怎么理解容器DefaultListableBeanFactory

这篇文章主要介绍“怎么理解容器DefaultListableBeanFactory”,在日常操作中,相信很多人在怎么理解容器DefaultListableBeanFactory问题上存在疑惑,小编查阅了各式资料,整理出简单好用的操作方法,希望对大家解答”怎么理解容器DefaultListableBeanFactory”的疑惑有所帮助!接下来,请跟着小编一起来学习吧!

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 1.DefaultListableBeanFactory

要说 XmlBeanFactory 就不得不先说它的父类 DefaultListableBeanFactory,因为 XmlBeanFactory  中的大部分功能实际上在 DefaultListableBeanFactory 中就已经提供好了,XmlBeanFactory 只是对 IO  流的读取做了一些定制而已。

DefaultListableBeanFactory 是一个完整的、功能成熟的 IoC 容器,如果你的需求很简单,甚至可以直接使用  DefaultListableBeanFactory,如果你的需求比较复杂,那么通过扩展 DefaultListableBeanFactory  的功能也可以达到,可以说 DefaultListableBeanFactory 是整个 Spring IoC 容器的始祖。

我们先来看一下 DefaultListableBeanFactory 的继承关系:

怎么理解容器DefaultListableBeanFactory

从这张类的关系图中可以看出,DefaultListableBeanFactory 实际上也是一个集大成者。在 Spring 中,针对 Bean  的不同操作都有不同的接口进行规范,每个接口都有自己对应的实现,最终在 DefaultListableBeanFactory  中将所有的实现汇聚到一起。从这张类的继承关系图中我们大概就能感受到 Spring 中关于类的设计是多么厉害,代码耦合度非常低。

这些类,在本系列后面的介绍中,大部分都会涉及到,现在我先大概介绍一下每个类的作用,大家先混个脸熟:

  1. BeanFactory:这个接口看名字就知道是一个 Bean 的工厂,BeanFactory 接口定义了各种获取 Bean 的方法、判断 Bean  是否存在、判断 Bean 是否单例等针对 Bean 的基础方法。

  2. ListableBeanFactory:这个接口继承自 BeanFactory,在 BeanFactory 的基础上,扩展了 Bean  的查询方法,例如根据类型获取 BeanNames、根据注解获取 BeanNames、根据 Bean 获取注解等。

  3. AutowireCapableBeanFactory:该接口继承自 BeanFactory,在 BeanFactory 的基础上,提供了 Bean  的创建、配置、注入、销毁等操作。有时候我们需要自己手动注入 Bean 的时候,可以考虑通过实现该接口来完成。AutowireCapableBeanFactory  在 Spring Security 中有一个重要的应用就是 ObjectPostProcessor,这个松哥将在 ??Spring Security  系列中和大家详细介绍。

  4. HierarchicalBeanFactory:该接口继承自 BeanFactory,并在 BeanFactory 基础上添加了获取 parent  beanfactory 的方法。

  5. SingletonBeanRegistry:这个接口定义了对单例 Bean 的定义以及获取方法。

  6. ConfigurableBeanFactory:这个接口主要定了针对 BeanFactory 的各种配置以及销毁的方法。

  7. ConfigurableListableBeanFactory:这是 BeanFactory 的配置清单,这里定义了忽略的类型、接口,通过 Bean  的名称获取 BeanDefinition 、冻结 BeanDefinition 等。

  8. AliasRegistry:这个接口定义了对 alias 的注册、移除、判断以及查询操作。

  9. SimpleAliasRegistry:这个类实现了 AliasRegistry 接口并实现了它里边的方法,SimpleAliasRegistry 使用  ConcurrentHashMap 做载体,实现了对 alias 的注册、移除判断以及查询操作。

  10. DefaultSingletonBeanRegistry:这个类基于 Java 中的集合,对 SingletonBeanRegistry  接口进行了实现。

  11. FactoryBeanRegistrySupport:该类继承自 DefaultSingletonBeanRegistry,并在  DefaultSingletonBeanRegistry 的基础上,增加了获取 FactoryBean 类型、移除 FactoryBean  缓存的方法等等操作。

  12. AbstractBeanFactory:实现了 ConfigurableBeanFactory 接口并继承自  FactoryBeanRegistrySupport,在 AbstractBeanFactory 中对 ConfigurableBeanFactory  中定义的方法进行了实现。

  13. AbstractAutowireCapableBeanFactory:该类继承自 AbstractBeanFactory 并对  AutowireCapableBeanFactory 接口中定义的方法进行了落地实现。

  14. BeanDefinitionRegistry:这个接口继承自 AliasRegistry 接口,并增加了一系列针对 BeanDefinition  的注册、移除、查询、判断等方法。

  15. 最后的 DefaultListableBeanFactory 自然就具备了上面所有的功能。

上面的内容可能看的大家眼花缭乱,松哥这里通过几个简单实际的例子,来带大家使用一下 DefaultListableBeanFactory  的功能,可能大家的理解就比较清晰了。

DefaultListableBeanFactory 作为一个集大成者,提供了非常多的功能,我们一个一个来看。

2.代码改造

首先文章中一开始的三行代码我们可以对其略加改造,因为我们已经说了 XmlBeanFactory 中的大部分功能实际上在  DefaultListableBeanFactory 中就已经提供好了,XmlBeanFactory 只是对 IO  流的读取做了一些定制而已,文件的读取主要是通过 XmlBeanDefinitionReader  来完成的(本系列前面文章已经讲过),我们可以对文章一开始的三行代码进行改造,以便更好的体现“XmlBeanFactory 中的大部分功能实际上在  DefaultListableBeanFactory 中就已经提供好了”:

ClassPathResource res=new ClassPathResource("beans.xml"); DefaultListableBeanFactory factory=new DefaultListableBeanFactory(); XmlBeanDefinitionReader reader=new XmlBeanDefinitionReader(factory); reader.loadBeanDefinitions(res); User user = factory.getBean(User.class); System.out.println("user = " + user);

使用前四行代码代替 XmlBeanFactory,这样 XmlBeanFactory 的功能是不是就很明确了?就是前四行代码的功能。

3.动态注册 Bean

动态注册 Bean,这是 DefaultListableBeanFactory 的功能之一,不过准确来说应该是动态注册 BeanDefinition  。

我们先来看一个简单的例子:

DefaultListableBeanFactory defaultListableBeanFactory = new DefaultListableBeanFactory(); GenericBeanDefinition userBeanDefinition = new GenericBeanDefinition(); MutablePropertyValues pvs = new MutablePropertyValues(); pvs.add("username", "javaboy"); pvs.add("address", "www.javaboy.org"); userBeanDefinition.setPropertyValues(pvs); userBeanDefinition.setBeanClass(User.class); defaultListableBeanFactory.registerBeanDefinition("user", userBeanDefinition); User user = defaultListableBeanFactory.getBean(User.class); System.out.println("user = " + user);

首先我们自己手动构建一个 DefaultListableBeanFactory 对象。当然也可以使用前面的 XmlBeanFactory。

然后再手动构建一个 GenericBeanDefinition。在前面的文章中,松哥和大家讲过,现在默认使用的 BeanDefinition 就是  GenericBeanDefinition,所以这里我们自己也手动构建一个 GenericBeanDefinition。有了  GenericBeanDefinition 之后,我们设置相关的类和属性。

接下来再将 userBeanDefinition 注册到 defaultListableBeanFactory。注册完成之后,我们就可以从  defaultListableBeanFactory 中获取相应的 Bean 了。

这里说一句题外话,希望大家在阅读本系列每一篇文章的时候,能够将本系列前后文章联系起来一起理解,这样会有很多意料之外的收获。例如上面的,我们既可以声明一个  DefaultListableBeanFactory,也可以声明一个 XmlBeanFactory,那你大概就能据此推断出 XmlBeanFactory  的主要目的可能就是对资源文件进行读取和注册。

那么到底是怎么注册的呢?我们来看一下 defaultListableBeanFactory.registerBeanDefinition  方法的定义:

@Override public void registerBeanDefinition(String beanName, BeanDefinition beanDefinition)   throws BeanDefinitionStoreException {  Assert.hasText(beanName, "Bean name must not be empty");  Assert.notNull(beanDefinition, "BeanDefinition must not be null");  if (beanDefinition instanceof AbstractBeanDefinition) {   try {    ((AbstractBeanDefinition) beanDefinition).validate();   }   catch (BeanDefinitionValidationException ex) {    throw new BeanDefinitionStoreException(beanDefinition.getResourceDescription(), beanName,      "Validation of bean definition failed", ex);   }  }  BeanDefinition existingDefinition = this.beanDefinitionMap.get(beanName);  if (existingDefinition != null) {   if (!isAllowBeanDefinitionOverriding()) {    throw new BeanDefinitionOverrideException(beanName, beanDefinition, existingDefinition);   }   else if (existingDefinition.getRole() < beanDefinition.getRole()) {    // e.g. was ROLE_APPLICATION, now overriding with ROLE_SUPPORT or ROLE_INFRASTRUCTURE    if (logger.isInfoEnabled()) {     logger.info("Overriding user-defined bean definition for bean '" + beanName +       "' with a framework-generated bean definition: replacing [" +       existingDefinition + "] with [" + beanDefinition + "]");    }   }   else if (!beanDefinition.equals(existingDefinition)) {    if (logger.isDebugEnabled()) {     logger.debug("Overriding bean definition for bean '" + beanName +       "' with a different definition: replacing [" + existingDefinition +       "] with [" + beanDefinition + "]");    }   }   else {    if (logger.isTraceEnabled()) {     logger.trace("Overriding bean definition for bean '" + beanName +       "' with an equivalent definition: replacing [" + existingDefinition +       "] with [" + beanDefinition + "]");    }   }   this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);  }  else {   if (hasBeanCreationStarted()) {    // Cannot modify startup-time collection elements anymore (for stable iteration)    synchronized (this.beanDefinitionMap) {     this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);     List updatedDefinitions = new ArrayList<>(this.beanDefinitionNames.size() + 1);     updatedDefinitions.addAll(this.beanDefinitionNames);     updatedDefinitions.add(beanName);     this.beanDefinitionNames = updatedDefinitions;     removeManualSingletonName(beanName);    }   }   else {    // Still in startup registration phase    this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);    this.beanDefinitionNames.add(beanName);    removeManualSingletonName(beanName);   }   this.frozenBeanDefinitionNames = null;  }  if (existingDefinition != null || containsSingleton(beanName)) {   resetBeanDefinition(beanName);  }  else if (isConfigurationFrozen()) {   clearByTypeCache();  } }

registerBeanDefinition 方法是在 BeanDefinitionRegistry  接口中声明的,DefaultListableBeanFactory 类实现了 BeanDefinitionRegistry  接口,并实现了该方法,我们来看分析下该方法:

  • 首先对传入的 beanDefinition 对象进行校验,这也是注册前的最后一次校验,不过这个时候 BeanDefinition  对象已经到手了,所以这个校验并非 XML 文件校验,这里主要是对 methodOverrides 的校验。

  • 接下来会根据 beanName 从 beanDefinitionMap 中获取 BeanDefinition,看看当前 Bean  是否已经定义过了。beanDefinitionMap 是一个 Map 集合,这个集合中 key 是 beanName,value 是  BeanDefinition 对象。

  • 如果 BeanDefinition 已经存在了,那么接下来会判断是否允许 BeanDefinition  覆盖,如果不允许,就直接抛出异常(不知道小伙伴们有没有印象,在松哥前面的 OAuth3 系列教程中,经常需要配置允许 BeanDefinition  的覆盖,就是因为这个原因,公众号【江南一点雨】后台回复 OAuth3 获取该教程),如果允许 BeanDefinition 的覆盖,那就向  beanDefinitionMap 中再次存一次值,覆盖之前的值。

  • 如果 BeanDefinition 不存在,那就直接注册。直接注册分两种情况:项目已经运行了和项目还没运行。

  • 如果项目已经运行,由于 beanDefinitionMap 是一个全局变量,可能存在并发问题,所以要加锁处理。否则就直接注册,所谓的注册就是把对象存入  beanDefinitionMap 中,同时将 beanName 都存入 beanDefinitionNames 集合中。

这便是 registerBeanDefinition 方法的工作流程。

有小伙伴会说,这个方法从头到尾都是 BeanDefinition,跟 Bean 有什么关系呢?

咋一看确实好像和 Bean 没有直接关系。

其实这涉及到另外一个问题,就是 Bean 的懒加载。这个时候先把 BeanDefinition 定义好,等到真正调用 Bean 的时候,才会去初始化  Bean。我们可以在 User 类的构造方法中打印日志看下,如下:

public class User {     private String username;     private String address;      public User() {         System.out.println("--------user init--------");     }      @Override     public String toString() {         return "User{" +                 "username='" + username + '\'' +                 ", address='" + address + '\'' +                 '}';     }      public String getUsername() {         return username;     }      public void setUsername(String username) {         this.username = username;     }      public String getAddress() {         return address;     }      public void setAddress(String address) {         this.address = address;     } }

从下图可以看到,当 BeanDefinition 注册完成后,User 并没有初始化,等到 getBean 方法被调用的时候,User  才初始化了。

怎么理解容器DefaultListableBeanFactory

需要注意的是,我们日常开发中使用的 ApplicationContext 并非懒加载

那么如果不想懒加载该怎么办呢?当然有办法。

4.提前注册 Bean

在 DefaultListableBeanFactory 中还有一个 preInstantiateSingletons 方法可以提前注册  Bean,该方法是在 ConfigurableListableBeanFactory 接口中声明的,DefaultListableBeanFactory  类实现了 ConfigurableListableBeanFactory 接口并实现了接口中的方法:

@Override public void preInstantiateSingletons() throws BeansException {  if (logger.isTraceEnabled()) {   logger.trace("Pre-instantiating singletons in " + this);  }  // Iterate over a copy to allow for init methods which in turn register new bean definitions.  // While this may not be part of the regular factory bootstrap, it does otherwise work fine.  List beanNames = new ArrayList<>(this.beanDefinitionNames);  // Trigger initialization of all non-lazy singleton beans...  for (String beanName : beanNames) {   RootBeanDefinition bd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);   if (!bd.isAbstract() && bd.isSingleton() && !bd.isLazyInit()) {    if (isFactoryBean(beanName)) {     Object bean = getBean(FACTORY_BEAN_PREFIX + beanName);     if (bean instanceof FactoryBean) {      final FactoryBean factory = (FactoryBean) bean;      boolean isEagerInit;      if (System.getSecurityManager() != null && factory instanceof SmartFactoryBean) {       isEagerInit = AccessController.doPrivileged((PrivilegedAction)           ((SmartFactoryBean) factory)::isEagerInit,         getAccessControlContext());      }      else {       isEagerInit = (factory instanceof SmartFactoryBean &&         ((SmartFactoryBean) factory).isEagerInit());      }      if (isEagerInit) {       getBean(beanName);      }     }    }    else {     getBean(beanName);    }   }  }  // Trigger post-initialization callback for all applicable beans...  for (String beanName : beanNames) {   Object singletonInstance = getSingleton(beanName);   if (singletonInstance instanceof SmartInitializingSingleton) {    final SmartInitializingSingleton smartSingleton = (SmartInitializingSingleton) singletonInstance;    if (System.getSecurityManager() != null) {     AccessController.doPrivileged((PrivilegedAction) () -> {      smartSingleton.afterSingletonsInstantiated();      return null;     }, getAccessControlContext());    }    else {     smartSingleton.afterSingletonsInstantiated();    }   }  } }

preInstantiateSingletons 方法的整体逻辑比较简单,就是遍历 beanNames,对符合条件的 Bean  进行实例化,而且大家注意,这里所谓的提前初始化其实就是在我们调用 getBean 方法之前,它自己先调用了一下 getBean。

我们可以在案例中手动调用该方法:

DefaultListableBeanFactory defaultListableBeanFactory = new DefaultListableBeanFactory(); GenericBeanDefinition userBeanDefinition = new GenericBeanDefinition(); MutablePropertyValues pvs = new MutablePropertyValues(); pvs.add("username", "javaboy"); pvs.add("address", "www.javaboy.org"); userBeanDefinition.setPropertyValues(pvs); userBeanDefinition.setBeanClass(User.class); defaultListableBeanFactory.registerBeanDefinition("user", userBeanDefinition); defaultListableBeanFactory.preInstantiateSingletons(); User user = defaultListableBeanFactory.getBean(User.class); System.out.println("user = " + user);

此时在调用 getBean 方法之前,User 就已经初始化了,如下图:

怎么理解容器DefaultListableBeanFactory

5.getBean

DefaultListableBeanFactory 中另外一个重量级方法就是 getBean 了。不过 getBean 方法的真正实现是在  DefaultListableBeanFactory 的父类 AbstractBeanFactory 中,具体的实现方法是  doGetBean,本来想和大家子在这里聊一聊这个问题,但是发现这是一个非常庞大的问题,BeanFactory 和 FactoryBean  都还没和大家分享,所以这个话题我们还是暂且押后,一个点一个点来。

到此,关于“怎么理解容器DefaultListableBeanFactory”的学习就结束了,希望能够解决大家的疑惑。理论与实践的搭配能更好的帮助大家学习,快去试试吧!若想继续学习更多相关知识,请继续关注创新互联网站,小编会继续努力为大家带来更多实用的文章!


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