aaaaaaa## 依赖注入:如何给Bean注入值并解决循环依赖问题?
大家好,我是郭屹。今天我们将继续我们的MiniSpring项目,进一步探讨Bean的依赖注入机制。
值的注入
在上一节课中,我们介绍了如何通过XML配置文件使用setter注入和构造器注入来定义Bean。现在我们要深入理解这些配置是如何被解析并生效的。
解析 <property>
和 <constructor-arg>
标签
为了更好地理解值的注入过程,我们首先需要了解Spring框架是如何处理<property>
和<constructor-arg>
这两个标签的。这两个标签是用于指定属性值或构造函数参数值的重要手段。
<property>
标签
- 通常用于setter注入,它允许你设置一个已经存在的bean的属性值。例如,如果你有一个名为
exampleBean
的bean,并且它有一个name
属性,你可以使用如下配置来设置该属性的值:
1
2
3
|
<bean id="exampleBean" class="com.example.ExampleClass">
<property name="name" value="Example Name"/>
</bean>
|
<constructor-arg>
标签
- 这个标签用于构造器注入,即在创建bean时通过构造函数传递参数。假设
ExampleClass
有一个接受字符串作为参数的构造函数,那么可以这样配置:
1
2
3
|
<bean id="exampleBean" class="com.example.ExampleClass">
<constructor-arg value="Example Name"/>
</bean>
|
如何实现值的注入
- 解析XML配置
- 首先,我们需要读取并解析XML配置文件,从中提取出所有的bean定义以及它们对应的属性和构造器参数信息。
- 实例化对象
- 对于每个bean定义,根据其指定的方式(默认构造函数、带参构造函数等)进行实例化。
- 设置属性值
- 如果bean定义中包含
<property>
标签,则需找到相应的setter方法并调用以设置属性值。
- 传递构造器参数
- 若存在
<constructor-arg>
标签,则在创建bean的过程中将这些参数传递给构造函数。
接下来我们会编写代码来实现上述步骤,确保能够正确地从XML配置中加载bean定义,并完成属性值的注入与构造器参数的传递。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
|
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<beans>
<bean id="aservice" class="com.minis.test.AServiceImpl">
<constructor-arg type="String" name="name" value="abc"/>
<constructor-arg type="int" name="level" value="3"/>
<property type="String" name="property1" value="Someone says"/>
<property type="String" name="property2" value="Hello World!"/>
</bean>
</beans>
|
和上面的配置属性对应,在测试类AServiceImpl中,要有相应的name、level、property1、property2字段来建立映射关系,这些实现体现在构造函数以及settter、getter等方法中。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
|
public class AServiceImpl implements AService {
private String name;
private int level;
private String property1;
private String property2;
public AServiceImpl() {
}
public AServiceImpl(String name, int level) {
this.name = name;
this.level = level;
System.out.println(this.name + "," + this.level);
}
public void sayHello() {
System.out.println(this.property1 + "," + this.property2);
}
// 在此省略property1和property2的setter、getter方法
}
|
接着,简化ArgumentValues类,移除暂时未用到的方法。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
|
public class ArgumentValues {
private final List<ArgumentValue> argumentValueList = new ArrayList<>();
public ArgumentValues() {
}
public void addArgumentValue(ArgumentValue argumentValue) {
this.argumentValueList.add(argumentValue);
}
public ArgumentValue getIndexedArgumentValue(int index) {
ArgumentValue argumentValue = this.argumentValueList.get(index);
return argumentValue;
}
public int getArgumentCount() {
return (this.argumentValueList.size());
}
public boolean isEmpty() {
return (this.argumentValueList.isEmpty());
}
}
|
做完准备工作之后,我们重点来看核心工作:解析 <property>
和 <constructor-arg>
两个标签。我们要在XmlBeanDefinitionReader类中处理这两个标签。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
|
public void loadBeanDefinitions(Resource resource) {
while (resource.hasNext()) {
Element element = (Element) resource.next();
String beanID = element.attributeValue("id");
String beanClassName = element.attributeValue("class");
BeanDefinition beanDefinition = new BeanDefinition(beanID,
beanClassName);
//处理属性
List<Element> propertyElements = element.elements("property");
PropertyValues PVS = new PropertyValues();
for (Element e : propertyElements) {
String pType = e.attributeValue("type");
String pName = e.attributeValue("name");
String pValue = e.attributeValue("value");
PVS.addPropertyValue(new PropertyValue(pType, pName, pValue));
}
beanDefinition.setPropertyValues(PVS);
//处理构造器参数
List<Element> constructorElements = element.elements("constructor-
arg");
ArgumentValues AVS = new ArgumentValues();
for (Element e : constructorElements) {
String aType = e.attributeValue("type");
String aName = e.attributeValue("name");
String aValue = e.attributeValue("value");
AVS.addArgumentValue(new ArgumentValue(aType, aName, aValue));
}
beanDefinition.setConstructorArgumentValues(AVS);
this.simpleBeanFactory.registerBeanDefinition(beanID,
beanDefinition);
}
}
}
|
从上述代码可以看出,程序在加载Bean的定义时要获取 <property>
和 <constructor-arg>
,只要循环处理它们对应标签的属性:type、name、value即可。随后,我们通过addPropertyValue和addArgumentValue两个方法就能将注入的配置读取进内存。
那么,将这些配置的值读取进内存之后,我们怎么把它作为Bean的属性注入进去呢?这要求我们在创建Bean的时候就要做相应的处理,给属性赋值。针对XML配置的Value值,我们要按照数据类型分别将它们解析为字符串、整型、浮点型等基本类型。在SimpleBeanFactory类中,调整核心的createBean方法,我们修改一下。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
|
private Object createBean(BeanDefinition beanDefinition) {
Class<?> clz = null;
Object obj = null;
Constructor<?> con = null;
try {
clz = Class.forName(beanDefinition.getClassName());
// 处理构造器参数
ArgumentValues argumentValues =
beanDefinition.getConstructorArgumentValues();
//如果有参数
if (!argumentValues.isEmpty()) {
Class<?>[] paramTypes = new Class<?>
[argumentValues.getArgumentCount()];
Object[] paramValues = new
Object[argumentValues.getArgumentCount()];
//对每一个参数,分数据类型分别处理
for (int i = 0; i < argumentValues.getArgumentCount(); i++) {
ArgumentValue argumentValue =
argumentValues.getIndexedArgumentValue(i);
if ("String".equals(argumentValue.getType()) ||
"java.lang.String".equals(argumentValue.getType())) {
paramTypes[i] = String.class;
paramValues[i] = argumentValue.getValue();
} else if ("Integer".equals(argumentValue.getType()) ||
"java.lang.Integer".equals(argumentValue.getType())) {
paramTypes[i] = Integer.class;
paramValues[i] =
Integer.valueOf((String)argumentValue.getValue());
} else if ("int".equals(argumentValue.getType())) {
paramTypes[i] = int.class;
paramValues[i] = Integer.valueOf((String)
argumentValue.getValue());
} else { //默认为string
paramTypes[i] = String.class;
paramValues[i] = argumentValue.getValue();
}
}
try {
//按照特定构造器创建实例
con = clz.getConstructor(paramTypes);
obj = con.newInstance(paramValues);
}
} else { //如果没有参数,直接创建实例
obj = clz.newInstance();
}
} catch (Exception e) {
}
// 处理属性
PropertyValues propertyValues = beanDefinition.getPropertyValues();
if (!propertyValues.isEmpty()) {
for (int i = 0; i < propertyValues.size(); i++) {
//对每一个属性,分数据类型分别处理
PropertyValue propertyValue =
propertyValues.getPropertyValueList().get(i);
String pType = propertyValue.getType();
String pName = propertyValue.getName();
Object pValue = propertyValue.getValue();
Class<?>[] paramTypes = new Class<?>[1];
if ("String".equals(pType) || "java.lang.String".equals(pType))
{
paramTypes[0] = String.class;
} else if ("Integer".equals(pType) ||
"java.lang.Integer".equals(pType)) {
paramTypes[0] = Integer.class;
} else if ("int".equals(pType)) {
paramTypes[0] = int.class;
} else { // 默认为string
paramTypes[0] = String.class;
}
Object[] paramValues = new Object[1];
paramValues[0] = pValue;
//按照setXxxx规范查找setter方法,调用setter方法设置属性
String methodName = "set" + pName.substring(0, 1).toUpperCase()
+ pName.substring(1);
Method method = null;
try {
method = clz.getMethod(methodName, paramTypes);
}
try {
method.invoke(obj, paramValues);
}
}
}
return obj;
}
}
|
代码处理与反射机制
1. 处理Constructor
在处理构造器时,我们首先需要从XML配置文件中提取属性值,这些值最初都是以通用的Object类型存在。根据type字段的定义,我们需要判断这些值的实际类型,目前我们支持String、Integer和int三种类型的识别。识别类型后,我们通过Java反射机制来构造对象,并将配置的属性值注入到Bean对象中,实现构造器注入。
2. 处理Property
处理属性与处理构造器类似,也需要通过type字段来确定Value的类型。不同之处在于,在确定类型后,我们需要手动构造setter方法,并利用反射机制将属性值注入到setter方法中,从而实现属性的赋值。
3. 核心机制:反射技术
无论是构造器注入还是setter注入,核心都是利用Java的反射机制来调用构造器和setter方法,并根据具体的类型将属性值作为参数传递进去。这也是所有框架实现IoC(控制反转)的基础。
4. 配置文件生效机制
通过反射机制给Bean的属性赋值,意味着配置文件中的属性设置生效了。这是实现Spring框架中Bean管理的关键步骤。
5. 依赖注入与IoC概念澄清
在实现过程中,我们经常会遇到依赖注入和IoC这两个术语。IoC是控制反转的缩写,但这个术语不够直观。通过我们的实现过程,可以更好地理解IoC的含义,即通过反射技术实现对象的创建和属性的注入,从而实现控制反转。
6. 总结
通过上述步骤,我们完成了XML配置的解析,并实现了Spring中Bean的构造器注入与setter注入方式。这不仅展示了反射技术在IoC容器中的重要性,也揭示了配置文件如何通过反射机制影响Bean的创建和属性赋值。
aaaaaa在一个典型的软件开发过程中,通常是由调用者直接创建和管理所需的对象(Bean)。然而,在控制反转(Inversion of Control, IoC)模式下,这个过程是相反的:不是由开发者手动创建对象,而是由一个外部框架来负责实例化、配置以及管理这些对象。这种模式将控制权从应用程序代码转移到了IoC容器手中,因此得名“控制反转”。不过,“控制反转”这一术语有时被认为不够直观,经过一段时间的讨论后,知名程序员Martin Fowler建议使用“依赖注入”(Dependency Injection, DI)作为更贴切的描述。自此之后,“依赖注入”成为了广泛接受并使用的术语。
Bean之间的依赖问题
在实际的应用场景中,经常需要处理Bean之间的依赖关系,尤其是在属性值为另一个对象时。例如,在与MySQL数据库交互的过程中,可能会使用到Mapper类,这类映射器也是通过IoC容器启动时加载的一个Bean对象。
一种简单的想法可能是直接指定所需Bean的全限定类名及其属性名。但这种方法面临一个问题,即如何有效地表示一个复杂对象的所有属性。为此,Spring框架提供了一个优雅的解决方案——<ref>
标签。该标签允许用户引用其他已定义的Bean,从而简化了对复杂对象间依赖关系的管理。
使用<ref>
解决依赖
通过在Spring配置文件中利用<ref bean="beanName"/>
,可以轻松地声明两个或多个Bean之间的依赖关系。这种方式不仅提高了代码的可读性,还增强了应用的灵活性与可维护性。下面是一个简化的示例,展示了如何在XML配置文件中使用<ref>
来建立Bean间的关联。
1
2
3
4
|
<bean id="exampleService" class="com.example.ExampleServiceImpl">
<property name="mapper" ref="exampleMapper"/>
</bean>
<bean id="exampleMapper" class="com.example.ExampleMapperImpl"/>
|
在此配置中,exampleService
Bean依赖于exampleMapper
Bean。通过ref
属性指定了这一点,使得Spring能够自动处理两者之间的连接,而无需手动进行实例化。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
|
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<beans>
<bean id="basebaseservice" class="com.minis.test.BaseBaseService">
<property type="com.minis.test.AServiceImpl" name="as" ref="aservice" />
</bean>
<bean id="aservice" class="com.minis.test.AServiceImpl">
<constructor-arg type="String" name="name" value="abc"/>
<constructor-arg type="int" name="level" value="3"/>
<property type="String" name="property1" value="Someone says"/>
<property type="String" name="property2" value="Hello World!"/>
<property type="com.minis.test.BaseService" name="ref1" ref="baseservice"/>
</bean>
<bean id="baseservice" class="com.minis.test.BaseService">
<property type="com.minis.test.BaseBaseService" name="bbs" ref="basebaseservice" />
</bean>
|
在上面的XML配置文件中,我们配置了一个Bean,ID命名为baseservice。随后在aservice bean的标签中设置ref=“baseservice”,也就是说我们希望此处注入的是一个Bean而不是一个简单的值。所以在对应的AServiceImpl里,也得有类型为BaseService的域ref1。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
|
public class AServiceImpl implements AService {
private String name;
private int level;
private String property1;
private String property2;
private BaseService ref1;
public AServiceImpl() {
}
public AServiceImpl(String name, int level) {
this.name = name;
this.level = level;
System.out.println(this.name + "," + this.level);
}
public void sayHello() {
System.out.println(this.property1 + "," + this.property2);
}
// 在此省略property1和property2的setter、getter方法
}
|
既然添加了ref属性,接下来我们很自然地会想到,要解析这个属性。下面我们就来解析一下ref,看看Spring是如何将配置的Bean注入到另外一个Bean中的。
我们为PropertyValue.java程序增加isRef字段,它可以判断属性是引用类型还是普通的值类型,我们看下修改后的代码。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
|
public class PropertyValue {
private final String type;
private final String name;
private final Object value;
private final boolean isRef;
public PropertyValue(String type, String name, Object value, boolean isRef)
{
this.type = type;
this.name = name;
this.value = value;
this.isRef = isRef;
}
|
在这里我们调整了PropertyValue的构造函数,增加了isRef参数。
接下来我们看看如何解析ref属性,我们还是在XmlBeanDefinitionReader类中来处理。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
|
public void loadBeanDefinitions(Resource resource) {
while (resource.hasNext()) {
Element element = (Element) resource.next();
String beanID = element.attributeValue("id");
String beanClassName = element.attributeValue("class");
BeanDefinition beanDefinition = new BeanDefinition(beanID,
beanClassName);
// handle constructor
List<Element> constructorElements = element.elements("constructor-
arg");
ArgumentValues AVS = new ArgumentValues();
for (Element e : constructorElements) {
String aType = e.attributeValue("type");
String aName = e.attributeValue("name");
String aValue = e.attributeValue("value");
AVS.addArgumentValue(new ArgumentValue(aType, aName, aValue));
}
beanDefinition.setConstructorArgumentValues(AVS);
// handle properties
List<Element> propertyElements = element.elements("property");
PropertyValues PVS = new PropertyValues();
List<String> refs = new ArrayList<>();
for (Element e : propertyElements) {
String pType = e.attributeValue("type");
String pName = e.attributeValue("name");
String pValue = e.attributeValue("value");
String pRef = e.attributeValue("ref");
String pV = "";
boolean isRef = false;
if (pValue != null && !pValue.equals("")) {
isRef = false;
pV = pValue;
} else if (pRef != null && !pRef.equals("")) {
isRef = true;
pV = pRef;
refs.add(pRef);
}
PVS.addPropertyValue(new PropertyValue(pType, pName, pV,
isRef));
}
beanDefinition.setPropertyValues(PVS);
String[] refArray = refs.toArray(new String[0]);
beanDefinition.setDependsOn(refArray);
this.simpleBeanFactory.registerBeanDefinition(beanID,
beanDefinition);
}
}
|
程序解析 <property>
标签
程序首先解析 <property>
标签,获取其中的 ref
参数。这个参数指定了Bean之间的引用关系。
设置 isRef
值
根据获取的 ref
参数,程序有针对性地设置了 isRef
的值。这个值用于标识属性值是否是一个Bean引用。
添加到 PropertyValues
随后,程序将解析得到的属性值添加到 PropertyValues
集合中。这个集合用于存储Bean的所有属性值。
调用 setDependsOn
方法
最后,程序调用 setDependsOn
方法,这个方法记录了某一个Bean引用的其他Bean。这样,当一个Bean被创建时,它所依赖的其他Bean也会被创建。
改造 createBean()
方法
为了提高代码的可维护性和可读性,我们将 createBean()
方法进行改造,抽取出一个单独处理属性的方法。这样做可以使得代码结构更加清晰,并且方便后续的扩展和维护。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
|
private Object createBean(BeanDefinition bd) {
... ...
handleProperties(bd, clz, obj);
return obj;
}
private void handleProperties(BeanDefinition bd, Class<?> clz, Object obj) {
// 处理属性
System.out.println("handle properties for bean : " + bd.getId());
PropertyValues propertyValues = bd.getPropertyValues();
//如果有属性
if (!propertyValues.isEmpty()) {
for (int i=0; i<propertyValues.size(); i++) {
PropertyValue propertyValue = propertyValues.getPropertyValueList().get(i);
String pName = propertyValue.getName();
String pType = propertyValue.getType();
Object pValue = propertyValue.getValue();
boolean isRef = propertyValue.getIsRef();
Class<?>[] paramTypes = new Class<?>[1];
Object[] paramValues = new Object[1];
if (!isRef) { //如果不是ref,只是普通属性
//对每一个属性,分数据类型分别处理
if ("String".equals(pType) || "java.lang.String".equals(pType)) {
paramTypes[0] = String.class;
}
else if ("Integer".equals(pType) || "java.lang.Integer".equals(pType)) {
paramTypes[0] = Integer.class;
}
else if ("int".equals(pType)) {
paramTypes[0] = int.class;
}
else {
paramTypes[0] = String.class;
}
paramValues[0] = pValue;
}
else { //is ref, create the dependent beans
try {
paramTypes[0] = Class.forName(pType);
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
try {
//再次调用getBean创建ref的bean实例
paramValues[0] = getBean((String)pValue);
}
}
//按照setXxxx规范查找setter方法,调用setter方法设置属性
String methodName = "set" + pName.substring(0,1).toUpperCase() + pName.substring(1);
Method method = null;
try {
method = clz.getMethod(methodName, paramTypes);
}
try {
method.invoke(obj, paramValues);
}
}
}
}
|
这里的重点是处理ref的这几行代码。
1
2
3
|
//is ref, create the dependent beans
paramTypes[0] = Class.forName(pType);
paramValues[0] = getBean((String)pValue);
|
aaaaaa在Spring框架中,通过getBean()
方法可以实现Bean之间的依赖注入。当一个Bean(例如ABean)需要另一个Bean(例如BBean)作为其属性时,Spring会在创建ABean的过程中调用getBean(BBean.class)
来获取BBean的实例。如果此时BBean还未被创建,Spring会立即创建它。这样的机制使得XML配置文件中Bean的声明顺序变得无关紧要。
循环依赖问题
然而,这种设计也带来了循环依赖的问题。假设ABean依赖于BBean,而BBean又依赖于CBean,并且CBean反过来还依赖于ABean。在这种情况下,传统的依赖注入流程似乎无法正常工作,因为每个Bean都在等待其他Bean先完成初始化,从而形成一个闭环。
Spring解决循环依赖的方式
为了解决这个问题,Spring引入了earlySingletonObjects的概念。这是一种特殊的数据结构,用于存放那些已经实例化但尚未完全初始化的Bean对象。这样,在进行属性注入之前,即使某个Bean还没有完全准备好,它的早期毛胚实例也可以被其他Bean引用。
具体过程如下:
- BeanDefinition生成
- 加载Bean类
- 实例化
- 保存早期毛胚实例
- 将这个不完整的实例放入
earlySingletonObjects
中。
- 属性注入
- 使用
earlySingletonObjects
中的实例进行属性注入,允许Bean之间存在循环依赖。
- 初始化
- 完成所有依赖注入后,对Bean执行初始化操作。
通过这种方式,即便存在复杂的多级依赖甚至是循环依赖的情况,Spring也能有效地管理Bean的生命周期和依赖关系,确保应用能够正确运行。
在Spring框架中,Bean的创建过程涉及到复杂的依赖关系。当一个Bean A依赖于另一个Bean B,而B又依赖于C,同时C反过来又依赖于A时,这就形成了一个循环依赖。为了处理这种情况,Spring采用了一种称为’三级缓存’的策略来管理这些早期暴露的Bean实例。
步骤解析:
-
实例化ABean:首先,Spring会创建一个ABean的早期不完整实例,并将其放入名为earlySingletonObjects的缓存中。这个缓存用于存放那些已经实例化但尚未完全初始化的单例对象。
-
注入属性到ABean:在给ABean注入属性的过程中,发现它还需要BBean。因此,Spring接着实例化BBean,同样地,将BBean的早期不完整实例也放入earlySingletonObjects缓存中。
-
实例化BBean:继续给BBean注入属性,此时发现它需要CBean。于是,Spring实例化CBean,并将其早期不完整实例也放入earlySingletonObjects缓存中。
-
实例化CBean:在给CBean注入属性时,发现它反过来还需要ABean。这时,Spring从earlySingletonObjects缓存中找到ABean的早期不完整实例,并注入到CBean中。这样,CBean就完成了创建。
-
完成BBean的属性注入:回到第二步,现在有了完整的CBean实例,可以将其注入到BBean中,从而完成BBean的创建。
-
完成ABean的属性注入:最后,回到第一步,现在有了完整的BBean实例,可以将其注入到ABean中,最终完成ABean的创建。
通过上述步骤,我们可以看到,尽管ABean、BBean和CBean之间存在复杂的循环依赖,Spring仍然能够有效地管理和解决这些问题,确保所有Bean都能被正确创建和初始化。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
|
@Override
public Object getBean(String beanName) throws BeansException {
//先尝试直接从容器中获取bean实例
Object singleton = this.getSingleton(beanName);
if (singleton == null) {
//如果没有实例,则尝试从毛胚实例中获取
singleton = this.earlySingletonObjects.get(beanName);
if (singleton == null) {
//如果连毛胚都没有,则创建bean实例并注册
BeanDefinition beanDefinition = beanDefinitionMap.get(beanName);
singleton = createBean(beanDefinition);
this.registerSingleton(beanName, singleton);
// 预留beanpostprocessor位置
// step 1: postProcessBeforeInitialization
// step 2: afterPropertiesSet
// step 3: init-method
// step 4: postProcessAfterInitialization
}
}
return singleton;
}
private Object createBean(BeanDefinition beanDefinition) {
Class<?> clz = null;
//创建毛胚bean实例
Object obj = doCreateBean(beanDefinition);
//存放到毛胚实例缓存中
this.earlySingletonObjects.put(beanDefinition.getId(), obj);
try {
clz = Class.forName(beanDefinition.getClassName());
}
//处理属性
handleProperties(beanDefinition, clz, obj);
return obj;
}
//doCreateBean创建毛胚实例,仅仅调用构造方法,没有进行属性处理
private Object doCreateBean(BeanDefinition bd) {
Class<?> clz = null;
Object obj = null;
Constructor<?> con = null;
try {
clz = Class.forName(bd.getClassName());
//handle constructor
ArgumentValues argumentValues = bd.getConstructorArgumentValues();
if (!argumentValues.isEmpty()) {
Class<?>[] paramTypes = new Class<?>[argumentValues.getArgumentCount()];
Object[] paramValues = new Object[argumentValues.getArgumentCount()];
for (int i=0; i<argumentValues.getArgumentCount(); i++) {
ArgumentValue argumentValue = argumentValues.getIndexedArgumentValue(i);
if ("String".equals(argumentValue.getType()) || "java.lang.String".equals(argumentValue.getType())) {
paramTypes[i] = String.class;
paramValues[i] = argumentValue.getValue();
}
else if ("Integer".equals(argumentValue.getType()) || "java.lang.Integer".equals(argumentValue.getType())) {
paramTypes[i] = Integer.class;
paramValues[i] = Integer.valueOf((String) argumentValue.getValue());
}
else if ("int".equals(argumentValue.getType())) {
paramTypes[i] = int.class;
paramValues[i] = Integer.valueOf((String) argumentValue.getValue()).intValue();
}
else {
paramTypes[i] = String.class;
paramValues[i] = argumentValue.getValue();
}
}
try {
con = clz.getConstructor(paramTypes);
obj = con.newInstance(paramValues);
}
}
else {
obj = clz.newInstance();
}
}
System.out.println(bd.getId() + " bean created. " + bd.getClassName() + " : " + obj.toString());
return obj;
}
|
Bean的创建过程
1. createBean()方法
createBean()方法负责创建Bean实例。首先,它调用doCreateBean(bd)方法来创建早期的毛胚实例,这个毛胚实例会被存放在earlySingletonObjects结构中。随后,createBean()方法会调用handleProperties()方法来补全这些毛胚Bean的属性值。
2. getBean()方法
在getBean()方法中,首先检查是否已经存在创建好的Bean实例,如果存在,则直接返回。如果不存在,则检查earlySingletonObjects中是否有相应的毛胚Bean,如果有,则直接返回该毛胚Bean。如果两者都不存在,则会去创建Bean实例,并根据Bean之间的依赖关系,创建所有相关的Bean实例。
3. 三级缓存的误解
尽管这个过程常被称为bean的“三级缓存”,但实际上这个术语并不完全准确。这个术语源自于Spring源代码中的注释,但由于这是Spring创始人自己的注释,因此大家也沿用了这个称呼。
4. refresh()方法的作用
在Spring框架中,Bean是一起创建的。为了简化内部复杂性,Spring提供了一个重要的包装方法:refresh()。这个方法通过调用getBean()来创建Bean实例,从而一次性创建出容器中所有的Bean实例。
5. SimpleBeanFactory中的refresh()方法实现
在SimpleBeanFactory中,我们可以实现一个简化版的refresh()方法,该方法通过调用getBean()来创建所有的Bean实例。
1
2
3
4
5
6
7
|
public void refresh() {
for (String beanName : beanDefinitionNames) {
try {
getBean(beanName);
}
}
}
|
然后我们改造ClassPathXmlApplicationContext,配合我们上一步增加的refresh()方法使用,你可以看下相应的代码。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
|
public class ClassPathXmlApplicationContext implements BeanFactory, ApplicationEventPublisher{
SimpleBeanFactory beanFactory;
public ClassPathXmlApplicationContext(String fileName) {
this(fileName, true);
}
public ClassPathXmlApplicationContext(String fileName, boolean isRefresh) {
Resource resource = new ClassPathXmlResource(fileName);
SimpleBeanFactory simpleBeanFactory = new SimpleBeanFactory();
XmlBeanDefinitionReader reader = new XmlBeanDefinitionReader(simpleBeanFactory);
reader.loadBeanDefinitions(resource);
this.beanFactory = simpleBeanFactory;
if (isRefresh) {
this.beanFactory.refresh();
}
}
// 省略方法实现
}
|
到这里,我们的ClassPAthXmlApplicationContext用一个refresh() 就将整个IoC容器激活了,运行起来,加载所有配置好的Bean。
你可以试着构建一下的测试代码。
1
2
3
4
|
public class BaseBaseService {
private AServiceImpl as;
// 省略 getter、setter方法
}
|
1
2
3
4
|
public class BaseService {
private BaseBaseService bbs;
// 省略 getter、setter方法
}
|
1
2
3
4
5
6
7
8
|
public class AServiceImpl implements AService {
private String name;
private int level;
private String property1;
private String property2;
private BaseService ref1;
// 省略 getter、setter方法
}
|
相应的XML配置如下:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
|
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<beans>
<bean id="aservice" class="com.minis.test.AServiceImpl">
<constructor-arg type="String" name="name" value="abc"/>
<constructor-arg type="int" name="level" value="3"/>
<property type="String" name="property1" value="Someone says"/>
<property type="String" name="property2" value="Hello World!"/>
<property type="com.minis.test.BaseService" name="ref1"
ref="baseservice"/>
</bean>
<bean id="basebaseservice" class="com.minis.test.BaseBaseService">
<property type="com.minis.test.AServiceImpl" name="as" ref="aservice" />
</bean>
<bean id="baseservice" class="com.minis.test.BaseService">
<property type="com.minis.test.BaseBaseService" name="bbs"
ref="basebaseservice" />
</bean>
|
在这节课中,我们继续深化了对Spring框架的理解,特别是围绕着IoC容器的实现。在上一节课的基础上,本节课重点讲解并实现了Bean的两种注入方式:构造器注入与setter注入。
为了支持更加复杂的依赖管理,我们在属性注入时引入了ref
属性的概念,它允许在一个Bean定义中引用另一个Bean。这种机制极大地提高了灵活性,使我们可以轻松地构建相互关联的对象图。
面对循环依赖这一挑战性问题,提出了“毛胚Bean”的概念,这是一种临时的、部分初始化的Bean状态,用以打破循环依赖链,从而确保整个系统能够顺利启动。
此外,还向我们的自定义IoC容器添加了一个关键性的refresh()
方法。该方法整合了从创建Bean工厂到最终完成所有Bean的加载全过程,是启动Spring应用上下文的核心步骤之一。
最后,运行测试程序验证了上述功能的正确性,标志着我们自己的IoC容器已成功运作起来。
课后思考题
你认为是否可以在一个Bean的构造器中直接注入另一个Bean?对于这个问题,欢迎你在留言区分享你的看法。同时,如果这节课对你有所启发,请不要吝啬于将知识传播出去,与更多朋友一起学习成长吧!
完整源代码请访问这里。