IOC是如何对外提供Bean的
*BeanDefinition:**Bean的定义信息,FactoryBean想要构建Bean就需要基本的构建参数,而BeanDefinition就是用来存储一个Bean所有的相关信息的,例如:类名、作用域、初始化方法、属性、依赖的Bean名称、是否单例、是否延迟加载等,相当于Bean的类描述文件,FactoryBean根据这些信息来构建Bean的,BeanDefinition中任意一个配置都直接
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抽象类AbstractBeanFactory确定了BeanFactory的基本流程,IOC中创建Bean的入口也在该类中定义:getBean,该方法又调用doGetBean方法来定义具体的实现流程。想要搞懂具体的流程需要先明白以下几点:
**BeanFactory:**Bean–>Factory,以Factory结尾标识是一个生产Bean的工厂类,统领IOC容器中所有Bean的获取入口,用于对外提供实现DI,但是BeanFactory的主要功能是作为IOC的门面,也就是直接与开发者进行交互,例如:DefaultListableBeanFactory,XmlBeanFactory,ApplicationContext
**FactoryBean:**Factory–>Bean,以Bean结尾标识是一个Bean,但这个Bean具有Factory功能,也就是一个具有构建其他Bean能力的特殊Bean,虽然有了BeanFactory,但是BeanFactory主要作为门面,而且BOP主要面向对象就是Bean,对于Bean的构建流程,需要一个专门的类来负责Bean,这个类就是FactoryBean。
**BeanDefinition:**Bean的定义信息,FactoryBean想要构建Bean就需要基本的构建参数,而BeanDefinition就是用来存储一个Bean所有的相关信息的,例如:类名、作用域、初始化方法、属性、依赖的Bean名称、是否单例、是否延迟加载等,相当于Bean的类描述文件,FactoryBean根据这些信息来构建Bean的,BeanDefinition中任意一个配置都直接决定了开发者最终拿到是的Bean。实现类中:RootBeanDefinition是spring内部构建Bean时的统一视图,也就是所有的Bean都是通过RootBeanDefinition中配置的信息来构建的,如果提供的是其他实现,例如GenericBeanDefinition、ChildBeanDefinition则需要处理成统一视图RootBeanDefinition再去构建。
以上3点总结一句就是:BeanFactory 让 FactoryBean 拿着BeanDefinition去构建Bean,并把这个Bean交给BeanFactory用于BeanFactory提供开发者使用
下面开看下具体的构建流程AbstractBeanFactory#getBean --> doGetBean,不贴代码,只看思路。
开发者对IOC提供条件要拿一个Bean,例如该条件是BeanName,IOC调用doGetBean开始获取最终Bean。
1.先把BeanName清洗下,保证拿到的是Bean的真正名称(统一化名称),例如:将别名查找、&截取等,之后拿到一个Bean的统一化名称
2.根据清洗后的BeanName尝试获取从单例三级缓存中一个实例化对象sharedInstance
3.1.如果获取到的sharedInstance不为空,则判断sharedInstance是否为FactoryBean,如果是则需要走FactoryBean的Bean构建流程
3.2.如果获取到的sharedInstance为空,则先去父容器中找,找不到则需要根据BeanDefinition去构建Bean了
4. 处理依赖Bean,然后通过getMergedLocalBeanDefinition获取到RootBeanDefinition,然后去实例化
4.1.如果Bean是单例,则触发单例获取流程:getSingleton
4.2. 如果Bean是原型,则直接构建新的实例,触发后续流程
4.3 如果Bean是其他作用域,如:request,session、application,也是构建新的实例,绑定到对应的作用域上
主流程其实就这4步:1.获取Bean统一化名称,2:尝试从单例注册表中获取缓存的实例,3:尝试从父容器中获取 4.依赖处理、作用域获取对应实例
1:获取Bean统一化名称
这一步就是开发者传入的name有可能是别名,有可能是&开头的FactoryBean,因此需要获取Bean真正的标准名称
2:尝试从单例注册表中获取缓存的实例
在单例Bean的循环依赖解决方案中存在三级缓存,其中一级缓存就是存储可以对开发者对外提供的Bean,二级缓存是半成品Bean,三级缓存则是FactoryBean,先尝试从缓存中获取实例,减少重复获取
3:尝试从父容器中获取
子容器可以访问父容器中的Bean,而父容器不能使用子容器中的Bean,这里就是原因。
4:依赖处理、作用域获取对应实例,作用域划分:单例,原型、Request域、Session域、application域。
单例singleton:整个IOC中独此一份,所有DI提供的Bean都是一个实例,这种Bean在首次创建后会被缓存到一级缓存单例注册表中
多例prototype:IOC对外提供的Bean的实例都不一样,都是全新的Bean,不受影响
Request域:在Web环境下,一次请求到来至响应结束之间有效
Session域:在Web环境下,同一个SessionId会话追踪之间有效
application域:在Web环境下,应用正常服务中都有效
Bean的构建核心流程在第四步
Bean的统一化定义视图RootBeanDefinition
Bean的定义信息来源很多,例如,GenericBeanDefinition、ChildBeanDefinition、AnnotatedGenericBeanDefinition、ScannedGenericBeanDefinition,它的所有实现都是为了给开发者提供方便,如果开发者同时使用了多种方式的BeanDefinition去描述一个类,这种方式也是可接受的,处理的关键就是在构建bean之前进行了MergedBeanDefinition,也就是“合并”,合并结果就是形成了统一视图RootBeanDefinition。
合并规范:BeanDefinition具有一个parentName属性,这个是连接多个BeanDefinition的点,根据子找父关系找到最顶层父BeanDefinition,用该BeanDefinition构建一个RootBeanDefinition,然后根据父找子关系逐层往下找子BeanDefinition,用子BeanDefinition去覆盖RootBeanDefinition,其中 构造器参数、属性子类多的会添加进去,其他的以子类的定义信息为主。
单例Bean获取:
// 简化后
sharedInstance = getSingleton(beanName, () -> {return createBean(beanName, mbd, args);});
getSingleton方法主要是将FactoryBean构建的单例Bean放入单例注册表进行缓存,核心在createBean,其实现在AbstractAutowireCapableBeanFactory中,然后交给doCreateBean处理,处理整体流程如下
1. 根据构造方法反射获取实例(支持构造器自动注入),createBeanInstance
实例化之后有一个BeanDefinition的后置处理,用来处理之前合并后的RootBeanDefinition
2. 内部解决循环依赖
如果允许内部解决Bean的循环依赖问题,到这一步就会把这个实例给提前曝光出去,这样当其他Bean依赖该Bean时就可以获取到该Bean的引用,从而能完成依赖,曝光方式为:会注册一个该Bean的singletonFactory到单例循环依赖解决方案的三级缓存中
addSingletonFactory(beanName, () -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean));
循环依赖的最终获取Bean的方法就是这个匿名方法,
protected Object getEarlyBeanReference(String beanName, RootBeanDefinition mbd, Object bean) {
Object exposedObject = bean;
if (!mbd.isSynthetic() && hasInstantiationAwareBeanPostProcessors()) {
for (SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor bp : getBeanPostProcessorCache().smartInstantiationAware) {
exposedObject = bp.getEarlyBeanReference(exposedObject, beanName);
}
}
return exposedObject;
}
这里主要在exposedObject = bp.getEarlyBeanReference(exposedObject, beanName);这一句,让SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor去后置处理如何去曝光半成品的Bean,默认实现是什么也不处理,直接返回,而AOP则在AbstractAutoProxyCreator中重写了该方法,返回一个代理对象。
以上功能就是如果允许框架自行解决循环依赖,就会通过一个getEarlyBeanReference方法将构建的实例提前曝光,曝光的实例默认是反射出的实例,而AOP则重写了该方法返回了一个新的代理实例。提前曝光注重的是实例的引用地址。
3. 属性设置
属性填充,包括依赖的属性、Autoware的属性等
4.初始化
如果该bean实现BeanNameAware、BeanClassLoaderAware、BeanFactoryAware,则进行调用完成Aware,就是将对应的属性set
然后在init-method调用前后执行PostProcessorsXXXInitialization处理器, 而且在init-method执行之前又进行了afterPropertiesSet调用
5.可销毁注册
不是原型模式,并且 (实现DisposableBean接口以及指定了destroy方法或者注册了DestructionAwareBeanPostProcessors),后续在销毁的时候 ,就可以运行后置处理相关的业务
以上步骤完成后将获取一个Bean实例对象,这个对象还需要经过getObjectForBeanInstance处理才能对外提供,根据Bean是普通Bean还是工厂Bean,然后对外提供
基于实例对象构建Bean
protected Object getObjectForBeanInstance(Object beanInstance, String name, String beanName, @Nullable RootBeanDefinition mbd)
beanInstance:以上步骤获取的一个实例化对象,可以是直接反射出的实例,也可以是AOP创建的代理
name: 开发者提供的name,支持&开头的FactoryBean
beanName: 统一化名称
mdb: 合并后的Bean定义信息
如果是为了获取FactoryBean的实例,此时的beanInstance就已经满足了条件
如果为了获取普通的Bean,并且beanInstance不是一个FactoryBean,则该实例也满足了条件
如果为了获取普通的Bean,而此时的beanInstance是一个FactoryBean,则需要FactoryBean构建一个实例返回
基于FactoryBean对象构建Bean
protected Object getObjectFromFactoryBean(FactoryBean<?> factory, String beanName, boolean shouldPostProcess)
factory:FactoryBean,上面的BeanInstance
beanName: 统一化名称
shouldPostProcess:是否进行后置处理,如果是程序定义的则需要处理
执行过程就是factory.getObject(),一般还会进行后置处理applyBeanPostProcessorsAfterInitialization
非单例Bean获取
单例与其他作用域的区别在于生命周期不同,因此单例通过getSingleton进行缓存来保证单例,其他作用域则不需要缓存,都是多例Bean,只是绑定了作用域,每次获取都要走一遍单例获取中的createBean方法。
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