Spring IOC容器分析(1) -- BeanFactory

搭建好源码阅读环境后,就可以慢慢走进Spring殿堂了。IOC是Inversion of Control的缩写,控制反转的意思。很多人可能都知道IOC是spring的核心,将对象的创建初始化等权限交由容器控制,从而减少对象之间的依赖。甚至听说过BeanFactory,知道BeanFactory是实现IOC机制的核心,但是具体如何实现,却不是十分清楚。下面我们来一步一步深入理解BeanFactory。

引例

在spring工程应用中,一般用spring注解@Autowired来自动加载依赖对象,如下所示:

public class MerchantController {

    @Autowired
    private final MerchantService merchantService;
}

注解@Autowired使得对象加载很方便,使得对象依赖间管理很容易。但是依据守恒定律,对象的加载、创建、初始化等步骤是不会减少的,这里使用简单了,那必然在别的地方执行了对象的加载、创建、初始化的过程。实际上这个加载、创建、初始化的过程是在Spring源码BeanFactory中完成的。

BeanFactory

首先看下BeanFactory源码,BeanFactory是一个祖宗级接口,定义了Bean Factory的各种基本方法。spring中各种具体bean工厂均是对BeanFactory接口的实现,如DefaultListableBeanFactory,SimpleJndiBeanFactory,StaticListableBeanFactory等。

作为一个接口,BeanFactory定义的方法非常简单,而且都是一些常用的方法模板,如:getBean()containsBean()isSingleton()方法。BeanFactory接口如下:

package org.springframework.beans.factory;

import org.springframework.beans.BeansException;
import org.springframework.core.ResolvableType;

public interface BeanFactory {

    String FACTORY_BEAN_PREFIX = "&";

    Object getBean(String name) throws BeansException;

    <T> T getBean(String name, Class<T> requiredType) throws BeansException;

    <T> T getBean(Class<T> requiredType) throws BeansException;

    Object getBean(String name, Object... args) throws BeansException;

    <T> T getBean(Class<T> requiredType, Object... args) throws BeansException;

    boolean containsBean(String name);

    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;

    Class<?> getType(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException;

    String[] getAliases(String name);
}

顾名思义,getBean()方法是用来获取Bean工厂中存储的对象实例,根据name即可获得对应的对象,也即是配置文件(暂认为xml)中定义的idcontainsBean是用于判断该Bean工厂中是否含有name所对应的对象。isSingleton是判断该name所对应的Bean是否是共享的单例,如果true的话,当调用getBean()方法时便会返回该Bean。

getBean()方法,应该能够猜测出:Bean工厂是先将name-bean作为一个键值对存储在一个容器中,当调用getBean()方法时,根据key值取出对应的bean值。实际上,spring中的确是这么做的。

根据UML类图关系,找到BeanFactory接口对应的默认实现类DefaultListableBeanFactory,如下图所示。

查看DefaultListableBeanFactory源码,发现:属性中beanDefinitionMap用于存储name-bean键值对,也即是存放Bean工厂实例化后的bean。截取部分源码如下:

package org.springframework.beans.factory.support;

@SuppressWarnings("serial")
public class DefaultListableBeanFactory extends AbstractAutowireCapableBeanFactory
        implements ConfigurableListableBeanFactory, BeanDefinitionRegistry, Serializable {
    ............
    /** Map of bean definition objects, keyed by bean name */
    private final Map<String, BeanDefinition> beanDefinitionMap = new ConcurrentHashMap<String, BeanDefinition>(256);
    ...........
}

从源码可以发现,存储键值对的容器是ConcurrentHashMap,它是一个基于HashMap的高并发容器,具有很好的线程安全性。其存储的不是String-Object键值对,而是String-BeanDefinition键值对,也就是说创建的bean对象不是以Object类型存储的,而是Bean Definition类型存储。为什么是这样的呢?请听下回分解

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