingletonBeanRegistory多线程处理 * FactoryBeanRegistorySupport * * 关系
  • 获取beanInstance的类型
  • 获取正在创建的beanInstance的映射
  • 处理指定的FactoryBean
  • doGetObjectFromFactoryBean
  • beforeSingletonCreation
  • postProcessObjectFromFactoryBean
  • afterSingletonCreation
  • 留给子类实现的扩展 * AbstractBeanFactory * * 关系
  • 多层容器
  • 类加载
  • 依赖处理
  • 属性配置
  • 类型转换
  • 属性解析
  • bean处理器
  • 作用域
  • 类信息
  • 留给子类扩展 * AbstractAutowireCapableBeanFactory * * 关系
  • 创建Bean实例
  • bean前置处理
  • bean处理器factory后置处理器
  • bean后置处理器
  • 自动装配
  • 配置bean
  • 销毁bean
  • bean创建时依赖忽略
  • 子类扩展 * DefaultListableBeanFactory * * 关系
  • 抽象方法实现
  • 依赖处理
  • bean信息处理
  • 序列化和反序列化
  • 查漏补缺
  • 使用 * XmlBeanFactory * * 关系
  • XmlBeanFactory的操作
  • XmlBeanDefinitionReader#loadBeanDefinitions
  • registryBeanDefinition
• 总结
• • bean
    • 容器
    • Ioc
    • DI

github地址:

https://github.com/a18792721831/studySpringSource.git

bean、容器、Ioc和DI

刚开始学习spring源码，总是对Ioc，容器，bean这些名词，都知道是啥玩意，其概念，特点等都知道一些。别人问起来，也大概能说个一二三 ，但是，Ioc，容器，bean到底是什么，就有些模糊了。

目前处于知其然而不知其所以然，所以，什么是Ioc，什么是容器，什么是bean？

今天就结合这几天对这些知识的了解，做个简单的总结。(能力有限，多多包涵)

最后分析一个经典的spring容器XmlBeanFactory

bean

JavaBean的创建和使用

bean简介

bean 创建

我认为这个对于javaBean的定义还是比较准确的，理解上也是比较简单的。

bean就是Java实体类。

FactoryBean

在spring中又有一个FactoryBean的接口，这个接口定义了springBean应该是什么样的：

可以看到，springBean的定义非常简单，只需要实现两个方法就行，分别是getObject和getObjectType即可。

定义了spring容器中存储的对象。

接口	说明
FactoryBean	springBean的最基本的定义
BeanDefinition	springBean的详细的定义
BeanMetadataElement	springBean的元数据的定义
AtrributeAccessor	springBean的元数据的操作

BeanDefinition

BeanDefinition才是springBean中常用的描述对象，因为FactoryBean中能够存储的信息实在是太少了，所以BeanDefinition是对FactoryBean的一个扩展。

不过FactoryBean和BeanDefinition之间没有什么关系。

BeanDefinition中记录了springBean的作用域

而且还对springBean进行角色区分：

0是用户自定义的springBean

1是外部的springBean

2是内部的springBean

这个接口主要定义了这些操作：

1. 设置beanName
2. 设置bean的作用域
3. 设置是否懒加载
4. 设置依赖
5. 设置当前bean是否可以作为其他bean自动装配的候选类型
6. 设置当前bean是否是其他bean的自动装配的主要候选类型
7. 设置bean的初始化的方法
8. 设置bean的销毁的方法
9. 设置bean的角色

描述spring容器中bean的对象。

BeanMetadataElement

bean的元数据。

这个接口就非常简单了，获取元数据，默认还返回空。

AttributeAccessor

这个接口定义了访问和设置元数据的操作。

所以，这个接口主要定义了这些操作：

1. 设置属性
2. 移除属性
3. 是否有属性
4. 获取全部的属性

这个接口主要定义了springBean元数据的交互。

容器

容器是存放bean的一个对象，bean是Java实体类。所以，容器就是存储java实体的对象。

Java中的容器

暂且不谈spring中高大上的容器。

即使是在java的jdk中，也有一部分容器：

java.util.List,java.util.Set,java.util.Map

这三个最常用的容器。当然还有一些扩展的队列、栈等等。这些也是容器，也能存储java实体对象。

Spring中的容器

spring中的容器实现，有BeanFactory和ApplicationContext这两类。

其中，Applicattion是基于BeanFactory的。

接口

BeanFactory是Spring中最底层的容器接口，它定义了作为一个spring容器应该有的方法。

你可以将BeanFactory和java集合里面的Collection想成同样的定义。

在Java集合容器中，Collection定义了Java集合容器的一些基本方法。

容器	Collection	BeanFactory
将bean放入容器	add,addAll
容器是否为空	isEmpty
从容器清除bean	clear,remove,removeAll
是否包含	contains	containsBean,isTypeMatch
遍历	iterator
容器中bean的数量	size
从容器中获取bean	配合iterator实现	getBean
转为数组	toArray

虽然java的容器和Spring的容器提提供的操作吗，或者说定义容器的方法有所不同，但是其行为相似。

都是存储、管理bean.

或者说，spring中，划分的更加专一，详细了。

这里面的哪一个接口，定义了什么？

我会尝试用一句话概括这里面的每一个接口或者类。

接口	说明
BeanFactory	spring容器最基础的定义
HierarchicalBeanFactory	spring容器本身信息管理
ListableBeanFactory	spring容器的遍历
SingletonBeanRegistory	单例springBean的注册
ConfigurableBeanFactory	springBean的作用域的定义与管理
AutowireCapableBeanFactory	springBean自动装配及其模式的定义
ConfigurableListableBeanFactory	springBean自动装配中依赖的处理(主要是冲突依赖和循环依赖)
AliasRegistory	springBean的别名的注册和管理
BeanDefinitionRegistory	springBean的详细信息的注册和管理

BeanFactory

1. 从容器中获取bean
2. 容器中是否包含指定bean

定义了spring容器最基本的操作。

HierarchicalBeanFactory

1. 获取父容器(上层容器)
2. 是否包含bean

定义了spring容器可以嵌套使用。

ListableBeanFactory

在前面中，BeanFactory最核心的方法就是两个，一个是从容器中获取bean，另一个是是否包含bean。

但是这两个方法都有一个相同点，都需要有参数。因为Spring容器中管理和持有的都是单例模式，所以相比于Java容器中的bean，有这样的区别。

Java的容器里面的bean更注重于数据，Spring的容器里面的bean更注重于功能。

我们通常的用法：

有一大堆的数据需要保存，那么，我们创建一个标准的javaBean，然后将数据设置到javaBean里面。然后将标准的javaBean放到Java的容器里面。

当需要这些容器里面的javaBean进行一系列的操作的时候，就会从Spring的容器中得到操作的对象，然后将javaBean传入SpringBean的方法中进行处理。

所以，javaBean和SpringBean的注重点不同。

也就是说，java的容器里面一般是一个类的不同实例，spring的容器里面一般是不同的类的唯一的实例。

因为一般是唯一的，所以，得到了名字，一般就确定了是哪一个类。

这个接口主要定义了这些操作：

1. 是否包含指定的bean
2. 根据类的相关信息获取类的名字(bean的名字)

遍历spring容器。

SingletonBeanRegistry

看到这里，也许你和我一样有这样的疑惑：

在java的容器里面有两个方法:add,addAll，将javaBean放入java的容器内。

那么，spring容器里面的单例的springBean是如何放入的呢？

java的容器存储的是javaBean，注重的是数据，所以，需要将一个类的一系列对象，交给java容器存储和管理。

spring的容器存储的是springBean，注重的是功能，所以，需要将某个类的唯一对象，交给spring容器管理和存储。

经过上面的分析，我们理解了为什么java容器需要具体的和javaBean对象，然后才能将javaBean对象放入容器。

对于spring容器来说，spring容器只需要知道需要把哪个类放入spring容器即可。

所以，spring容器的springBean的增加，参数是类的相关的信息。

而SingletonBeanRegistry就是定义spring容器如何将一个springBean放入的。

所以，这个接口定义了这些操作：

1. bean存入spring容器
2. 获取bean
3. 获取全部的beanName
4. 获取spring容器中bean的数量
5. 是否包含指定bean

单例bean的容器的操作。

ConfigurableBeanFactory

我们前面说到springBean在spring容器中一般是单例的，但是，并不是全部的spring都符合这个规则。

springBean的作用域有单例和原型：

spring Bean的作用域–单例&原型

这个类就是定义的，springBean的作用域：

这个接口主要做这几件事：

1. 设置父容器
2. 设置类加载器
3. 设置类型转换器
4. 设置自定义
5. 注册bean前后置处理
6. 注册bean的作用域
7. 获取依赖的beans
8. 销毁bean,销毁全部单例bean

定义了springBean的作用域。

AutowireCapableBeanFactory

在此之前的spring容器定义的操作，其实更注重的是bean的管理上。

如何存储，反而不是非常的注重。

在此之前，我们交给spring容器一个bean，那么spring容器就使用jdk容器的技术，将springBean管理起来即可。

但是，创建一个bean，也是一件繁琐的事情。

举个例子：

类A依赖类B，类B依赖类C。

现在需要把三个类都放入spring容器中，那么就需要创建三次C类的对象，创建两次B类的对象，创建一次A类的对象。

这样才能把类A,类B，类C都放入容器。

看到问题了吗，如果springBean存在非常多的依赖Bean，那么，创建Bean将是一个非常繁琐且容器出现问题的地方。

基于此，这个接口定义了可以自动装配的spring容器。

自动装配有5个模式：

1. 不自动装配
2. 根据名字自动装配
3. 根据类型自动装配
4. 根据构造器自动装配
5. 自动检测，多种模式混合

这个类主要的操作：

1. 创建bean
2. 自动装配bean
3. 配置bean
4. 指定bean执行条件
5. 初始化bean
6. 执行前后置bean处理
7. 销毁bean
8. 解析bean
9. 解析bean依赖

自动装配bean.

ConfigurableListableBeanFactory

我们在装配bean的时候，会存在循环依赖。

比如A依赖B，B依赖C，C依赖A。

此时在装配A的时候，处理依赖时，应该忽略自己本身。

换句话说，在装配A的时候，发现A依赖B，此时就会优先装配B，在装配B的时候，又发现B依赖C，于是继续优先装配C，在装配C的时候，需要忽略A这个依赖。

否则就进入死循环了。

ConfigurableListableBeanFactory中的方法就是定义spring容器在自动装配的时候，忽略哪些类型：

所以，这个类主要的操作：

1. spring容器自动装配忽略指定类型
2. spring容器对指定的bean装配指定的依赖
3. 判断指定的依赖是否是自动装配的候选
4. 获取springBean的详细定义
5. 获取spring容器内bean的名字的遍历器
6. 取消、冻结springBean的元数据
7. 实例化单例对象

这个接口主要是处理springBean自动装配过程中的依赖问题。

AliasRegistry

一般我们可以随意指定springBean一个别名。在获取springBean的时候，使用别名也可以获取。

这个接口就是定义springBean注册别名的。

这个接口定义的操作：

1. springBean注册别名
2. 移除别名
3. 是否是别名
4. 获取全部的别名

这个接口定义了springBean的别名的操作。

BeanDefinitionRegistry

springBean的详细定义的注册接口。spring容器有多个注册接口，每个接口的侧重点不同。

比如：

SigletonBeanRegistory侧重于单例类的注册

AliasRegistory侧重于springBean别名的注册

BeanDefinitioonRegistory注重于springBean详细信息的注册

这个接口主要定义：

1. springBean详细信息的注册
2. springBean详细信息的移除
3. 是否包含指定springBean的详细信息
4. 获取全部的springBean的详细信息
5. 获取spring容器中注册的bean的详细信息的数量
6. 获取spring容器中定义的bean的名字是否被使用

这个接口主要定义了springBean的详细信息的注册和管理。

到了这里，和BeanFactory相关的接口，都已经全部过了一遍，每个接口的侧重都不同，有些侧重springBean，有些侧重spring容器本身，有些侧重自动装配依赖，有些侧重解决依赖，有些侧重springBean的作用域，还有些是不同的注册方法。

实现

在前面我们基本上将这个关系中的接口都过了又一遍(Deprecated和SuppressWarning是注解)

接下来我们过一遍实现吧。

SimpleAliasRegistory

我们给这个类，起一个中文的名字吧。

别名简单注册器

SimpleAliasRegistory实现了AliasRegistory接口，所以，这个实现主要是完成接口中定义的内容。

这是核心的注册方法

注册的方法也很简单，首先使用synchronized给ConcurrentHashMap加锁，然后注册别名。

简单别名注册器中的别名和bean的映射关系采用ConcurrentHashMap存储，格式是bean的别名对应bean的名字。

当然，注册之前还需要判断是否是循环别名。

为了保持并发安全，在简单别名注册器中，对于保存别名映射关系的ConCurrentHashMap的写入操作都是需要使用synchronized加锁，而读取则不需要。

这里面还有一个比较巧妙的实现：

获取指定beanName的全部别名。

首先这个映射关系是一个map，键是别名，value是beanName。

当然，value也可能是一个别名。

也就是说，这个map中实际上保存的可能是一个树(为什么不是网(注册的时候进行的循环注册检测))

所以，获取指定beanName的全部别名，就是获取这个beanName下的全部子树(不包含beanName)

获取一个树形结构，使用迭代是最好的选择。当然，写个死循环一次一次的遍历也能实现。

为什么说比较巧妙呢？

我们知道，一个迭代必须满足两个条件：

1. 出口明确
2. 不会造成死循环
3. 迭代深度数不会特别大(否则会造成方法栈溢出)

首先127行调用迭代，也就是迭代的入口，然后139行，隐含了迭代的出口，141行则是迭代的循环。

SimpleAliasRegistory使用ConCurrentHashMap保存<别名,beanName>的映射关系，实际保存的是一个树形结构。

DefaultSingletonBeanRegistory

默认的单例容器注册器继承了简单别名注册器，需要实现单例bean容器接口定义的全部操作：

在默认单例容器注册器中，有很多属性，这些属性用于记录单例容器的一些信息。

• SUPPRESSED_EXCEPTIONS_LIMIT：默认100行异常堆栈
• singletonObjects：存储beanName和beanInstance映射
• singletonFactories：存储beanName和beanFactory映射
• earlySingletonObjects：存储预加载的beanName和beanInstance映射
• registeredSingletons：存储已经注册的beanName的set
• singletonsCurrentlyInCreation：正在创建的beanName的set
• inCreationCheckExclusions：当前正在创建忽略依赖的beanName
• suppressedExceptions：异常
• singletonsCurrentlyInDestruction：是否开始销毁单例
• disposableBeans：存储销毁的beanName和beanInstance映射
• containedBeanMap：存储beanName和beanName的别名的映射关系
• dependentBeanMap：存储beanName和依赖的beanNames
• dependenciesForBeanMap：存储beanName和依赖的beanName的映射关系

这个容器是由这些属性构成的。

接下来我们仔细分析，单例容器的操作，是如何基于上述属性完成的。

注册–SingletonBeanRegistry

将一个beanInstance注册到单例容器中，需要调用这个方法。参数一个是beanName，一个是beanInstance。

逻辑也是非常的简单，首先使用synchronized将singletonObjects上锁，然后首先尝试从Map中取，看看是不是已经注册了。

如果没有注册，则加入到singletonObjects中。

当然，我们注册了一个beanInstance，那么未注册的beanInstance就少一个。所以需要移除beanName对应的beanFactory因为bean已经被注册，就表示，bean已经被创建完成了，而且当前容器是单例容器。换句话说，在单例容器中，一个bean被注册，那么这个beanName对应的beanFactory就失去了作用。

同时，因为beanInstance已经被注册，那么预加载的映射中也应该去除。

还需要在已经注册的beanName的set集合中加入。

获取–SingletonBeanRegistry

首先尝试从singletonObjects中获取，如果获取失败，而且获取的bean是正在创建的bean，那么尝试对singletonObjects加锁(如果加锁成功，那么表示创建bean已经完成了，因为只有bean创建完成，而且放入singletonObjects中后，才会释放锁。而syynchronized是排他锁，不可重入锁，所以，获取锁，就表示创建完成。)

当然，也可能存在创建bean的线程创建失败，那么此时，singletonObjects还是空的，此时就需要获取的线程创建并刷新映射关系了。

否则就返回空。

是否包含–SingletonBeanRegistry

这个倒是很简单了，直接看看已经注册的beanName的映射关系中是否包含指定的key(beanName)。

获取全部的beanName–SingletonBeanRegistry

这个和上面的非常类似，唯一的区别在于，如果存储已经注册的beanName的set非常大，那么整个过程比较耗时，就需要上锁了。

对于整个默认的单例容器注册器来说，最重要的就是singletonObjects映射，所以，加锁和释放锁，操作的一般都是这个核心的映射关系。

获取单例容器中已经注册的bean的数量–SingletonBeanRegistry

获取单例互斥对象–SingletonBeanRegistry

说实话，这个方法到底是干什么的，暂时没看明白，从注释上看，是将默认单例容器注册器中最核心的singletonObjects暴露出去。提供子类或者其他类使用。

使用给定的beanFactory创建beanInstance

这个方法就有意思了。

• 给singletonObjects加锁
• 当前单例容器是否正在销毁(如果正在销毁，就无法在创建beanInstance了，否则会造成映射关系残留)
• 检查指定的beanName是否是排除的bean(创建前检查)(检查是不是排除的bean以及是不是正在创建的beanInstance)
• 初始化异常集合对象
• 使用传入的beanFactory创建bean.
• 是否发生异常，如果发生异常，那么进行异常处理
• 创建后检测(检查是不是排除的bean，以及是不是正在创建的beanInstance)
• 将创建的beanInstance加入到singletonObjects中
• 返回创建的bean

移除

有创建肯定有移除。

首先对singletonObjects上锁，然后从singletonObjects、singleFactory、earlySingletonObjects和registeredSingletons移除。

设置正在创建的bean

这两个方法很奇怪，是覆盖的子类的方法。这两个方法的定义在ConfigurableBeanFactory中的

但是DefaultSingletonBeanRegitry并没有继承或者实现ConfigurableBeanFactory。所以是覆盖。

注册有依赖的bean

在DefaultSingletonBeanRegistry中有一对属性:dependentBeanMap和dependenciesForBeanMap。这一对属性分别是依赖的bean和依赖的bean的映射关系。

如果这个依赖的beanInstance的别名可能不存在，但是beanName一定存在。所以先处理别名，后处理映射关系。

判断两个bean之间是否存在依赖

这个关系就是从依赖相关的两个映射中读取的。

而且这判断还是一个迭代

第一次迭代，初始化了alreadySeen集合，然后将依赖关系中的每一个value都进行遍历。(依赖关系的数据格式：Map<String,Set< String»)

第二次及之后的迭代，对每一个Set进行判断，是否包含(dependentBeans.contains)

出口：全部遍历一遍。

感觉这里用java8的流处理是不是更好些。

获取依赖的beanName

问一个正经问题，这个依赖关系是怎么设置进来的？

其唯一的入口就是调用注册有依赖的bean

单例容器销毁

有注册，肯定就有注销，这个注销的方法，也是ConfigurableBeanFactory接口定义的方法。

首先将销毁标志设置为销毁，然后从销毁的bean映射关系中获取需要销毁的beanNames，然后一个一个的销毁，最后将别名、依赖、依赖关系映射清空。

最后清空单例容器中全部的映射。

单个bean的销毁

首先将该beanName从已注册集合中移除。

然后将该beanInstance从销毁映射中移除。

最后先移除依赖关系，移除依赖。最后才是调用beanInstance的destroy方法移除beanInstance.

beanInstance移除后，需要同步将别名的beanInstance一样移除。

换句话说，bean销毁了，那么和这个bean有关的一切，都需要进行销毁，包含注册信息，依赖信息，依赖的bean，别名等。

DefaultSingletonBeanRegistory多线程处理

DefaultSingletonBeanRegistroy支持多个线程并行创建：

FactoryBeanRegistorySupport

关系

FactoryBeanRegistorySupport继承于DefaultSingletonBeanRegistory，是一个抽象类。

内部有一个factoryBean和beanName的映射。

获取beanInstance的类型

传入一个factoryBean也就是beanInstance，然后返回Class<?>也就是这个beanInstance的类型。

这个方法就非常的简单了，直接调用FactoryBean的getObjectType方法即可。

请注意，FactoryBean和BeanFactory的区别：FactoryBean的重点是Bean，也就是beanInstance；BeanFactory的重点是Factory，也就是beanCreater。

获取正在创建的beanInstance的映射

同样的，这个抽象类，也将自己创建的beanInstance的集合容器暴露给子类。

处理指定的FactoryBean

这个方法是这个抽象类的核心，功能就是处理指定的FactoryBean。

• 判断指定的FactoryBean是否是单例的
• 如果是单例的，那么给singletonObjects上锁
• 根据beanName获取beanInstance(FactoryBean)
• 如果beanInstance是空的，那么执行doGetObjectFromFactoryBean
• 二次检查，beanInstance是否在映射关系中(第一次获取的时候，可能其他线程在创建，但是还未写回)
• 如果二次获取不为空，表示获取到了，那么将实际的beanInstance设置为二次获取的结果
• 如果需要对beanInstance进行处理，那么首先会判断当前beanInstance不在其他线程中处理
• 然后进行beforeSingletonCreation处理
• 然后调用postProcessObjectFromFactoryBean处理
• 最后是afterSingletonCreation处理
• 全部处理完成，才会认为beanInstance创建完成了
• 如果不是单例的，那么直接创建beanInstance即可，然后判断如果需要处理，就调用postProcess处理。(没有before和after处理)

doGetObjectFromFactoryBean

这个就简单了。直接获取FactoryBean的getObject方法即可，如果获取的结果是个空，那么判断当前bean是否正在创建beanInstance，如果没有，那么返回一个空的Bean

beforeSingletonCreation

这里是一个提供给子类的创建前回调。在父类中会判断当前beanInstance是否正在创建。或者创建过程中出现异常。可以认为是创建前检查。

postProcessObjectFromFactoryBean

这也是一个提供子类扩展的方法，创建完beanInstance后进行的处理。

afterSingletonCreation

这个方法是创建后处理，如果在创建的时候出现了异常，并不会立即抛出异常，而是记录下来，然后在这个方法中处理。

beforeSingleCreation是前置处理

留给子类实现的扩展

postProcessObjectFromFactoryBean

AbstractBeanFactory

关系

AbstractBeanFactory实现了ConfigurableBeanFactory接口，并且继承了FactoryBeanRegistrySupport抽象类。

也就是说，AbstractBeanFactory要实现父容器、类加载、类转换、前后置处理以及作用域等，这些是接口定义的操作。

而ConfigureableBeanFactory则继承了HierarchicalBeanFactory和SingletonBeanRegistory接口。

所以AbstractBeanFactory还需要实现上层容器的处理，以及单例注册的功能。

同时，AbstractBeanFactory也可以实现FactoryBeanRegistrySupport的bean前后置以及BeanFactory后的处理。

综上所述，AbstractBeanFactory需要实现的操作：

• 多层容器
• 类加载
• 类转换
• 前后置处理
• 作用域
• 单例注册
• beanFactory后置处理
• FactoryBean的创建

多层容器

在AbstractBbeanFactory中，有一个父容器，而这个父容器也是一个spring容器，可以是任意类型的spring容器，只要实现BeanFactory即可。

所以，spring容器的嵌套是不做任何限制的，可以有多层容器。

而每一层容器实现了什么功能，作为子容器，是完全不知道的。

父容器有两种方式设置：1.构造器传入；2.set方法设置。

而且，父容器不允许重复设置。

父容器可以通过get方法获取

类加载

在AbstractBeanFactory中，持有两个类加载器。一个是默认的当前线程的类加载器，另一个是临时的类加载器。

默认的类加载器加载顺序：当前线程的类加载器>ClassUtils的类加载>系统默认的类加载器

类加载器也是可以指定的。

依赖处理

依赖解析器，也是可以指定的。

在创建bean的时候，需要处理依赖，此时就会用到依赖解析器

判断一个beanName是否可以进行类型匹配的时候，不仅仅需要beanInstance的类型匹配，其依赖也应该是匹配的。

这个方法就是如何从beanInstance的类型到全部依赖的类型做的比较，非常复杂。

属性配置

属性配置分为两个种类：

一个是客户化的属性注册，另一个是简单的属性编辑器。

属性注册器：

属性编辑器：

类型转换

可以指定自定义的类型转换器，如果不设置，就使用默认的类型转换器。

然后将类型转换器注册到自定义的编辑器中即可。

如果属性编辑器不为空，那么将每一个属性编辑器都进行注册。

属性解析

字符串类型的属性解析器

可以传入一个字符串，然后进行属性解析，返回解析后的属性

其实就是说，自定义配置的配置可能形形色色，没有一定的标准。而这个方法就是将传入的不标准的属性，尝试用全部的解析器进行解析，只要有一个能够成功解析，就立刻返回。

bean处理器

bean处理器分为前置处理器和后置处理器

加入的时候会先移除旧的处理器，然后判断是类bean处理器，最后才是真正的加入。

bean处理器有很多的种类

BeanPostProcessor提供的是全体bean的前后置处理，也就是容器级别的bean前后置处理。而有些则是类信息合并的，有些设计冲突解决的，有些是专门为注解开发的。功能各不相同。

不过这些信息在AbstractBeanFactory中都没有用到

而是提供给子类使用了。

看来AbstractBeanFactory留给子类扩展的操作，应该和bean处理器有关。

作用域

AbstractBeanFactory实现作用域注册的方法

作用域注册方法，在spring的容器中只实现了一次。一方面这个比较简单，没有什么可以特殊化的，另一方面，AbstractBeanFactory是所有spring容器的父类。

类信息

AbstractBeanFactory使用ConcurrentHashMap存储类信息。

bean信息在有写入操作的时候，需要加锁，使用synchronized加锁。

子类的bean需要和父类的bean进行类信息合并。

比如A继承于B，A有beanInstance 小a，B有beanInstance 小b。

小a,b都在同一个容器中，在加载类信息的时候，小a,b的类信息都需要加载，在加载a的类信息的时候，就已经将b的类信息加载了。如果在加载b的时候，不进行类信息的合并，那么，就会造成b有两个类信息。

也许你会这样认为，类信息使用map存储，如果重复就直接覆盖不就完了吗？》‘

在写入的时候，键是beanName。

如果不合并，此时就是这样的

key	类信息
a	A
a	B
b	B

这样在后续处理的时候，会造成歧义，所以，这里会进行合并。

AbstractBeanFactory默认是单例bean

留给子类扩展

是否存在类信息

获取类信息

根据类信息和参数创建beanInstance

可以看到，AbstractBeanFactory是没有实现FactoryBeanRegistrySupport中前后置factory后置处理器的，全部交由子类实现。

AbstractAutowireCapableBeanFactory

关系

AbstractAutowireCapoableBeanFactory继承了AbstractBeanFactory,同时实现了AutowireCapableBeanFactory接口。

既然AbstractAutowireCapableBeanFactory继承了AbstractBeanFactory那么，就必须实现抽象接口或者继续传递。很明显AbsttractAutowireCapableBeanFactory是继续传递这些未实现的方法。

AbstractAutowireCapableBeanFactory实现了AutowireCapableBeanFactory接口，就需要实现这个接口定义的功能。

也就是必须实现：创建Bean，自动装配Bean，配置Bean，初始化Bean，执行beanInstance的前后置处理，初始化Bean，销毁Bean，解析Bean的依赖等操作。

创建Bean实例

创建Bean实例的策略，默认是Cglib

这是AbstractAutowireCapableBeanFactory的创建Bean实例的方法：

	// 传入beanName和bean的信息，还有参数
	@Override
	protected Object createBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args)
			throws BeanCreationException {

		if (logger.isTraceEnabled()) {
			logger.trace("Creating instance of bean '" + beanName + "'");
		}
		RootBeanDefinition mbdToUse = mbd;
        // 确保无论如何得到一个Class对象。而且这个Class对象还必须和传入的值有关系。
		Class<?> resolvedClass = resolveBeanClass(mbd, beanName);
        // 如果bean定义中没有得到的bean信息，那么需要加入。
		if (resolvedClass != null && !mbd.hasBeanClass() && mbd.getBeanClassName() != null) {
			mbdToUse = new RootBeanDefinition(mbd);
			mbdToUse.setBeanClass(resolvedClass);
		}
        // 进行方法重写准备
		try {
            // 判断重写方法队列是否为空
            // 判断需要重写的方法在类整个关系中出现了几次
            // 同样的方法出现超过1次，才需要重写
            // 否则就把重写标志设置为不重写
			mbdToUse.prepareMethodOverrides();
		}
		catch (BeanDefinitionValidationException ex) {
			throw new BeanDefinitionStoreException(mbdToUse.getResourceDescription(),
					beanName, "Validation of method overrides failed", ex);
		}

		try {
            // bean的前后置处理
            // 在resolveBeforeInstantiation方法中，首先会获取BeanPostProcessor
            // 然后执行BeanPostProcessor的前后置处理
            // 如果没有前后置处理，那么就返回null
			Object bean = resolveBeforeInstantiation(beanName, mbdToUse);
            // 如果有前后置处理，那么就直接返回处理后的bean
			if (bean != null) {
				return bean;
			}
		}
		catch (Throwable ex) {
			throw new BeanCreationException(mbdToUse.getResourceDescription(), beanName,
					"BeanPostProcessor before instantiation of bean failed", ex);
		}

		try {
            // 否则执行创建bean
            // 创建完bean后会执行合并处理的bean处理器
            // 如果bean是单例bean实例，那么需要将bean实例加入到单例容器中
            
            // 接着初始化bean
            // 自动装配(根据名称、类型、混合等方式自动装配)
            // 执行bean的前置处理
            // 执行factory后置处理(afterPropertiesSet方法)
            // 执行bean的后置处理
            
            // 如果是单例bean，那么将bean注册到单例容器内
            // 依赖处理，设置作用域，设置自定义销毁方法
            //
			Object beanInstance = doCreateBean(beanName, mbdToUse, args);
			if (logger.isTraceEnabled()) {
				logger.trace("Finished creating instance of bean '" + beanName + "'");
			}
            // 结束
			return beanInstance;
		}
		catch (BeanCreationException | ImplicitlyAppearedSingletonException ex) {
			// A previously detected exception with proper bean creation context already,
			// or illegal singleton state to be communicated up to DefaultSingletonBeanRegistry.
			throw ex;
		}
		catch (Throwable ex) {
			throw new BeanCreationException(
					mbdToUse.getResourceDescription(), beanName, "Unexpected exception during bean creation", ex);
		}
	}

这是整个的时序图：

巨复杂，不过，看起来挺容易，挺舒服的。这里面大量使用了模板方法的设计模式，哪些操作，哪些属性可以暴露给子类，哪些是子类不需要关心的等等，分的非常清楚。

当然，创建bean不止这一个方法，不过这是最全的，其他几个方法营业都是调用这个方法实现的。

bean前置处理

在AutowireCapableBeanFactory中定义了前后置处理器(全体bean生效)

bean处理器factory后置处理器

在FactoryBeanRegistorySupport中，要求子类实现或者说覆盖factory后置处理器：

直接执行后置处理器。

bean后置处理器

自动装配

毕竟这个类最核心的就两点：1.创建bean；2.自动装配bean；

自动装配的方法有三个。

首先看第一个，这是时序图

大概的逻辑就是创建类信息，然后设置作用域，获取创建策略，使用创建策略创建实例。

然后设置属性依赖等等。

其余两个方法大同小异

虽然这也是一种获取bean的方式，但是这种方式获取的bean都是一次性的，不是单例的，可复用的。

配置bean

虽然说是配置bean，实际上，这个方法也是一个获取bean实例的方法

销毁bean

创建了销毁bean的适配器。

这里使用了适配器模式。

23种设计模式—-适配器模式—-结构模式

适配器里面的销毁方法

会在销毁方法中调用销毁前处理。

看到这里，bean的生命周期中的方法，除了注解的两个方法暂时没见过外，其他的方法都看到了，也知道了具体是在什么时机调用的。

bean创建时依赖忽略

AbstractAutowireCapableBeanFactory在创建bean时，肯定需要忽略一些依赖，所以也提供了两个方法用于忽略接口和忽略类型。

子类扩展

AbstractAutowireCapableBeanFactory实现了AbstractBeanFactory的createBean方法，但是其他两个getBeanDefinition和containsBeanDefinition都没有实现。
AbstractAutowireCapableBeanFactory实现了FactoryBeanRegistorySupport的factory后置处理器。

同时也实现了bean的前后置处理器的调用(实际实现是自定义的)

这个beanFactory基本上实现了核心的功能。

创建bean,DI都貌似实现了。

而它本身就是一个抽象的BeanFactory。

换句话说，如果AbstractAutowireCapableBeanFactory将剩下的两个方法实现，那么，它就可以当做一个最简的BeanFactory使用了。

DefaultListableBeanFactory

最简spring容器，这个spring容器是其他容器的基础，其他容器都是扩展这个最简的基本容器实现的。

既然如此，最简容器就需要实现全部的抽象方法。

包括获取bean的信息，是否存在bean的信息。

关系

DefaultListableBeanFactory继承了AbstractAutowireCapableBeanFactory类，需要实现containsBeanDefinition和getBeanDefinition方法。

DefaultListableBeanFactory实现了ConfigurableListableBeanFactory接口，实现依赖处理。

DefaultListableBeanFactory实现了BeanDefinitionRegistory接口，实现bean信息的处理。

DefaultListableBeanFactory实现了Serializable接口，使得beanFactory可以序列化和反序列化。

抽象方法实现

可以看到这个方法，是从一个Map中查询：

那么，是什么时候方进去的呢？

通过跟踪代码，发现是在注册bean信息的时候方进去的。

在方进去的时候，首先会验证bean信息，验证bean信息主要是看看这个bean类型有没有需要被覆盖的方法，如果有就进行方法的覆盖。

接着会尝试获取，看看这个bean信息是不是已经注册了，如果已经注册了，那么允许不允许进行覆盖，如果允许覆盖则进行覆盖。覆盖的时候未加锁。

接着判断这个bean信息是否已经创建过bean，如果已经创建过bean,那么不仅仅需要更新bean信息的映射，还需要更新beanInstance。(更新的时候会加锁，因为会更新beanInstance的映射)

如果bean信息没有创建过bean，那么就直接更新。

如果bean信息对应的bean是单例的bean，而且beanInstance已经创建成功了，那么移除bean信息(因为beanInstance是单例，而且beanInstance已经创建成功了，就不在需要bean信息了)

这是注册bean信息的时序图

整个rehistoryBeanDefinition还是挺复杂的。

还有一个抽象方法是getBeanDefinition，这个方法倒是很简单

直接从beanDefinitionMap中获取即可。

依赖处理

依赖处理是ConfigurableListableBeanFactory中定义的操作，主要是忽略依赖，冻结bean信息，以及创建单例beanInstance。

忽略依赖很简单，直接将依赖放入忽略依赖的对应的Map中即可：

用的时候也很简单，如果对应的类型在忽略的依赖中，那么就跳过这个类型，这样就是忽略类型了。

ConfigurableListableBeanFactory还有比如手动指定依赖的方法：

当然还有单例实例的处理：

首先会遍历全部的bean信息，然后从合并后的bean信息映射中，找到这个bean信息。

接着判断bean信息是不是抽象的，是不是单例的，是不是懒加载的。

如果都不是，那么就是单例的，可实例化的，需要初始化加载的。就会调用AbstractBeanFactory中的getBean方法获取beanInstance。

如果是单例的bean，那么就从单例beanName的Map中找，否则就从全部的beanName的Map中找。

bean信息处理

BeanDefinitionRegistry定义的就是bean信息的处理操作。

但是怎么说呢，AbstractBeanFactory也实现了BeanDefinitionRegistry接口，但是AbstractBeanFactory实际上没有实现其中的两个方法，这两个方法就是抽象方法containsBeanDefinition和getBeanDefinition方法，而这两个方法，在DefaultListableBeanFactory中再次因实现BeanDefinitionRegistry接口，而要求实现，所以这两部分属于重复了。接口关系虽然不同，但是定义的方法相同

bean信息的处理，主要还是依赖于这些属性：1.beanDefiniitionMap；2.frozenBeanDefdinitionNames；3.beanDefinitionNames;

序列化和反序列化

我们知道序列化和反序列化主要调用的是readObject和writeObject方法。

没想到吧，DefaultListableBeanFactory是不允许进行实例化的。

查漏补缺

怎么说DefaultListableBeanFactory是一个完全的默认的spring容器，代码量还是有的2065行呢，看看除此之外，还有没有什么比较重要的逻辑。

获取有指定注解的beanNames

这个方法很重要，特别是spring新版本推荐使用注解配置。

使用

它有两个构造器

但是貌似这个spring容器还是不够智能，需要手动创建，手动注册。

不管怎么说，这至少是目前我们遇到的第一个可以实例化的spring容器。尝试使用下。

首先我们创建三个bean类型

很简单的类型

很简单的模型：

客户下有用户，客户有客户级别的产品。用户下有产品。产品只有名字。

接着，我们创建一个main.

尝试运行，发现虽然报错了，因为我们创建beanDefinition不正确还是依赖的问题。

不过，至少我们想要的目的都达到了

我们告诉了spring容器三个bean的bean信息，然后spring容器给我们创建了三个beanInstance.

如果创建两个bean处理器呢？

但是因为我们没有主动处理依赖，所以，里面的依赖还是空的。

如果手动注册依赖呢？

很遗憾还是空的

我们虽然注册了依赖，但是没有处理依赖，所以：

手动处理依赖。

此时执行，发现和预期的一致了：

至少有一定的顺序性了，至于对不对，就暂时不考虑了。

我们从beanFactory获取的bean，没有自动装配，所以，还需要手动调用自动装配。所以，使用autowire从spring容器中获取bean:

哈哈，完美，虽然名字都是空的，但是至少，属性不为空了。

我们查看日志发现，注册的三个bean都是单例的bean，所以，如果我们将注册完product的bean后，将product的beanInstance的名字设置，那么，其余两个beanInstance中的product的名字应该和我们设置的是一样的。

看看，这三个beanInstance里面的名字都是一样的。

XmlBeanFactory

在上面，我们用DefaultListableBeanFactory基本上能够实现spring容器中全部的功能，包括，创建bean，管理bean，自动处理依赖，自动装配等等。

但是在使用的过程中，发现还是不够智能，需要人工创建许多中间信息，然后DefaultListableBeanFactory才能帮我们简单的实现这些功能。

我想应该没有人会直接使用DefaultListableBeanFactory吧。毕竟DefaultListableBeanFactory是给框架使用的。

接下来我们就看一个启蒙级别的spring容器XmlBeanFactory

虽然这个spring容器已经被废弃了，但是我想，有一部分人接触spring都是从XmlBeanFactory开始的吧。

关系

XmlBeanFactory的关系就很简单了，直接继承DefaultListableBeanFactory就完了。

比起其他的，我们可能更关心，XmlBeanFactory主要做了什么吧？

XmlBeanFactory的操作

首先，XmlBeanFactory中有一个属性，这个属性非常重要，而且这个属性不是一般的属性：

请注意，这类创建这个属性的时候，将XmlBeanFactory给传入了。

也就是说，你可以认为，这个reader基本上拥有spring容器的全部信息。

XmlBeanFactory只有两个构造方法，核心是调用reader的loadBeanDefinitions方法。

XmlBeanDefinitionReader#loadBeanDefinitions

先对xml文件进行解码

然后获得指定编码后的输入流

目前，一般xml验证的两种方式：DTD和XSD：

spring这两种方式都支持

而且是spring自己实现的，厉害哦。

OK，不跑题，我们继续看，通过输入流，获取了Document对象，然后根据Document对象注册beanDefinitions

因为需要返回传入的Document解析了多少个beanDefinition（可能有多个xml配置bean，因为spring支持正则匹配配置文件）

所以首先先要获取注册前spring容器中已经注册了多少个beanDefinition

然后就注册本次需要注册的beanDefinition

最后做减法即可。

registryBeanDefinition

在这个方法中就实际开始解析bean信息了：

看看这里

是不是非常熟悉，这些都是在xml中配置bean的时候，可以配置的属性。

但是总感觉少了点，毕竟bean可以配置的属性可比这多的多了。

重点就在这个方法中了

这个方法倒是也是非常的简单，那么，到底在哪呢？

没错，是这个属性。

怎么说呢，XmlBeanFactory将自己传给了XmlBeanDefinitionReader，因为XmlBeanDefinitionReader拥有全部的spring容器的信息，需要访问的映射关系，也都能全部访问。所以在解析xml的时候，解析到一个，就设置到对应的映射关系中，需要执行的操作，在解析的时候，就会执行。

总结

bean

bean就是一个Object实例。就是一个类的一个实例。

在spring中，bean一般只在容器中管理与存储的Object实例。

在spring容器中的bean都实现了FactoryBean接口。

容器

容器就是能够存储、管理Object对象的实例。

在java中一般是集合

在spring中是BeanFactory的实现类。

spring容器能够创建beanInstance，解决依赖，执行操作等等。(实际存储是依赖于java集合的，管理是spring容器的核心)

Ioc

在非Ioc中，我依赖你，我就会主动创建你，我主动创建了你之后，就失去了扩展性。

在Ioc中，我依赖你，我不会主动创建你，而是声明，我有一个依赖，是你。这样，如果被依赖的对象发生了扩展，那么在Ioc中，我不用管做任何修改，就能实现被依赖的扩展的实现。

Ioc就是控制反转，这是没错的。控制反转的目的是为了更好的扩展性。

DI

为什么DI在Ioc后面呢，DI就是依赖注入。

如果没有Ioc，那么DI就没有存在的必要了，依赖我自己都解决了，还需要什么注入呢？

在Ioc中，一个类依赖了另一个类，在依赖的类中只是声明，我要依赖另一个类。

但是实际上，谁将这个依赖实现呢？

就是DI，在DI中，需要处理循环依赖，处理依赖的依赖等等。