【手撕Spring源码】一些值得注意的Spring底层细节-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了【手撕Spring源码】一些值得注意的Spring底层细节。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

FactoryBean

FactoryBean是一个Factory对象,用于生成其他bean示例。当一个bean实现FactoryBean接口后,Spring容器调用其getObject方法返回该工厂所生成的bean,而不是该FactoryBean本身。但是工厂生成的产品对象只能说是一部分受到Spring容器的管理，我们来看看下面的例子：

我们把一个Bean1通过工厂Bean的方法纳入Spring管理，看看结果：

Bean1：

public class Bean1 implements BeanFactoryAware {
    private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(Bean1.class);

    private Bean2 bean2;

    @Autowired
    public void setBean2(Bean2 bean2) {
        log.debug("setBean2({})", bean2);
        this.bean2 = bean2;
    }

    public Bean2 getBean2() {
        return bean2;
    }

    @PostConstruct
    public void init() {
        log.debug("init");
    }

    @Override
    public void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) throws BeansException {
        log.debug("setBeanFactory({})", beanFactory);
    }
}

Bean1的工厂类：

@Component("bean1")
public class Bean1FactoryBean implements FactoryBean<Bean1> {

    private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(Bean1FactoryBean.class);

    // 决定了根据【类型】获取或依赖注入能否成功
    @Override
    public Class<?> getObjectType() {
        return Bean1.class;
    }

    // 决定了 getObject() 方法被调用一次还是多次
    @Override
    public boolean isSingleton() {
        return true;
    }

    @Override
    public Bean1 getObject() throws Exception {
        Bean1 bean1 = new Bean1();
        log.debug("create bean: {}", bean1);
        return bean1;
    }
}

Bean后处理器：

@Component
public class Bean1PostProcessor implements BeanPostProcessor {

    private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(Bean1PostProcessor.class);

    @Override
    public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        if (beanName.equals("bean1") && bean instanceof Bean1) {
            log.debug("before [{}] init", beanName);
        }
        return bean;
    }

    @Override
    public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        if (beanName.equals("bean1") && bean instanceof Bean1) {
            log.debug("after [{}] init", beanName);
        }
        return bean;
    }
}

测试类：

@ComponentScan
public class A43 {

    public static void main(String[] args) {
        AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(A43.class);

        Bean1 bean1 = (Bean1) context.getBean("bean1");
        Bean1 bean2 = (Bean1) context.getBean("bean1");
        Bean1 bean3 = (Bean1) context.getBean("bean1");
        
        //因为工厂isSingleton方法返回的true，所以是单例模式
        System.out.println(bean1);
        System.out.println(bean2);
        System.out.println(bean3);
		
		//如果想通过类型获取，那么工厂中的getObjectType方法就一定要返回正确的值
        System.out.println(context.getBean(Bean1.class));

		//两种获取工厂bean的方法
        System.out.println(context.getBean(Bean1FactoryBean.class));
        System.out.println(context.getBean("&bean1"));

        context.close();

}

结果：

【手撕Spring源码】一些值得注意的Spring底层细节

总结💡：

它的作用是用制造创建过程较为复杂的产品, 如 SqlSessionFactory, 但 @Bean 已具备等价功能
使用上较为古怪, 一不留神就会用错
1. 被 FactoryBean 创建的产品
  - 会认为创建、依赖注入、Aware 接口回调、前初始化这些都是 FactoryBean 的职责, 这些流程都不会走
  - 唯有后初始化的流程会走, 也就是产品可以被代理增强
  - 单例的产品不会存储于 BeanFactory 的 singletonObjects 成员中, 而是另一个 factoryBeanObjectCache 成员中
2. 按名字去获取时, 拿到的是产品对象, 名字前面加 & 获取的是工厂对象。当然我们也可以通过工厂类型去拿工厂对象。

@Indexed 原理

【手撕Spring源码】一些值得注意的Spring底层细节

💡

在编译时就根据 @Indexed 生成 META-INF/spring.components 文件
扫描时(二选一)
- 如果发现 META-INF/spring.components 存在, 以它为准加载 bean definition
- 否则, 会遍历包下所有 class 资源 (包括 jar 内的)
解决的问题：在编译期就找到 @Component 组件，节省运行期间扫描 @Component 的时间

Spring代理的特点

我们看一段代码：

@Component
public class Bean1 {

    private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(Bean1.class);

    protected Bean2 bean2;

    protected boolean initialized;

    @Autowired
    public void setBean2(Bean2 bean2) {
        log.debug("setBean2(Bean2 bean2)");
        this.bean2 = bean2;
    }

    @PostConstruct
    public void init() {
        log.debug("init");
        initialized = true;
    }

    public Bean2 getBean2() {
        log.debug("getBean2()");
        return bean2;
    }

    public boolean isInitialized() {
        log.debug("isInitialized()");
        return initialized;
    }
}

增强：

@Aspect
@Component
public class MyAspect {

    // 故意对所有方法增强
    @Before("execution(* com.itheima.a45.Bean1.*(..))")
    public void before() {
        System.out.println("before");
    }
}

测试类：
【手撕Spring源码】一些值得注意的Spring底层细节

【手撕Spring源码】一些值得注意的Spring底层细节

从这里我们可以看出来依赖注入和初始化影响的是原始对象

我们再来看看代理与目标的成员变量情况：

    public static void showProxyAndTarget(Bean1 proxy) throws Exception {
        System.out.println(">>>>> 代理中的成员变量");
        System.out.println("\tinitialized=" + proxy.initialized);
        System.out.println("\tbean2=" + proxy.bean2);

        if (proxy instanceof Advised advised) {
            System.out.println(">>>>> 目标中的成员变量");
            Bean1 target = (Bean1) advised.getTargetSource().getTarget();
            System.out.println("\tinitialized=" + target.initialized);
            System.out.println("\tbean2=" + target.bean2);
        }
    }

【手撕Spring源码】一些值得注意的Spring底层细节

所以说代理与目标是两个对象，二者成员变量并不共用数据。我们平时是使用的方法去获取成员变量，方法虽然被增强，但其中还是会调用原方法，所以获取的就是目标对象中的成员变量。这也给我们一种提示我们想要走代理增强就必须走方法，不能走成员。

spring 代理的设计特点
- 依赖注入和初始化影响的是原始对象
  - 因此 cglib 不能用 MethodProxy.invokeSuper()
- 代理与目标是两个对象，二者成员变量并不共用数据
static 方法、final 方法、private 方法均无法增强
- 进一步理解代理增强基于方法重写，这三种情况是无法被增强的

@Value 装配底层

查看需要的类型是否为 Optional，是，则进行封装（非延迟），否则向下走
查看需要的类型是否为 ObjectFactory 或 ObjectProvider，是，则进行封装（延迟），否则向下走
查看需要的类型（成员或参数）上是否用 @Lazy 修饰，是，则返回代理，否则向下走
解析 @Value 的值
1. 如果需要的值是字符串，先解析 ${ }，再解析 #{ }
2. 不是字符串，需要用 TypeConverter 转换
看需要的类型是否为 Stream、Array、Collection、Map，是，则按集合处理，否则向下走
在 BeanFactory 的 resolvableDependencies 中找有没有类型合适的对象注入，没有向下走
在 BeanFactory 及父工厂中找类型匹配的 bean 进行筛选，筛选时会考虑 @Qualifier 及泛型
结果个数为 0 抛出 NoSuchBeanDefinitionException 异常
如果结果 > 1，再根据 @Primary 进行筛选
如果结果仍 > 1，再根据成员名或变量名进行筛选
结果仍 > 1，抛出 NoUniqueBeanDefinitionException 异常

示例代码：

@Configuration
@SuppressWarnings("all")
public class A46 {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(A46.class);
        DefaultListableBeanFactory beanFactory = context.getDefaultListableBeanFactory();

        ContextAnnotationAutowireCandidateResolver resolver = new ContextAnnotationAutowireCandidateResolver();
        resolver.setBeanFactory(beanFactory);

//        test1(context, resolver, Bean1.class.getDeclaredField("home"));
//        test2(context, resolver, Bean1.class.getDeclaredField("age"));
//        test3(context, resolver, Bean2.class.getDeclaredField("bean3"));
        test3(context, resolver, Bean4.class.getDeclaredField("value"));
    }

    private static void test3(AnnotationConfigApplicationContext context, ContextAnnotationAutowireCandidateResolver resolver, Field field) {
        DependencyDescriptor dd1 = new DependencyDescriptor(field, false);
        // 获取 @Value 的内容
        String value = resolver.getSuggestedValue(dd1).toString();
        System.out.println(value);

        // 解析 ${}
        value = context.getEnvironment().resolvePlaceholders(value);
        System.out.println(value);
        System.out.println(value.getClass());

        // 解析 #{} @bean3
        Object bean3 = context.getBeanFactory().getBeanExpressionResolver().evaluate(value, new BeanExpressionContext(context.getBeanFactory(), null));

        // 类型转换
        Object result = context.getBeanFactory().getTypeConverter().convertIfNecessary(bean3, dd1.getDependencyType());
        System.out.println(result);
    }

    private static void test2(AnnotationConfigApplicationContext context, ContextAnnotationAutowireCandidateResolver resolver, Field field) {
        DependencyDescriptor dd1 = new DependencyDescriptor(field, false);
        // 获取 @Value 的内容
        String value = resolver.getSuggestedValue(dd1).toString();
        System.out.println(value);

        // 解析 ${}
        value = context.getEnvironment().resolvePlaceholders(value);
        System.out.println(value);
        System.out.println(value.getClass());
        Object age = context.getBeanFactory().getTypeConverter().convertIfNecessary(value, dd1.getDependencyType());
        System.out.println(age.getClass());
    }

    private static void test1(AnnotationConfigApplicationContext context, ContextAnnotationAutowireCandidateResolver resolver, Field field) {
        DependencyDescriptor dd1 = new DependencyDescriptor(field, false);
        // 获取 @Value 的内容
        String value = resolver.getSuggestedValue(dd1).toString();
        System.out.println(value);

        // 解析 ${}
        value = context.getEnvironment().resolvePlaceholders(value);
        System.out.println(value);
    }

    public class Bean1 {
        @Value("${JAVA_HOME}")
        private String home;
        @Value("18")
        private int age;
    }

    public class Bean2 {
        @Value("#{@bean3}") // SpringEL       #{SpEL}
        private Bean3 bean3;
    }

    @Component("bean3")
    public class Bean3 {
    }

    static class Bean4 {
        @Value("#{'hello, ' + '${JAVA_HOME}'}")
        private String value;
    }
}

重点：

${ }对应的解析方法：context.getEnvironment().resolvePlaceholders
#{ } 对应的解析方法：context.getBeanFactory().getBeanExpressionResolver().evaluate
ContextAnnotationAutowireCandidateResolver 作用之一，获取 @Value 的值

@Autowired 装配底层

收获💡

@Autowired 本质上是根据成员变量或方法参数的类型进行装配
如果待装配类型是 Optional，需要根据 Optional 泛型找到 bean，再封装为 Optional 对象装配
如果待装配的类型是 ObjectFactory，需要根据 ObjectFactory 泛型创建 ObjectFactory 对象装配
- 此方法可以延迟 bean 的获取
如果待装配的成员变量或方法参数上用 @Lazy 标注，会创建代理对象装配
- 此方法可以延迟真实 bean 的获取
- 被装配的代理不作为 bean
如果待装配类型是数组，需要获取数组元素类型，根据此类型找到多个 bean 进行装配
如果待装配类型是 Collection 或其子接口，需要获取 Collection 泛型，根据此类型找到多个 bean
如果待装配类型是 ApplicationContext 等特殊类型
- 会在 BeanFactory 的 resolvableDependencies 成员按类型查找装配
- resolvableDependencies 是 map 集合，key 是特殊类型，value 是其对应对象
- 不能直接根据 key 进行查找，而是用 isAssignableFrom 逐一尝试右边类型是否可以被赋值给左边的 key 类型
如果待装配类型有泛型参数
- 需要利用 ContextAnnotationAutowireCandidateResolver 按泛型参数类型筛选
如果待装配类型有 @Qualifier
- 需要利用 ContextAnnotationAutowireCandidateResolver 按注解提供的 bean 名称筛选
有 @Primary 标注的 @Component 或 @Bean 的处理
与成员变量名或方法参数名同名 bean 的处理

事件监听器

事件监听器的两种方式

实现 ApplicationListener 接口
- 根据接口泛型确定事件类型
@EventListener 标注监听方法
- 根据监听器方法参数确定事件类型
- 解析时机：在 SmartInitializingSingleton（所有单例初始化完成后），解析每个单例 bean

示例代码：

实现 ApplicationListener 接口：

// 事件解耦例子
@Configuration
public class A48_1 {
    public static void main(String[] args) {
        AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(A48_1.class);
        context.getBean(MyService.class).doBusiness();
        context.close();
    }

    static class MyEvent extends ApplicationEvent {
        public MyEvent(Object source) {
            super(source);
        }
    }

    @Component
    static class MyService {
        private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(MyService.class);
        @Autowired
        private ApplicationEventPublisher publisher; // applicationContext
        public void doBusiness() {
            log.debug("主线业务");
            // 主线业务完成后需要做一些支线业务，下面是问题代码
            publisher.publishEvent(new MyEvent("MyService.doBusiness()"));
        }
    }

    @Component
    static class SmsApplicationListener implements ApplicationListener<MyEvent> {
        private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(SmsApplicationListener.class);
        @Override
        public void onApplicationEvent(MyEvent event) {
            log.debug("发送短信");
        }
    }

    @Component
    static class EmailApplicationListener implements ApplicationListener<MyEvent> {
        private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(EmailApplicationListener.class);
        @Override
        public void onApplicationEvent(MyEvent event) {
            log.debug("发送邮件");
        }
    }

}

使用@EventListener：

@Configuration
public class A48_2 {
    public static void main(String[] args) {
        AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(A48_2.class);
        context.getBean(MyService.class).doBusiness();
        context.close();
    }

    static class MyEvent extends ApplicationEvent {
        public MyEvent(Object source) {
            super(source);
        }
    }

    @Component
    static class MyService {
        private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(MyService.class);
        @Autowired
        private ApplicationEventPublisher publisher; // applicationContext
        public void doBusiness() {
            log.debug("主线业务");
            // 主线业务完成后需要做一些支线业务，下面是问题代码
            publisher.publishEvent(new MyEvent("MyService.doBusiness()"));
        }
    }

    @Component
    static class SmsService {
        private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(SmsService.class);
        @EventListener
        public void listener(MyEvent myEvent) {
            log.debug("发送短信");
        }
    }

    @Component
    static class EmailService {
        private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(EmailService.class);
        @EventListener
        public void listener(MyEvent myEvent) {
            log.debug("发送邮件");
        }
    }
	
	//模拟多线程	

    @Bean
    public ThreadPoolTaskExecutor executor() {
        ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
        executor.setCorePoolSize(3);
        executor.setMaxPoolSize(10);
        executor.setQueueCapacity(100);
        return executor;
    }

    @Bean
    public SimpleApplicationEventMulticaster applicationEventMulticaster(ThreadPoolTaskExecutor executor) {
        SimpleApplicationEventMulticaster multicaster = new SimpleApplicationEventMulticaster();
        multicaster.setTaskExecutor(executor);
        return multicaster;
    }

}

模拟事件发布器

    @Bean
    public ApplicationEventMulticaster applicationEventMulticaster(ConfigurableApplicationContext context, ThreadPoolTaskExecutor executor) {
        return new AbstractApplicationEventMulticaster() {
            private List<GenericApplicationListener> listeners = new ArrayList<>();

            // 收集监听器
            public void addApplicationListenerBean(String name) {
                ApplicationListener listener = context.getBean(name, ApplicationListener.class);
                System.out.println(listener);
                // 获取该监听器支持的事件类型
                ResolvableType type = ResolvableType.forClass(listener.getClass()).getInterfaces()[0].getGeneric();
                System.out.println(type);

                // 将原始的 listener 封装为支持事件类型检查的 listener
                GenericApplicationListener genericApplicationListener = new GenericApplicationListener() {
                    // 是否支持某事件类型                真实的事件类型
                    public boolean supportsEventType(ResolvableType eventType) {
                        return type.isAssignableFrom(eventType);
                    }

                    public void onApplicationEvent(ApplicationEvent event) {
                        executor.submit(() -> listener.onApplicationEvent(event));
                    }
                };

                listeners.add(genericApplicationListener);
            }

            // 发布事件
            public void multicastEvent(ApplicationEvent event, ResolvableType eventType) {
                for (GenericApplicationListener listener : listeners) {
                    if (listener.supportsEventType(ResolvableType.forClass(event.getClass()))) {
                        listener.onApplicationEvent(event);
                    }
                }
            }
        };
    }

为了只实现两个核心方法，我们创建了一个AbstractApplicationEventMulticaster对ApplicationEventMulticaster接口进行了空实现，并定义为抽象类：

事件发布器模拟实现文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-487808.html

addApplicationListenerBean 负责收集容器中的监听器
- 监听器会统一转换为 GenericApplicationListener 对象，以支持判断事件类型
multicastEvent 遍历监听器集合，发布事件
- 发布前先通过 GenericApplicationListener.supportsEventType 判断支持该事件类型才发事件
- 可以利用线程池进行异步发事件优化
如果发送的事件对象不是 ApplicationEvent 类型，Spring 会把它包装为 PayloadApplicationEvent 并用泛型技术解析事件对象的原始类型

到了这里，关于【手撕Spring源码】一些值得注意的Spring底层细节的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！