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- 在Spring Boot中配置Cassandra
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Spring 中 Bean 的创建是典型的工厂模式,这一系列的 Bean 工厂,即 IOC 容器,为开发者管理对象之间的依赖关系提供了很多便利和基础服务,在 Spring 中有许多 IOC 容器的实现供用户选择,其相互关系如下图所示
其中,BeanFactory 作为最顶层的一个接口,定义了 IOC 容器的基本功能规范,BeanFactory 有三个重要的子接口:ListableBeanFactory、HierarchicalBeanFactory 和 AutowireCapableBeanFactory,但是从类图中可以发现最终的默认实现类是DefaultListableBeanFactory,它实现了所有的接口
每个接口都有它的使用场合,主要是为了区分在 Spring 内部操作过程中对象的传递和转化,对对象的数据访问所做的限制
BeanFactory 源码
public interface BeanFactory {
String FACTORY_BEAN_PREFIX = "&";
//根据bean的名称获取IOC容器中的的bean对象
Object getBean(String name) throws BeansException;
//根据bean的名称获取IOC容器中的的bean对象,并指定获取到的bean对象的类型,这样我们使用时就不需要进行类型强转了
<T> T getBean(String name, Class<T> requiredType) throws BeansException;
Object getBean(String name, Object... args) throws BeansException;
<T> T getBean(Class<T> requiredType) throws BeansException;
<T> T getBean(Class<T> requiredType, Object... args) throws BeansException;
<T> ObjectProvider<T> getBeanProvider(Class<T> requiredType);
<T> ObjectProvider<T> getBeanProvider(ResolvableType requiredType);
//判断容器中是否包含指定名称的bean对象
boolean containsBean(String name);
//根据bean的名称判断是否是单例
boolean isSingleton(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException;
boolean isPrototype(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException;
boolean isTypeMatch(String name, ResolvableType typeToMatch) throws NoSuchBeanDefinitionException;
boolean isTypeMatch(String name, Class<?> typeToMatch) throws NoSuchBeanDefinitionException;
@Nullable
Class<?> getType(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException;
String[] getAliases(String name);
}
在 BeanFactory 里只对 IOC 容器的基本行为做了定义,根本不关心 Bean 是如何定义及怎样加载的,也就是说只关心能从工厂里得到什么产品,不关心工厂是怎么生产这些产品的
BeanFactory 有一个很重要的子接口,就是 ApplicationContext 接口,该接口主要来规范容器中的 Bean 对象是非延时加载,即在创建容器对象的时候就对象 Bean 进行初始化,并存储到一个容器中
要知道工厂是如何产生对象的,需要看具体的 IOC 容器实现,Spring 提供了许多 IOC 容器实现,比如:
Spring IOC 容器管理我们定义的各种 Bean 对象及其相互关系,而 Bean 对象在 Spring 实现中是以 BeanDefinition 来描述的
Bean 的解析过程非常复杂,功能被分得很细,因为这里需要被扩展的地方很多,必须保证足够的灵活性,以应对可能的变化。Bean 的解析主要就是对 Spring 配置文件的解析。这个解析过程主要通过 BeanDefinitionReader 来完成
BeanDefinitionReader源码
public interface BeanDefinitionReader {
//获取BeanDefinitionRegistry注册器对象
BeanDefinitionRegistry getRegistry();
@Nullable
ResourceLoader getResourceLoader();
@Nullable
ClassLoader getBeanClassLoader();
BeanNameGenerator getBeanNameGenerator();
/*
下面的loadBeanDefinitions都是加载bean定义,从指定的资源中
*/
int loadBeanDefinitions(Resource resource) throws BeanDefinitionStoreException;
int loadBeanDefinitions(Resource... resources) throws BeanDefinitionStoreException;
int loadBeanDefinitions(String location) throws BeanDefinitionStoreException;
int loadBeanDefinitions(String... locations) throws BeanDefinitionStoreException;
}
BeanDefinitionReader 用来解析 Bean 定义,并封装 BeanDefinition 对象,而配置文件中定义了很多 Bean 标签,所以就有一个问题,解析的 BeanDefinition 对象存储到哪儿?答案就是 BeanDefinition 的注册中心,而该注册中心顶层接口就是 BeanDefinitionRegistry
BeanDefinitionRegistry 源码
public interface BeanDefinitionRegistry extends AliasRegistry {
//往注册表中注册bean
void registerBeanDefinition(String beanName, BeanDefinition beanDefinition)
throws BeanDefinitionStoreException;
//从注册表中删除指定名称的bean
void removeBeanDefinition(String beanName) throws NoSuchBeanDefinitionException;
//获取注册表中指定名称的bean
BeanDefinition getBeanDefinition(String beanName) throws NoSuchBeanDefinitionException;
//判断注册表中是否已经注册了指定名称的bean
boolean containsBeanDefinition(String beanName);
//获取注册表中所有的bean的名称
String[] getBeanDefinitionNames();
int getBeanDefinitionCount();
boolean isBeanNameInUse(String beanName);
}
ClassPathXmlApplicationContex t对 Bean 配置资源的载入是从 refresh() 方法开始的。refresh() 方法是一个模板方法,规定了 IOC 容器的启动流程,有些逻辑要交给其子类实现。它对 Bean 配置资源进行载入,ClassPathXmlApplicationContext 通过调用其父类 AbstractApplicationContext的refresh() 方法启动整个 IOC 容器对 Bean 定义的载入过程
现要对下面的配置文件进行解析,并自定义 Spring 框架的 IOC 对涉及到的对象进行管理
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans>
<bean id="userService" class="com.henrik.service.impl.UserServiceImpl">
<property name="userDao" ref="userDao"></property>
</bean>
<bean id="userDao" class="com.henrik.dao.impl.UserDaoImpl"></bean>
</beans>
PropertyValue类
用于封装 Bean 的属性,就是封装 Bean 标签的子标签 property 标签数据
package com.henrik.framework.beans;
import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;
// 用于封装 Bean 标签下的 property 标签的属性
@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class PropertyValue {
private String name;
private String value;
private String ref;
}
MutablePropertyValues
一个bean标签可以有多个 property 子标签,所以再定义一个 MutablePropertyValues 类,用来存储并管理多个 PropertyValue 对象
package com.henrik.framework.beans;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
// 用来存储和管理多个 PropertyValue 对象
// 使用迭代器模式
public class MutablePropertyValues implements Iterable<PropertyValue>{
// 定义 list 集合对象,用于存储 PropertyValue 对象
private final List<PropertyValue> propertyValueList;
public MutablePropertyValues() {
propertyValueList = new ArrayList<PropertyValue>();
}
public MutablePropertyValues(List<PropertyValue> propertyValueList){
if(propertyValueList == null) {
this.propertyValueList = new ArrayList<PropertyValue>();
} else {
this.propertyValueList = propertyValueList;
}
}
// 获取所有的 PropertyValue 对象,返回以数组的形式
public PropertyValue[] getPropertyValues(){
// 将集合转化为数组并返回
return propertyValueList.toArray(new PropertyValue[0]);
}
// 根据 name 属性值获取 PropertyValue 对象
public PropertyValue getPropertyValue(String propertyName){
// 遍历集合对象
for (PropertyValue propertyValue : propertyValueList) {
if (propertyValue.getName().equals(propertyName)){
return propertyValue;
}
}
return null;
}
// 判断集合是否为空
public boolean isEmpty(){
return propertyValueList.isEmpty();
}
// 添加 PropertyValue 对象
// 返回当前对象的目的是实现链式编程
public MutablePropertyValues addPropertyValue(PropertyValue pv){
// 判断集合中存储的 PropertyValue 对象是否和传递进来的重复
for (int i = 0; i < propertyValueList.size(); i++) {
// 获取集合中每一个 PropertyValue 对象
PropertyValue currentPv = propertyValueList.get(i);
if (currentPv.getName().equals(pv.getName())){
propertyValueList.set(i, pv);
return this;
}
}
this.propertyValueList.add(pv);
return this;
}
// 判断是否有指定 name 属性值的对象
public boolean contains(String propertyName){
return getPropertyValue(propertyName) != null;
}
// 获取迭代器对象
@Override
public Iterator<PropertyValue> iterator() {
return propertyValueList.iterator();
}
}
BeanDefinition
BeanDefinition 类用来封装 Bean 信息的,主要包含 id(即 Bean 对象的名称)、class(需要交由 spring 管理的类的全类名)及子标签 property 数据
package com.henrik.framework.beans;
import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
// 用来封装 Bean 信息的,主要包含 id(即Bean对象的名称)、class(需要交由 spring 管理的类的全类名)及子标签 property 数据
@Data
@AllArgsConstructor
public class BeanDefinition {
private String id;
private String className;
private MutablePropertyValues propertyValues;
public BeanDefinition(){
propertyValues = new MutablePropertyValues();
}
}
BeanDefinitionRegistry 接口
BeanDefinitionRegistry 接口定义了注册表的相关操作,定义如下功能:
package com.henrik.framework.beans.factory.support;
import com.henrik.framework.beans.BeanDefinition;
// 注册表对象
public interface BeanDefinitionRegistry {
//注册BeanDefinition对象到注册表中
void registerBeanDefinition(String beanName, BeanDefinition beanDefinition);
//从注册表中删除指定名称的BeanDefinition对象
void removeBeanDefinition(String beanName) throws Exception;
//根据名称从注册表中获取BeanDefinition对象
BeanDefinition getBeanDefinition(String beanName) throws Exception;
boolean containsBeanDefinition(String beanName);
int getBeanDefinitionCount();
String[] getBeanDefinitionNames();
}
SimpleBeanDefinitionRegistry 类
该类实现了BeanDefinitionRegistry接口,定义了Map集合作为注册表容器
package com.henrik.framework.beans.factory.support;
import com.henrik.framework.beans.BeanDefinition;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class SimpleBeanDefinitionRegistry implements BeanDefinitionRegistry{
// 定义一个容器,用来存储 BeanDefinition 对象
private Map<String, BeanDefinition> beanDefinitionMap = new HashMap<>();
@Override
public void registerBeanDefinition(String beanName, BeanDefinition beanDefinition) {
beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition);
}
@Override
public void removeBeanDefinition(String beanName) throws Exception {
beanDefinitionMap.remove(beanName);
}
@Override
public BeanDefinition getBeanDefinition(String beanName) throws Exception {
return beanDefinitionMap.get(beanName);
}
@Override
public boolean containsBeanDefinition(String beanName) {
return beanDefinitionMap.containsKey(beanName);
}
@Override
public int getBeanDefinitionCount() {
return beanDefinitionMap.size();
}
@Override
public String[] getBeanDefinitionNames() {
return beanDefinitionMap.keySet().toArray(new String[0]);
}
}
BeanDefinitionReader 接口
BeanDefinitionReader 是用来解析配置文件并在注册表中注册 Bean 的信息。定义了两个规范:
package com.henrik.framework.beans.factory.support;
// 用于解析配置文件,定义规范
public interface BeanDefinitionReader {
//获取注册表对象
BeanDefinitionRegistry getRegistry();
//加载配置文件并在注册表中进行注册
void loadBeanDefinitions(String configLocation) throws Exception;
}
XmlBeanDefinitionReader 类
XmlBeanDefinitionReader 类是专门用来解析 xml 配置文件的。该类实现 BeanDefinitionReader 接口并实现接口中的两个功能
package com.henrik.framework.beans.factory.xml;
import com.henrik.framework.beans.BeanDefinition;
import com.henrik.framework.beans.MutablePropertyValues;
import com.henrik.framework.beans.PropertyValue;
import com.henrik.framework.beans.factory.support.BeanDefinitionReader;
import com.henrik.framework.beans.factory.support.BeanDefinitionRegistry;
import com.henrik.framework.beans.factory.support.SimpleBeanDefinitionRegistry;
import org.dom4j.Document;
import org.dom4j.Element;
import org.dom4j.io.SAXReader;
import java.io.InputStream;
import java.util.List;
public class XmlBeanDefinitionReader implements BeanDefinitionReader {
// 声明注册表对象
private BeanDefinitionRegistry registry;
public XmlBeanDefinitionReader(){
registry = new SimpleBeanDefinitionRegistry();
}
@Override
public BeanDefinitionRegistry getRegistry() {
return registry;
}
@Override
public void loadBeanDefinitions(String configLocation) throws Exception {
// 使用 dome4j 进行 xml 配置文件的解析
SAXReader reader = new SAXReader();
// 获取类路径下的配置文件
InputStream is = XmlBeanDefinitionReader.class.getClassLoader().getResourceAsStream(configLocation);
Document document = reader.read(is);
// 根据 Document 对象获取标签对象(Beans)
Element rootElement = document.getRootElement();
// 获取根标签下所有的 Bean 标签对象
List<Element> beanElements = rootElement.elements("bean");
// 遍历集合
for (Element beanElement : beanElements) {
// 获取 id 属性
String id = beanElement.attributeValue("id");
// 获取 class 属性
String className = beanElement.attributeValue("class");
// 封装到 BeanDefinition
BeanDefinition beanDefinition = new BeanDefinition();
beanDefinition.setId(id);
beanDefinition.setClassName(className);
// 创建 mutablePropertyValues 对象
MutablePropertyValues mutablePropertyValues = new MutablePropertyValues();
// 获取 property 标签
List<Element> propertyElements = beanElement.elements("property");
for (Element propertyElement : propertyElements) {
String name = propertyElement.attributeValue("name");
String value = propertyElement.attributeValue("value");
String ref = propertyElement.attributeValue("ref");
PropertyValue propertyValue = new PropertyValue(name,value,ref);
mutablePropertyValues.addPropertyValue(propertyValue);
}
// 将 mutablePropertyValues 加入 beanDefinition
beanDefinition.setPropertyValues(mutablePropertyValues);
registry.registerBeanDefinition(id,beanDefinition);
}
}
}
BeanFactory 接口
在该接口中定义 IOC 容器的统一规范即获取 Bean 对象
package com.henrik.framework.beans.factory;
// IOC 容器父接口
public interface BeanFactory {
Object getBean(String name) throws Exception;
<T> T getBean(String name, Class<? extends T> clazz) throws Exception;
}
ApplicationContext 接口
该接口的所以的子实现类对bean对象的创建都是非延时的,所以在该接口中定义 refresh() 方法,该方法主要完成以下两个功能:
package com.henrik.framework.context;
import com.henrik.framework.beans.factory.BeanFactory;
// 定义非延时加载功能
public interface ApplicationContext extends BeanFactory {
//进行配置文件加载并进行对象创建
void refresh() throws IllegalStateException, Exception;
}
AbstractApplicationContext 类
package com.henrik.framework.context.support;
import com.henrik.framework.beans.BeanDefinition;
import com.henrik.framework.beans.factory.support.BeanDefinitionReader;
import com.henrik.framework.beans.factory.support.BeanDefinitionRegistry;
import com.henrik.framework.context.ApplicationContext;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
// ApplicationContext 接口的子实现类,用于立即加载
public abstract class AbstractApplicationContext implements ApplicationContext {
// 声明解析器变量
protected BeanDefinitionReader beanDefinitionReader;
// 定义用于存储 Bean 对象的 map 容器
protected Map<String, Object> singletonObjects = new HashMap<>();
// 声明配置文件路径的变量
protected String configLocation;
@Override
public void refresh() throws IllegalStateException, Exception {
// 加载 BeanDefinition 对象
beanDefinitionReader.loadBeanDefinitions(configLocation);
// 初始化 Bean
finishBeanInitialization();
}
private void finishBeanInitialization() throws Exception {
// 获取注册表对象
BeanDefinitionRegistry registry = beanDefinitionReader.getRegistry();
// 获取 BeanDefinition 对象
String[] beanNames = registry.getBeanDefinitionNames();
for (String beanName : beanNames) {
BeanDefinition beanDefinition = registry.getBeanDefinition(beanName);
getBean(beanName);
}
}
}
tips:该类 finishBeanInitialization() 方法中调用 getBean() 方法使用到了模板方法模式
ClassPathXmlApplicationContext 类
该类主要是加载类路径下的配置文件,并进行 Bean 对象的创建,主要完成以下功能:
package com.henrik.framework.context.support;
import com.henrik.framework.beans.BeanDefinition;
import com.henrik.framework.beans.MutablePropertyValues;
import com.henrik.framework.beans.PropertyValue;
import com.henrik.framework.beans.factory.support.BeanDefinitionRegistry;
import com.henrik.framework.beans.factory.xml.XmlBeanDefinitionReader;
import com.henrik.framework.utils.StringUtils;
import java.lang.reflect.Method;
// IOC 容器的具体实现子类,用于加载类路径下的 xml 格式的配置文件
public class ClassPathXmlApplicationContext extends AbstractApplicationContext{
public ClassPathXmlApplicationContext(String configLocation){
this.configLocation = configLocation;
// 构建解析器对象
beanDefinitionReader = new XmlBeanDefinitionReader();
try {
this.refresh();
}catch (Exception e){
}
}
// 根据 Bean 对象的名称获取 Bean对象
@Override
public Object getBean(String name) throws Exception {
Object obj = singletonObjects.get(name);
if (obj != null) return obj;
BeanDefinitionRegistry registry = beanDefinitionReader.getRegistry();
BeanDefinition beanDefinition = registry.getBeanDefinition(name);
String className = beanDefinition.getClassName();
Class<?> clazz = Class.forName(className);
Object beanObj = clazz.newInstance();
MutablePropertyValues propertyValues = beanDefinition.getPropertyValues();
for (PropertyValue propertyValue : propertyValues) {
String propertyName = propertyValue.getName();
String value = propertyValue.getValue();
String ref = propertyValue.getRef();
if(ref != null && !"".equals(ref)) {
Object bean = getBean(ref);
String methodName = StringUtils.getSetterMethodNameByFieldName(propertyName);
Method[] methods = clazz.getMethods();
for (Method method : methods) {
if(method.getName().equals(methodName)) {
// 执行该 set 方法
method.invoke(beanObj,bean);
}
}
}
if(value != null && !"".equals(value)) {
String methodName = StringUtils.getSetterMethodNameByFieldName(propertyName);
Method method = clazz.getMethod(methodName, String.class);
method.invoke(beanObj,value);
}
}
singletonObjects.put(name,beanObj);
return null;
}
@Override
public <T> T getBean(String name, Class<? extends T> clazz) throws Exception {
Object bean = getBean(name);
if(bean != null) {
return clazz.cast(bean);
}
return null;
}
}
package com.henrik.controller;
import com.henrik.framework.context.ApplicationContext;
import com.henrik.framework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
import com.henrik.service.UserService;
public class UserController {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//1,创建spring的容器对象
ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
//BeanFactory beanFactory = new XmlBeanFactory(new ClassPathResource("applicationContext.xml"));
//2,从容器对象中获取userService对象
UserService userService = applicationContext.getBean("userService", UserService.class);
//3,调用userService方法进行业务逻辑处理
userService.add();
}
}
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