spring bean

news2024/11/28 16:44:41

图灵课堂学习笔记

1. BeanFactory与ApplicationContext的关系

p56

  1. ApplicationContext在BeanFactory基础上对功能进行了扩展，例如：监听功能、国际化功能等。BeanFactory的API更偏向底层，ApplicationContext的API大多数是对这些底层API的封装；
  2. beanFactory容器对象：提供对于bean基本操作能力。查找bean 存储bean。
  3. applicationContext不仅继承了Beanfactory，而且还维护了beanfactory的引用。
  4. bean 的初始化时间不一样。BeanFactory 是首次调用getBean()时才进行Bean 的创建。Application 是在配置文件加载，容器一创建Bean就实例化初始化好了。

1.1 beanfactory 和 application 继承体系

BeanFactory 实现->DefaultListableBreanFactory
ApplicationContext

1.2 bean 范围 初始化

  • @scope
    • signleton、prototype

1.3 初始化 实现 InitializingBean

  • InitializingBean初始化
    afterPropertiesSet() 在属性注入之后执行。 类似于在注入dao后，再执行
  • DisposableBean 销毁
    destroy()

除此之外，我们还可以通过实现 InitializingBean 接口，完成一些Bean的初始化操作，如下：

构造方法、注解postConstruct，实现InitializingBean方法afterPropertiesSet，bean初始化init方法执行顺序。
通过启动日志我们可以看出执行顺序优先级：构造方法 > postConstruct >afterPropertiesSet > init方法。

@Component
public class MyInitializingBean implements InitializingBean {

    public MyInitializingBean() {
        System.out.println("我是MyInitializingBean构造方法执行...");
    }

    @Override
    public void afterPropertiesSet() throws Exception {
        System.out.println("我是afterPropertiesSet方法执行...");
    }

    @PostConstruct
    public void postConstruct() {
        System.out.println("我是postConstruct方法执行...");
    }

    public void init(){
        System.out.println("我是init方法执行...");
    }

    @Bean(initMethod = "init")
    public MyInitializingBean test() {
        return new MyInitializingBean();
    }
}

3

1.4 实例化bean 方式 factoryBean

  • 静态工厂方法实例化Bean
  • 实例工厂方法实例化Bean
  • 实现FactoryBean规范延迟实例化Bean

public class MyFactoryBean implements FactoryBean<User> {
    /**
     * 返回bean
     *
     * @return
     * @throws Exception
     */
    @Override
    public User getObject() throws Exception {
        User user = new User();
        user.setId(1L);
        user.setName("zhangsan");
        return user;
    }
    /**
     * 返回bean 的类型 class
     *
     * @return
     */
    @Override
    public Class<?> getObjectType() {
        return User.class;
    }
}

1.5 spring的get 方法

Spring 的get方法
3

// 根据 beanName 获取容器中的 Bean 实例，需要手动强转
UserService userService = (UserService) applicationContext
	.getBean("userService");
// 根据 Bean 类型去容器中匹配对应的 Bean 实例，如存在多个匹配 Bean 则报错
UserService userService2 = applicationContext
	.getBean(UserService.class);
// 根据 beanName 获取容器中的 Bean 实例，指定 Bean 的 Type 类型
UserService userService3 = applicationContext
	.getBean("userService",
UserService.class);

2.Bean 实例化的基本流

ioc p119
singletonObjects 单例池

  • beanfactory :
    • signletonObjects 单例池
    • beandifinitionMap bean定义集合

简化说：

  • 加载xml配置文件，解析获取配置中的每个的信息，封装成一个个的BeanDefinition对象;
  • 将BeanDefinition存储在一个名为beanDefinitionMap的Map<String,BeanDefinition>中;
  • ApplicationContext底层遍历beanDefinitionMap，创建Bean实例对象;
  • 创建好的Bean实例对象，被存储到一个名为singletonObjects的Map<String,Object>中;
  • 当执行applicationContext.getBean(beanName)时，从singletonObjects去匹配Bean实例返回。

程

BeanDefinition

Spring容器在进行初始化时，会将xml配置的<bean>的信息封装成一个BeanDefinition对象，所有的BeanDefinition存储到一个名beanDefinitionMap的Map集合中去，Spring框架在对该Map进行遍历，使用反射创建Bean实例对象，创建好的Bean对象存储在一个名为singletonObjects的Map集合中，当调用getBean方法时则最终从该Map集合中取出Bean实例对象返回

3

beandifiniton：保存了bean的信息，比如beanclass，是否单例，是否懒加载。

2.1 spring 的后处理器

以达到动态注册BeanDefinition，动态修改BeanDefinition，以及动态修改Bean的作用。Spring主要有两种后处理器：
⚫ BeanFactoryPostProcessor：Bean工厂后处理器，在BeanDefinitionMap填充完毕，Bean实例化之前执行； 执行一次
⚫ BeanPostProcessor：Bean后处理器，一般在Bean实例化之后，填充到单例池singletonObjects之前执行。每个bean 实例化后都执行一次。

2.1.1 bean工厂的后置处理器 BeanFactoryPostProcessor

Bean工厂后处理器 – BeanFactoryPostProcessor
可以注册beandefinition
BeanFactoryPostProcessor是一个接口规范，实现了该接口的类只要交由Spring容器管理的话，那么Spring就会回调该接口的方法，用于对BeanDefinition注册和修改的功能。

@Component
public class MyBeanFactoryPostProcessor  implements BeanFactoryPostProcessor {
    /**
     * @param beanFactory  BeanFactory的子接口  其实是 DefaultListableBeanFactory
     * @throws BeansException
     */
    @Override
    public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException {
        //动态注册BeanDefinition 是个接口  使用RootBeanDefinition
        RootBeanDefinition rootBeanDefinition = new RootBeanDefinition();
        rootBeanDefinition.setBeanClassName("com.hyp.pojo.User");
//        rootBeanDefinition.setBeanClass(User.class);
        // 没有注册到beanDefinitionmap中的方法
        //通过beanFactory 强转 DefaultListableBeanFactory   
        DefaultListableBeanFactory defaultListableBeanFactory=
                (DefaultListableBeanFactory) beanFactory;
        //注入注册到beanDefinitionmap中
        defaultListableBeanFactory.registerBeanDefinition("user001",rootBeanDefinition);
    }
}

2.1.2 专门注册beandefinition 的bean工厂后置处理器

提供了一个BeanFactoryPostProcessor的子接口BeanDefinitionRegistryPostProcessor专门用于注册BeanDefinition操作

@Component
public class MyBeanDefinitionRegistyPostProcessor implements BeanDefinitionRegistryPostProcessor {
    /**
     * 本类实现，用来快速注册beandefinition 的方法
     * @param registry
     * @throws BeansException
     */
    @Override
    public void postProcessBeanDefinitionRegistry(BeanDefinitionRegistry registry) throws BeansException {
        //动态注册BeanDefinition 是个接口  使用RootBeanDefinition
        RootBeanDefinition rootBeanDefinition = new RootBeanDefinition();
        rootBeanDefinition.setBeanClassName("com.hyp.pojo.User");
//        rootBeanDefinition.setBeanClass(User.class);
        registry.registerBeanDefinition("user001",rootBeanDefinition);
        System.out.println("先被调用");
    }

    /**
     * BeanFactoryPostProcessor 的方法
     * @param beanFactory
     * @throws BeansException
     */
    @Override
    public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException {
        System.out.println("后被调用");
    }
}

3

2.2 bean 的后置处理器

Bean后处理器 – BeanPostProcessor
每个类都调用一次

Bean被实例化后，到最终缓存到名为singletonObjects单例池之前，中间会经过Bean的初始化过程，例如：属性的填充、初始方法init的执行等，其中有一个对外进行扩展的点BeanPostProcessor，我们称为Bean后处理。跟上面的Bean工厂后处理器相似，它也是一个接口，实现了该接口并被容器管理的BeanPostProcessor，会在流程节点上被Spring自动调用。

3

2.3 bean 的生命周期

p145
Spring Bean的生命周期是从 Bean 实例化之后（反射创建对象），即通过反射创建出对象之后，到Bean成为一个完整对象，最终存储到单例池中，这个过程被称为Spring Bean的生命周期。Spring Bean的生命周期大体上分为三个阶段：

  • Bean的实例化阶段：

Spring框架会取出BeanDefinition的信息进行判断（各种if的判断）当前Bean的范围是否是singleton的，是否不是延迟加载的，是否不是FactoryBean等，最终将一个普通的singleton的Bean通过反射进行实例化；

  • Bean的初始化阶段：·

Bean创建之后还仅仅是个"半成品"，还需要对Bean实例的属性进行填充、执行一些Aware接口方法、执行BeanPostProcessor方法、执行InitializingBean接口的初始化方法、执行自定义初始化init方法等。该阶段是Spring最具技术含量和复杂度的阶段，Aop增强功能，后面要学习的Spring的注解功能等、spring高频面试题Bean的循环引用问题都是在这个阶段体现的；

  • Bean的完成阶段：

经过初始化阶段，Bean就成为了一个完整的Spring Bean，被存储到单例池 singletonObjects中去了，即完成了Spring Bean的整个生命周期。

2.3.1 生命周期步骤

  • bean 的属性填充
  • Aware接口的属性注入 如果自己实现aware接口，spring会注入属性
  • BeanPostProcessor before() 方法
  • @PostConstruct() 方法
  • InitializingBean 接口的初始化方法
  • 自定义初始化方法 回调 initMethod=“”
  • BeanPostProcessor after() 方法调用

2.3.2 属性填充

BeanDefinition 中有对当前Bean实体的注入信息通过属性propertyValues进行了存储，

3

属性注入的三种情况。

  • 注入普通属性，String、int或存储基本类型的集合时，直接通过set方法的反射设置进去；
  • 注入单向对象引用属性时，（user类需要注入userDao类，userDao容器中没有）从容器中getBean获取后通过set方法反射设置进去，如果容器中没有，则先创建被注入对象Bean实例（完成整个生命周期）后，在进行注入操作；
  • 注入双向对象引用属性时，就比较复杂了，涉及了循环引用（循环依赖）问题

循环依赖问题

3
3

解决

	// 1.一级缓存 单例池map 最终存储完整bean成品的容器 初始化和实例化都完成的bean
	private final Map<String, Object> singletonObjects = new ConcurrentHashMap<>(256);

	//2.二级缓存 bean 不是完整的bean 还没有完全初始化
	private final Map<String, Object> earlySingletonObjects = new ConcurrentHashMap<>(16);

	// 3.单例 Bean 的工厂池，缓存半成品对象，对象未被引用，使用时在通过工厂创建 Bean ，称之为 " 三级缓存
	//半成品bean 包装一个ObjectFactory 未被别人引用，创建对象就注入进去。
	// UserDao通过第三级缓存获取到了对象(user) 将该对象(user) 注入到获取UserDao中，把user从第三级缓存移除，user注入到第二级缓存中。
	private final Map<String, ObjectFactory<?>> singletonFactories = new HashMap<>(16);

UserService和UserDao循环依赖的过程结合上述三级缓存描述一下
⚫ UserService 实例化对象，但尚未初始化，将UserService存储到三级缓存；
⚫ UserService 属性注入，需要UserDao，从缓存中获取，没有UserDao；
⚫ UserDao实例化对象，但尚未初始化，将UserDao存储到到三级缓存；
⚫ UserDao属性注入，需要UserService，从三级缓存获取UserService，UserService从三级缓存移入二级缓存；
⚫ UserDao执行其他生命周期过程，最终成为一个完成Bean，存储到一级缓存，删除二三级缓存；
⚫ UserService 注入UserDao；
⚫ UserService执行其他生命周期过程，最终成为一个完成Bean，存储到一级缓存，删除二三级缓存。

3

2.3.3 aware 接口

Aware接口回调方法作用
ServletContextAwaresetServletContext(ServletContext context)Spring框架回调方法注入ServletContext对象，web环境下才生效
BeanFactoryAwaresetBeanFactory(BeanFactory factory)Spring框架回调方法注入beanFactory对象
BeanNameAwaresetBeanName(String beanName)Spring框架回调方法注入当前Bean在容器中的beanName
ApplicationContextAwaresetApplicationContext(ApplicationContext applicationContext)Spring框架回调方法注入applicationContext对象

2.3 ioc 整体流程

3

3 整合mybatis

  • 配置SqlSessionFactoryBean
    作用 将sqlSessionFactory 存储到spring 容器中

  • MapperScannerConfigurer
    作用 扫描指定包，产生mapper对象存储到spring 容器

3.1 原理

P166
Spring整合MyBatis的原理剖析
整合包里提供了·一个SqlSessionFactoryBean和一个扫描Mapper的配置对象，SqlSessionFactoryBean一旦被实例化，就开始扫描Mapper并通过动态代理产生Mapper的实现类存储到Spring容器中。相关的有如下四个类：

  1. SqlSessionFactoryBean：需要进行配置，用于提供SqlSessionFactory；
  • 解释
    配置SqlSessionFactoryBean作用是向容器中提供SqlSessionFactory，SqlSessionFactoryBean实现了FactoryBean和InitializingBean两个接口，所以会自动执行getObject() 和afterPropertiesSet()方法
SqlSessionFactoryBean implements FactoryBean<SqlSessionFactory>, InitializingBean{
public void afterPropertiesSet() throws Exception {
// 创建 SqlSessionFactory 对象
this.sqlSessionFactory = this.buildSqlSessionFactory();
}
public SqlSessionFactory getObject() throws Exception {
return this.sqlSessionFactory;
}
}
  1. MapperScannerConfigurer：需要进行配置，用于扫描指定mapper注册BeanDefinition；

配置MapperScannerConfigurer作用是扫描Mapper，向容器中注册Mapper对应的MapperFactoryBean，MapperScannerConfigurer实现了BeanDefinitionRegistryPostProcessor和InitializingBean两个接口，会在postProcessBeanDefinitionRegistry方法中向容器中注册MapperFactoryBean

  1. MapperFactoryBean：Mapper的FactoryBean，获得指定Mapper时调用getObject方法；
  2. ClassPathMapperScanner：definition.setAutowireMode(2) 修改了自动注入状态，所以MapperFactoryBean中的setSqlSessionFactory会自动注入进去。

PS：autowireMode取值：1是根据名称自动装配，2是根据类型自动装配

4.注解

4.1 注解依赖注入

xml配置 注解 描述

注解描述
@Scope在类上或使用了@Bean标注的方法上，标注Bean的作用范围，取值为singleton或prototype
@Lazy在类上或使用了@Bean标注的方法上，标注Bean是否延迟加载，取值为true和false
@PostConstruct在方法上使用，标注Bean的实例化后执行的方法
@PreDestroy在方法上使用，标注Bean的销毁前执行方法

容器中有多个Userdao 可以注入List
3

3

属性注入注解描述
@Value使用在字段或方法上，用于注入普通数据
@Autowired使用在字段或方法上，用于根据类型（byType）注入引用数据 ·默认通过byType方式注入
@Qualifier使用在字段或方法上，结合@Autowired，根据名称注入
@Resource使用在字段或方法上，根据类型或名称进行注入 默认通过byName方式注入

//通过@Value 注入properties文件中的属性

@Value("haohao")
private String username;
@Value("haohao")
public void setUsername(String username){
System.out.println(username);
}


@Value("${jdbc.username}")
private String username;
@Value("${jdbc.username}")
public void setUsername(String username){
System.out.println(username);
}

4.2 非自定义bean注解开发

非自定义Bean不能像自定义Bean一样使用@Component进行管理，非自定义Bean要通过工厂的方式进行实例化，使用@Bean标注方法即可，@Bean的属性为beanName，如不指定为当前工厂方法名称

// 将方法返回值 Bean 实例以 @Bean 注解指定的名称存储到 Spring 容器中
@Bean("dataSource")
public DataSource dataSource(){
DruidDataSource dataSource = new DruidDataSource();
dataSource.setDriverClassName("com.mysql.jdbc.Driver");
dataSource.setUrl("jdbc:mysql://localhost:3306/mybatis");
dataSource.setUsername("root");
dataSource.setPassword("root");
return dataSource;
}

// 使用@Qualifier 根据名称进行Bean的匹配；
// 使用@Value 根据名称进行普通数据类型匹配。
@Bean
public Object objectDemo02(@Qualifier("userDao") UserDao userDao,
@Value("${jdbc.username}") String username){
System.out.println(userDao);
System.out.println(username);
return new Object();
}

4.3 Spring 配置类开发

@Configuration 注解标识的类为配置类，替代原有xml配置文件，
该注解第一个作用是标识该类是一个配置类，
第二个作用是具备@Component作用

@PropertySource 注解用于加载外部properties资源配置，替代原有xml中的 <context:property-
placeholder location=“”/> 配置

@Import 用于加载其他配置类

@import使用：

  • ①直接编写到@Import中，并且id值 是全类名
  • ②自定义ImportSelector接口的实现类，通过selectimports方法实现（方法的返回值 就是要纳入IoC容器的Bean） 。 并且 告知程序 自己编写的实现类。
    @Import({Orange.class,MyImportSelector.class})
  • ③编写ImportBeanDefinitionRegistrar接口的实现类，重写方法
    @Import({Orange.class,MyImportSelector.class，ImportBeanDefinitionRegistrar.class})
@PropertySource({"classpath:jdbc.properties","classpath:xxx.properties"})
@Configuration
@ComponentScan("com.hyp")
public class SpringConfiguration {

}

4.3.1 import的使用 原理链接

链接@Import 学习使用

  1. 普通导入Bean.class
@Import(value = {User.class})
public class SpringConfiguration {}
  1. importSelector
public class MyImportSelector  implements ImportSelector {
	/**
	 * 为什么要使用ImportSelector？
	 * ImportSelector在SpringBoot中大量被使用，
	 * 各种@EnableXXX注解表示开启XXX,这些注解基本上都是使用了@Import注解导入一个ImportSelector。
	 * 比如需要开启Eureka，开启Nacos，只需要简单的一行注解就能搞定。
	 * @param importingClassMetadata
	 * @return
	 */
	@Override
	public String[] selectImports(AnnotationMetadata importingClassMetadata) {
		//数组中放入需要引入spring中的类名
		return new String[]{Test.class.getName()};
	}
}

然后创建一个自定义注解 @EnableTest：

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Import(MySelector.class)//引入MySelector.class
public @interface EnableTest {
}

最后创建一个App用来测试：

@EnableTest//这里加上EnableTest注解
public class App {
    public static void main(String[] args) {
        AnnotationConfigApplicationContext ac=new AnnotationConfigApplicationContext(App.class);

        System.out.println(ac.getBean(Test.class));//测试是否能够从容器中获取到外部的Test的对象。
    }
}

测试结果肯定是能够获取到的！

为什么要使用ImportSelector？
ImportSelector在SpringBoot中大量被使用，各种@EnableXXX注解表示开启XXX,这些注解基本上都是使用了@Import注解导入一个ImportSelector。
比如需要开启Eureka，开启Nacos，只需要简单的一行注解就能搞定。

  1. ImportBeanDefinitionRegistrar

4.4 注解解析原理

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