自定義SpringIOC（理論分析）
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上一篇我們研究了大佬在Spring源碼中使用的觀察者模式，今天我們再來聊聊Spring的核心功能——Sping IOC容器，最終我們跟著大佬的思路實現一個屬于自己的IOC容器！Start Go！
Spring IOC核心組件
1) BeanFactory
BeanFactory作為最頂層的一個接口，定義了IoC容器的基本功能規范。
從類圖中我們可以發現最終的默認實現類是DefaultListableBeanFactory，它實現了所有的接口。那么為何要定義這么多層次的接口呢？
每個接口都有它的使用場合，主要是為了區分在 Spring 內部操作過程中對象的傳遞和轉化，對對象的數據訪問所做的限制。
例如，
ListableBeanFactory接口表示這些 Bean 可列表化。HierarchicalBeanFactory表示這些 Bean 是有繼承關系的，也就是每個 Bean 可能有父 BeanAutowireCapableBeanFactory接口定義 Bean 的自動裝配規則。
這三個接口共同定義了 Bean 的集合、Bean 之間的關系及 Bean 行為。
在 BeanFactory 里只對 IOC 容器的基本行為做了定義，根本不關心你的 Bean 是如何定義及怎樣加載的。正如我們只關心能從工廠里得到什么產品，不關心工廠是怎么生產這些產品的。
2 ) ApplicationContext
BeanFactory 有一個很重要的子接口，就是 ApplicationContext 接口，該接口主要來規范容器中的 bean 對象是非延時加載，即在創建容器對象的時候就對象 bean 進行初始化，并存儲到一個容器中。
//延時加載
BeanFactory factory = new XmlBeanFactory(new ClassPathResource("bean.xml"));//立即加載
ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("bean.xml");
User user = context.getBean("user", User.class);
ApplicationContext 的子類主要包含兩個方面：
-
ConfigurableApplicationContext 表示該 Context 是可修改的，也就是在構建 Context 中用戶可以動態添加或修改已有的配置信息
-
WebApplicationContext 顧名思義，就是為 web 準備的 Context 他可以直接訪問到 ServletContext，通常情況下，這個接口使用少
要知道工廠是如何產生對象的，我們需要看具體的 IOC 容器的實現，Spring 提供了許多 IOC 容器實現，比如：
- ClasspathXmlApplicationContext : 根據類路徑加載 xml 配置文件，并創建 IOC 容器對象。
- FileSystemXmlApplicationContext ：根據系統路徑加載 xml 配置文件，并創建 IOC 容器對象。
- AnnotationConfigApplicationContext ：加載注解類配置，并創建 IOC 容器。
總體來說 ApplicationContext 必須要完成以下幾件事。
- 標識一個應用環境
- 利用 BeanFactory 創建 Bean 對象
- 保存對象關系表
- 能夠捕獲各種事件
3) Bean定義：BeanDefinition
這里的 BeanDefinition 就是我們所說的 Spring 的 Bean，我們自己定義的各個 Bean 其實會轉換成一個個 BeanDefinition 存在于 Spring 的 BeanFactory 中。
public class DefaultListableBeanFactory extends AbstractAutowireCapableBeanFactoryimplements ConfigurableListableBeanFactory, BeanDefinitionRegistry, Serializable {//DefaultListableBeanFactory 中使用 Map 結構保存所有的 BeanDefinition 信息private final Map<String, BeanDefinition> beanDefinitionMap = new ConcurrentHashMap<>(256);
}
BeanDefinition 中保存了我們的 Bean 信息，比如這個 Bean 指向的是哪個類、是否是單例的、是否懶加載、這個 Bean 依賴了哪些 Bean 等等。
4) BeanDefinitionReader
Bean 解析過程非常復雜，功能被分得很細，因為這里需要被擴展的地方很多，必須保證足夠的靈活性，以應對可能的變化。Bean的解析主要就是對 Spring 配置文件的解析。
這個解析過程主要通過 BeanDefinitionReader 來完成，看看 Spring 中 BeanDefinitionReader 的類結構圖，如下圖所示。
BeanDefinitionReader 接口定義的功能
public interface BeanDefinitionReader {/*下面的loadBeanDefinitions都是加載bean定義，從指定的資源中*/int loadBeanDefinitions(Resource resource) throws BeanDefinitionStoreException;int loadBeanDefinitions(Resource... resources) throws BeanDefinitionStoreException;int loadBeanDefinitions(String location) throws BeanDefinitionStoreException;int loadBeanDefinitions(String... locations) throws BeanDefinitionStoreException;
}
5) BeanFactory后置處理器
后置處理器是一種拓展機制，貫穿Spring Bean的生命周期
后置處理器分為兩類：
BeanFactory后置處理器：BeanFactoryPostProcessor
實現該接口，可以在spring的bean創建之前，修改bean的定義屬性
public interface BeanFactoryPostProcessor {/** 該接口只有一個方法postProcessBeanFactory，方法參數是ConfigurableListableBeanFactory，通過該參數，可以獲取BeanDefinition*/void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException;
}
6) Bean后置處理器：BeanPostProcessor
BeanPostProcessor是Spring IOC容器給我們提供的一個擴展接口
實現該接口，可以在spring容器實例化bean之后，在執行bean的初始化方法前后，添加一些處理邏輯
public interface BeanPostProcessor {//bean初始化方法調用前被調用Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException;//bean初始化方法調用后被調用Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException;
}
IOC流程圖
- 容器環境的初始化(系統、JVM 、解析器、類加載器等等)
- Bean 工廠的初始化( IOC 容器首先會銷毀舊工廠,舊 Bean 、創建新的工廠)
- 讀取：通過 BeanDefinitonReader 讀取我們項目中的配置（application.xml）
- 定義：通過解析 xml 文件內容，將里面的 Bean 解析成 BeanDefinition（未實例化、未初始化）
- 將解析得到的 BeanDefinition ，存儲到工廠類的Map容器中
- 調用 BeanFactoryPostProcessor 該方法是一種功能增強，可以在這個步驟對已經完成初始化的 BeanFactory 進行屬性覆蓋，或是修改已經注冊到 BeanFactory 的 BeanDefinition
- 通過反射實例化 bean 對象
- 進入到 Bean 實例化流程，首先設置對象屬性
- 檢查 Aware 相關接口，并設置相關依賴
- 前置處理器，執行 BeanPostProcesser 的before 方法對 bean 進行擴展
- 檢查是否有實現 initializingBean 回調接口，如果實現就要回調其中的 AftpropertiesSet() 方法，(通過可以完成一些配置的加載)
- 檢查是否有配置自定義的 init-method ,
- 后置處理器執行 BeanPostProcesser 的after 方法 --> AOP 就是在這個階段完成的, 在這里判斷 bean 對象是否實現接口，實現就使用 JDK 代理，否則選擇 CGLIB
- 對象創建完成，添加到BeanFactory的單例池中。
往期回顧
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