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Spring 框架之IOC容器加载重要组件

news 2025/7/16 7:12:51

1.读取配置
如果配置了这样的Bean: 在这里插入图片描述
或者
或者
这些是不同定义bean的方式，他们最终都会生成bean。那Spring为了生成bean代码复用，使用统一的创建流程，所以通过多态方式读取不同的配置会有不同的读取器，读取完后后续创建bean的流程是通用的。
不同的spring容器会使用不同的读取器：

AnnotationConfigApplicationContext-AnnotatedBeanDefinitionReader
ClassPathXmlApplicationContext-XmlBeanDefinitionReader
1.读取器：BeanDefinitionReader
接下来，我们来介绍几种在Spring源码中所提供的BeanDefinition读取器（BeanDefinitionReader），这些BeanDefinitionReader在我们使用Spring时用得少，但在Spring源码中用得多，相当于Spring源码的基础设施。
AnnotatedBeanDefinitionReader
可以直接把某个类转换为BeanDefinition，并且会解析该类上的注解，比如
注意：它能解析的注解是：@Conditional，@Scope、@Lazy、@Primary、@DependsOn、@Role、@Description
XmlBeanDefinitionReader
可以解析标签

AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);12XmlBeanDefinitionReader xmlBeanDefinitionReader = new XmlBeanDefinitionReader(context); 3int i = xmlBeanDefinitionReader.loadBeanDefinitions("spring.xml"); 45System.out.println(context.getBean("user"));

2. 扫描器ClassPathBeanDefinitionScanner
ClassPathBeanDefinitionScanner是扫描器，但是它的作用和BeanDefinitionReader类似，它可以进行扫描，扫描某个包路径，对扫描到的类进行解析，比如，扫描到的类上如果存在@Component注解，
那么就会把这个类解析为一个BeanDefinition，比如：
AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext();
context.refresh();
ClassPathBeanDefinitionScanner scanner = new ClassPathBeanDefinitionScanner(context);
scanner.scan(“com.xs”);
System.out.println(context.getBean(“userService”));
3.注册BeanDefinition
Spring为了使用通用的创建bean流程，不同的配置最终会成为通用的对象：BeanDefinition
BeanDefinition表示Bean定义，BeanDefinition中存在很多属性用来描述一个Bean的特点。比如：
class，表示Bean类型
scope，表示Bean作用域，单例或原型等
lazyInit：表示Bean是否是懒加载
initMethodName：表示Bean初始化时要执行的方法
destroyMethodName：表示Bean销毁时要执行的方法
还有很多…
在Spring中，我们经常会通过以下几种方式来定义Bean：

@Bean
@Component(@Service,@Controller)
这些，我们可以称之申明式定义Bean。
我们还可以编程式定义Bean，那就是直接通过BeanDefinition，比如：
AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
/ 生成一个BeanDefinition对象，并设置beanClass为User.class，并注册到ApplicationContext中
AbstractBeanDefinition beanDefinition = BeanDefinitionBuilder.genericBeanDefinition().getBeanDefinition();
beanDefinition.setBeanClass(User.class);
context.registerBeanDefinition(“user”, beanDefinition);
System.out.println(context.getBean(“user”));
我们还可以通过BeanDefinition设置一个Bean的其他属性;
在这里插入图片描述
和申明式事务、编程式事务类似，通过，@Bean，@Component等申明式方式所定义的Bean，最终都会被Spring解析为对应的BeanDefinition对象，并放入Spring容器中。
MetadataReader、ClassMetadata、AnnotationMetadata
在Spring中需要去解析类的信息，比如类名、类中的方法、类上的注解，这些都可以称之为类的元数据，所以Spring中对类的元数据做了抽象，并提供了一些工具类。
MetadataReader表示类的元数据读取器，默认实现类为SimpleMetadataReader。比如：


public static void main(String[] args) throws IOException { 
SimpleMetadataReaderFactory simpleMetadataReaderFactory = new SimpleMetadataReaderFac
tory();
// 构造一个MetadataReader
MetadataReader metadataReader = simpleMetadataReaderFactory.getMetadataReader("
com.xs.service.UserService");
// 得到一个ClassMetadata，并获取了类名
ClassMetadata classMetadata = metadataReader.getClassMetadata();
System.out.println(classMetadata.getClassName()); 
// 获取一个AnnotationMetadata，并获取类上的注解信息 
AnnotationMetadata annotationMetadata = metadataReader.getAnnotationMetadata(); for (String annotationType : annotationMetadata.getAnnotationTypes()) { 
}

需要注意的是，SimpleMetadataReader去解析类时，使用的ASM技术。
为什么要使用ASM技术，Spring启动的时候需要去扫描，如果指定的包路径比较宽泛，那么扫描的类是非常多的，那如果在Spring启动时就把这些类全部加载进JVM了，这样不太好，所以使用了ASM技术。
4. BeanFactory
BeanFactory表示Bean工厂，所以很明显，BeanFactory会负责创建Bean，并且提供获取Bean的API。
而ApplicationContext是BeanFactory的一种，在Spring源码中，是这么定义的：
在这里插入图片描述
首先，在Java中，接口是可以多继承的，我们发现ApplicationContext继承了ListableBeanFactory和HierarchicalBeanFactory，而ListableBeanFactory和HierarchicalBeanFactory都继承至BeanFactory，
所以我们可以认为ApplicationContext继承了BeanFactory，相当于苹果继承水果，宝马继承汽车一样，ApplicationContext也是BeanFactory的一种，拥有BeanFactory支持的所有功能，不过ApplicationContext比BeanFactory更加强大，ApplicationContext还基础了其他接口，也就表示
ApplicationContext还拥有其他功能，比如MessageSource表示国际化，ApplicationEventPublisher表示事件发布，EnvironmentCapable表示获取环境变量，等等，关于ApplicationContext后面再详细讨论。
在Spring的源码实现中，当我们new一个ApplicationContext时，其底层会new一个BeanFactory出来，当使用ApplicationContext的某些方法时，比如getBean()，底层调用的是BeanFactory的getBean()方法。
在Spring源码中，BeanFactory接口存在一个非常重要的实现类是：DefaultListableBeanFactory，也是非常核心的。
所以，我们可以直接来使用DefaultListableBeanFactory，而不用使用ApplicationContext的某个实现类，比如：在这里插入图片描述
DefaultListableBeanFactory是非常强大的，支持很多功能，可以通过查看DefaultListableBeanFactory的类继承实现结构来看

这部分现在看不懂没关系，源码熟悉一点后回来再来看都可以。
它实现了很多接口，表示，它拥有很多功能：
1.AliasRegistry：支持别名功能，一个名字可以对应多个别名
2.BeanDefinitionRegistry：可以注册、保存、移除、获取某个BeanDefinition
3BeanFactory：Bean工厂，可以根据某个bean的名字、或类型、或别名获取某个Bean对象
4SingletonBeanRegistry：可以直接注册、获取某个单例Bean
5SimpleAliasRegistry：它是一个类，实现了AliasRegistry接口中所定义的功能，支持别名功能
6ListableBeanFactory：在BeanFactory的基础上，增加了其他功能，可以获取所有BeanDefinition的beanNames，可以根据某个类型获取对应的beanNames，可以根据某个类型获取{类型：对应的Bean}的映射关系
7HierarchicalBeanFactory：在BeanFactory的基础上，添加了获取父BeanFactory的功能
8DefaultSingletonBeanRegistry：它是一个类，实现了9SingletonBeanRegistry接口，拥有了直接注册、获取某个
单例Bean的功能
10ConfigurableBeanFactory：在HierarchicalBeanFactory和SingletonBeanRegistry的基础上，添加了设置父BeanFactory、类加载器（表示可以指定某个类加载器进行类的加载）、设置Spring EL表达式解析器（表示该BeanFactory可以解析EL表达式）、设置类型转化服务（表示该BeanFactory可以进行类型转化）、可以添加BeanPostProcessor（表示该BeanFactory支持Bean的后置处理器），可以合并BeanDefinition，可以销毁某个Bean等等功能
11FactoryBeanRegistrySupport：支持了FactoryBean的功能
AutowireCapableBeanFactory：是直接继承了BeanFactory，在BeanFactory的基础上，支持在创建Bean的过程中能对Bean进行自动装配
AbstractBeanFactory：实现了ConfigurableBeanFactory接口，继承了FactoryBeanRegistrySupport，这个BeanFactory的功能已经很全面了，但是不能自动装配和获取beanNamesConfigurableListableBeanFactory：继承了ListableBeanFactory、AutowireCapableBeanFactory、
ConfigurableBeanFactoryAbstractAutowireCapableBeanFactory：继承了AbstractBeanFactory，实现了AutowireCapableBeanFactory，拥有了自动装配的功能DefaultListableBeanFactory：继承了AbstractAutowireCapableBeanFactory，实现了
ConfigurableListableBeanFactory接口和BeanDefinitionRegistry接口，所以DefaultListableBeanFactory的功能很强大

ApplicationContext
HierarchicalBeanFactory：拥有获取父BeanFactory的功能
ListableBeanFactory：拥有获取beanNames的功能
ResourcePatternResolver：资源加载器，可以一次性获取多个资源（文件资源等等）
EnvironmentCapable：可以获取运行时环境（没有设置运行时环境功能）
ApplicationEventPublisher：拥有广播事件的功能（没有添加事件监听器的功能）
MessageSource：拥有国际化功能
我们先来看ApplicationContext两个比较重要的实现类：
AnnotationConfigApplicationContext
ClassPathXmlApplicationContext
AnnotationConfigApplicationContext
在这里插入图片描述
ConfigurableApplicationContext：继承了ApplicationContext接口，增加了，添加事件监听器、添加BeanFactoryPostProcessor、设置Environment，获取ConfigurableListableBeanFactory等功能

AbstractApplicationContext：实现了ConfigurableApplicationContext接口

GenericApplicationContext：继承了AbstractApplicationContext，实现了BeanDefinitionRegistry接口，拥有了所有ApplicationContext的功能，并且可以注册BeanDefinition，注意这个类中有一个属性
(DefaultListableBeanFactory beanFactory)

AnnotationConfigRegistry：可以单独注册某个为类为BeanDefinition（可以处理该类上的**@Configuration注解**，已经可以处理**@Bean注解**），同时可以扫描AnnotationConfigApplicationContext：继承了GenericApplicationContext，实现了AnnotationConfigRegistry接
口，拥有了以上所有的功能

ClassPathXmlApplicationContext
在这里插入图片描述
ApplicationContext=BeanFactory的全自动版+ 服务周到版


DefaultListableBeanFactory defaultListableBeanFactory = new
DefaultListableBeanFactory();
AnnotatedBeanDefinitionReader annotatedBeanDefinitionReader = new
AnnotatedBeanDefinitionReader(defaultListableBeanFactory);
annotatedBeanDefinitionReader.register(MainStart.class); 
// 解析配置
AnnotatedBeanDefinition beanDefinition = (AnnotatedBeanDefinition)
defaultListableBeanFactory.getBeanDefinition("mainStart");
if(beanDefinition.getMetadata().hasAnnotation(ComponentScan.class.getName())){// 读取为BeanDefintion ClassPathBeanDefinitionScanner classPathBeanDefinitionScanner = new
ClassPathBeanDefinitionScanner(defaultListableBeanFactory);classPathBeanDefinitionScanner.scan("com.xushu.all"); 
} 
// 一个个创建bean 
defaultListableBeanFactory.preInstantiateSingletons();