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这篇CFSDN的博客文章解析Java的Spring框架的基本结构由作者收集整理,如果你对这篇文章有兴趣,记得点赞哟.
在java届,有位名叫Rod Johnson的牛人,发现最初的java企业级开发处于混沌状态.
于是,它决心编写一个能够解决问题的通用的基础架构.
因为它深信面向接口编程能够将变化控制到最小,同时也利于扩展和变化。于是,它编写了如下的接口。 。
在混沌状态最先要创造的是一切对象的母亲BeanFactory,有了它,就能够得到一切它孕育的对象和属性,也就是说首先要造盖亚--大地之母.
有了最初的母亲BeanFactory,johnson想,如果我要得到一组Bean对象而不单单是某个或某几个呢?另外,如果母亲的孩子也要孕育对象呢?于是,johnson创造了ListableBeanFactory以操作一组bean对象,比如getBeansOfType就能够根据得到同类型的一组Bean;创造了HierarchicalBeanFactory来解决多个BeanFactory的层次问题,比如getParentBeanFactory就能够得到BeanFactory的父Factory.
这个BeanFactory最终是要在某个应用上使用的,那么,需要给予BeanFactory在一个应用中活动的能力。在BeanFactory中,只需要考虑跟bean相关的行为,比如怎么得到bean,bean的类型等;而如果要赋予其在应用中的能力,则就需要考虑更多,比如应用的名字,启动时间,id等等跟应用本身相关的行为和属性,于是johnson想到了创造ApplicationContext。johnson想,这个ApplicationContext一定要能做许多事,要能够处理参数化和国际化的文本信息,于是增加了MessageSource接口;要能发布事件以便解耦组件,于是有了ApplicationEventPublisher接口;要能得到资源文件,于是有了ResourcePatternResolver接口;要能有在不同环境有不同处理对象的能力,于是有了EnvironmentCapable接口.
ApplicationContext继承了所有这些接口.
但是最重要的是,无论是BeanFactory还是ApplicationContext,它们都需要有可配置的能力,于是有了子接口ConfigurableBeanFactory和ConfigurableApplicationContext;另外,web在当时是非常重要的趋势,而且相比其他应用有些独特,需要得到ServletContext,于是有了WebApplicationContext.
到目前为止,johnson都是面向接口进行行为的抽象思考,并未具体实现他们.
看着创造出来的BeanFactory和ApplicationContext,johnson意识到这一天的工作远远没有结束,因为并没有真正解决怎么能够让整套体系运转起来,于是,johnson开始思索如何实现他们.
johoson首先想到的还是这个实现应该具备什么能力?当然要把之前提到的AutowireCapableBeanFactory,ListableBeanFactory和ConfigurableBeanFactory都包括进去。因此创造了ConfigurableListableBeanFactory。其次,需要考虑对于bean对象的几种能力,一是起别名的能力;二是保存单例对象的能力;三是缓存的能力;他们分别在SimpleAliasRegistry类,DefaultSingletonBeanRegistry类和FactoryBeanRegistrySupport类中实现.
最终,创造出了DefaultListableBeanFactory,它是spring中一切ioc工厂的原型,是BeanFactory第一个真正的孩子,这个孩子非常重要,已经成为独立的创建ioc容器的基础,如果有扩展和使用,大多是继承它或者组合使用它.
如果要初始化一个DefaultListableBeanFactory,可以用如下代码 。
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ClassPathResource res =
new
ClassPathResource(
"applicationContext.xml"
);
DefaultListableBeanFactory f =
new
DefaultListableBeanFactory();
XmlBeanDefinitionReader r =
new
XmlBeanDefinitionReader(f);
r.loadBeanDefinitions(res);
|
接下来johnson想,BeanFactory有了一个功能比较全面的默认实现,那么ApplicationContext呢?于是johnson孜孜不倦的创造了3个重要的ApplicationContext实现:FileSystemXmlApplicationContext, ClassPathXmlApplicationContext, AnnotationConfigWebApplicationContext(其实还有很多,比如处理portlet的, 处理web的) 。
johnson最先考虑的是如何去做spring的启动流程,它应该放到一个比较抽象的层次以便下层的所有类能够复用。于是他用一个AbstractApplicationContext实现了ConfigurableApplicationContext。还有一个很重要的功能,即将一个文件以资源的形式加载进来,这需要将资源抽象为Resource类,将定位资源的具体实现抽象到ResourceLoader,AbstractApplicationContext同样需要继承DefaultResourceLoader以提供这个功能。AbstractApplicationContext完成了整个启动流程(上帝将它安排在第二天完成),唯独没有做对BeanFactory的管理。于是,它的子类AbstractRefreshableApplicationContext专门做了这件事,实现了refreshBeanFactory, closeBeanFactory, getBeanFactory专门对BeanFactory的生命周期做了一些管理,但是AbstractRefreshableApplicationContext仍然没有加载所有配置好的Bean。到哪里加载配置好的资源,实际上到了下层的子类去做,比如FileSystemXmlApplicationContext,就是到文件系统去读一个xml形式的applicationContext;ClassPathXmlApplicationContext则是到类加载路径下去读这个applicationContext。而AnnotationConfigWebApplicationContext则从类文件的annotation中加载bean,spring的扫描也从此开始.
看着主要的框架已经建立起来,johnson满意的笑着睡着了。 头一日,johnson完成了一个spring的整体框架.
第二日,johnson准备实际去处理前面遗留的问题。比如spring的容器初始化过程。如图,johnson将这个过程分为很多子过程,这些子过程都在围绕着如何将bean载入这一宏伟的目标而努力.
这个过程放在AbstractApplicationContext中的refresh方法中。代码如下,johnson将refresh的过程分为很多子过程,并且这些子过程在同一个抽象层级上,这种写法是为了给后人一个榜样.
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public
void
refresh()
throws
BeansException, IllegalStateException {
synchronized
(
this
.startupShutdownMonitor) {
// Prepare this context for refreshing.
prepareRefresh();
// Tell the subclass to refresh the internal bean factory.
ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();
// Prepare the bean factory for use in this context.
prepareBeanFactory(beanFactory);
try
{
// Allows post-processing of the bean factory in context subclasses.
postProcessBeanFactory(beanFactory);
// Invoke factory processors registered as beans in the context.
invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);
// Register bean processors that intercept bean creation.
registerBeanPostProcessors(beanFactory);
// Initialize message source for this context.
initMessageSource();
// Initialize event multicaster for this context.
initApplicationEventMulticaster();
// Initialize other special beans in specific context subclasses.
onRefresh();
// Check for listener beans and register them.
registerListeners();
// Instantiate all remaining (non-lazy-init) singletons.
finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);
// Last step: publish corresponding event.
finishRefresh();
}
catch
(BeansException ex) {
// Destroy already created singletons to avoid dangling resources.
destroyBeans();
// Reset 'active' flag.
cancelRefresh(ex);
// Propagate exception to caller.
throw
ex;
}
}
}
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如果更高层次一些看,实际上这些过程围绕着几个方面来做:1. 刷新的生命周期;2. 对beanFactory的初始化及准备;3. 生成并注册beanDefinition;4. beanFactory后处理器;5.设置消息,事件及监听器。 1. 刷新的生命周期 。
prepareRefresh,这个过程主要记录日志表示spring启动了,初始化property资源(比如serlvet中一些资源初始化),以及property资源的验证(比如只写了key没有value).
onRefresh,目的是提供给一些特殊的ApplicationContext,使他们有能够在刷新过程中能够扩展的能力。目前使用到的大多是为servlet application context设置theme 。
finishRefresh,做一些收尾的工作,如初始化LifecycleProcessor,发布refresh结束的事件等.
cancelRefresh,主要是在异常产生时将当前的状态改变为非active.
2. 对beanFactory的初始化及准备 。
johnson想,我们应该让beanFactory在初始化时就把bean透明的加载并注册好,这样对外界而言,我的封装就非常成功,因此这步实际上做了很多事。下图省略了许多步骤,只列出关键点.
AbstractApplicationContext会调用refreshBeanFactory,它首先会检查并关闭已有的beanFactory,其次新建一个beanFactory,然后利用该factory装载所有BeanDefinition 。
其中,loadBeanDefinitions会交给子类做不同的实现,比如AbstractXmlApplicationContext主要是通过xml读取;AnnotationConfigWebApplicationContext的实现则会调用扫描器扫描类中的bean 。
3. 生成并注册beanDefinition 当解析完xml配置以后,DefaultBeanDefinitionDocumentReader的parseDefaultElement方法会根据xml中的元素做对应的处理。其中,遇到bean元素时会最终调用BeanDefinitionReaderUtils中的registerBeanDefinition方法,该方法传入的参数为BeanDefinitionRegistry,实际上是回调了DefaultListableBeanFactory的registerBeanDefinition方法来注册beanDefinition(DefaultListableBeanFactory实现了BeanDefinitionRegistry).
4. beanFactory后处理器 。
beanFactory后处理器是spring提供出来的让其子类灵活扩展的方式。spring中分为2个步骤:postProcessBeanFactory,invokeBeanFactoryPostProcessors。registerBeanPostProcessors则是实例化并调用所有的BeanPostProcessor,用来在bean初始化前和初始化后对bean做扩展.
5. 设置消息,事件及监听器 。
设置默认消息源为DelegatingMessageSource,如工厂里已经有messageSource则使用该messageSource,事件多播器为SimpleApplicationEventMulticaster,如工厂里已经有applicationEventMulticaster,则使用该applicationEventMulticaster,并注册所有的应用程序Listener以便能够接收事件 。
消息源:MessageSource是国际化资源文件的重要方法,spring在applicationContext就支持消息源.
spring中提供了MessageSource的默认实现,使用java.util.ResourceBundle来提取消息。spring通过配置一个特殊id为messageSource的bean并制定i18n的文件名,就能够从ApplicationContext.getMessage()直接访问message。如果在jsp中,还能通过spring:message这个tag访问到message.
事件:事件是比较重要的解耦机制,spring在核心ApplicationContext就引入了它,其原理比较简单,一方面是事件产生方,能够发送事件;一方面似乎事件监听方,能够响应事件。而具体实现基本上都是在产生方hold住一个事件监听者集合,并将所有监听方“注册”(即加入)到这个事件监听者集合.
spring中将ApplicationContext当做事件产生方,使用applicationListeners作为监听者集合,applicationEventMulticaster用来做事件发布.
事件发布的几个步骤:
订阅:最初addApplicationListener将applicationListener加入监听者集合.
发布:ApplicationContext继承了ApplicationEventPublisher,因而实现了publishEvent,该方法首先会遍历本applicationContext的applicationListeners集合,对每个listener调用onApplicationEvent,因此每个listener都会被通知到;这步完成后会对applicationContext的parent的所有applicationListeners做同样的事件发布.
事件发布非常常用,不仅我们自己的应用可以使用这个事件发布,spring框架自身也在使用事件发布。下面是一些spring中事件的应用:
在finishRefresh中会发布ContextRefreshedEvent表明refresh结束借此通知listener。在ApplicationContext中start和stop方法会发布事件表示context开始或结束。 johnson将spring的主框架与运行流程创造完毕之后,发觉spring中提供了许多灵活扩展的地方。于是johnson准备在第三日将这些灵活扩展的用法公布出来.
1. BeanPostProcessor。BeanPostProcessor提供了bean创建完成后的扩展接口,当你需要在bean创建完后对其做一定处理,则BeanPostProcessor是首选的方式.
2. Aware。注入的bean需要了解其容器的某些部分,spring通过Aware完成回调,如BeanNameAware,可以让bean得知自己的名字, BeanFactoryAware可以让bean了解到BeanFactory, ApplicationContextAware,可以让bean操作ApplicationContext。通过这种方式,注入spring的bean能够做更加广泛的事情.
对于BeanPostProcessor的扩展,spring自身有一个例子,即如何识别Aware bean的例子。Aware bean是比较特殊的bean,需要spring对其额外注入一些属性,那么注入的过程spring会怎么做呢?实际上spring并没有将他写在核心的处理过程里面,而是放到了ApplicationContextAwareProcessor这个BeanPostProcessor,通过BeanPostProcessor的postProcessBeforeInitialization最终invokeAwareInterfaces以判断该bean的类型并注入相应的属性。这种做法利用了BeanPostProcessor完成了另一个扩展用法,实在是高超.
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private
void
invokeAwareInterfaces(Object bean) {
if
(bean
instanceof
Aware) {
if
(bean
instanceof
EnvironmentAware) {
((EnvironmentAware) bean).setEnvironment(
this
.applicationContext.getEnvironment());
}
if
(bean
instanceof
EmbeddedValueResolverAware) {
((EmbeddedValueResolverAware) bean).setEmbeddedValueResolver(
new
EmbeddedValueResolver(
this
.applicationContext.getBeanFactory()));
}
if
(bean
instanceof
ResourceLoaderAware) {
((ResourceLoaderAware) bean).setResourceLoader(
this
.applicationContext);
}
if
(bean
instanceof
ApplicationEventPublisherAware) {
((ApplicationEventPublisherAware) bean).setApplicationEventPublisher(
this
.applicationContext);
}
if
(bean
instanceof
MessageSourceAware) {
((MessageSourceAware) bean).setMessageSource(
this
.applicationContext);
}
if
(bean
instanceof
ApplicationContextAware) {
((ApplicationContextAware) bean).setApplicationContext(
this
.applicationContext);
}
}
}
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关于Aware的用法则更多了,比如如下代码能够感知ApplicationContext,spring在创建完这个bean之后便会注入ApplicationContext,于是我们就可以使用该context完成事件发布.
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public
class
HelloBean
implements
ApplicationContextAware {
private
ApplicationContext applicationContext;
private
String helloWord =
"Hello!World!"
;
public
void
setApplicationContext(ApplicationContext context) {
this
.applicationContext = context;
}
public
void
setHelloWord(String helloWord) {
this
.helloWord = helloWord;
}
public
String getHelloWord() {
applicationContext.publishEvent(
new
PropertyGettedEvent(
"["
+ helloWord +
"] is getted"
));
return
helloWord;
}
}
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3. BeanFactoryPostProcessor,这个PostProcessor通常是用来处理在BeanFactory创建后的扩展接口。一个例子如下,当注入这个bean以后,它便会在BeanFactory创建完毕自动打印注入的bean数量:
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public
class
BeanCounter
implements
BeanFactoryPostProcessor{
@Override
public
void
postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory)
throws
BeansException {
System.out.println(beanFactory.getBeanDefinitionCount());
}
}
|
4. FactoryBean。FactoryBean是一种特殊的bean,这种bean允许注入到spring容器并用其生成真正的bean,所以可以这样定义,FactoryBean本身是一种bean,这种bean又有能够提供bean的能力。下面从FactoryBean的调用开始,讲到spring是如何使用这个bean的。 要想区分普通bean和FactoryBean,spring也必须有判断他们并特殊处理的过程,这个过程就在AbstractBeanFactory的getObjectForBeanInstance中 。
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protected
Object getObjectForBeanInstance(
Object beanInstance, String name, String beanName, RootBeanDefinition mbd) {
// Don't let calling code try to dereference the factory if the bean isn't a factory.
if
(BeanFactoryUtils.isFactoryDereference(name) && !(beanInstance
instanceof
FactoryBean)) {
throw
new
BeanIsNotAFactoryException(transformedBeanName(name), beanInstance.getClass());
}
// Now we have the bean instance, which may be a normal bean or a FactoryBean.
// If it's a FactoryBean, we use it to create a bean instance, unless the
// caller actually wants a reference to the factory.
if
(!(beanInstance
instanceof
FactoryBean) || BeanFactoryUtils.isFactoryDereference(name)) {
return
beanInstance;
}
Object object =
null
;
if
(mbd ==
null
) {
object = getCachedObjectForFactoryBean(beanName);
}
if
(object ==
null
) {
// Return bean instance from factory.
FactoryBean<?> factory = (FactoryBean<?>) beanInstance;
// Caches object obtained from FactoryBean if it is a singleton.
if
(mbd ==
null
&& containsBeanDefinition(beanName)) {
mbd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName);
}
boolean
synthetic = (mbd !=
null
&& mbd.isSynthetic());
object = getObjectFromFactoryBean(factory, beanName, !synthetic);
}
return
object;
}
|
可以看出来,如果是普通bean,就直接返回了,而如果是FactoryBean,最终调用会调用factory.getObject从而返回具体对象。如果将整个spring看做一个抽象工厂,生产抽象的bean时,则FactoryBean就是具体工厂,生产你需要的对象。 spring中FactoryBean用法很多,举个比较常见的例子,集成hibernate的sessionFactory时一般会注入LocalSessionFactoryBean,但是这个sessionFactory实际上不是普通的bean,可以简单在配置文件中注入就能生产,它有很多定制的部分,于是spring让这个bean成为一个FactoryBean并控制其生产的对象.
最后此篇关于解析Java的Spring框架的基本结构的文章就讲到这里了,如果你想了解更多关于解析Java的Spring框架的基本结构的内容请搜索CFSDN的文章或继续浏览相关文章,希望大家以后支持我的博客! 。
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