Spring源碼解析 - AbstractBeanFactory 實現介面與父類分析

分析Spring中Beanfactory中使用的別名,單例註冊維護,工廠方法FactoryBean的介面定義與實現.

我們先來看類圖吧:

除了BeanFactory這一支的介面,AbstractBeanFactory主要實現了AliasRegistry和SingletonBeanRegistry介面.

這邊主要提供了這樣的三個功能: 別名管理,單例創建與註冊,工廠方法FactoryBean支持.

我們來看看這些介面,類的主要職責吧:

BeanFactory Spring IOC容器的根介面

-- HierachicalBeanFactory 實現容器的繼承,就是可以有父 BeanFactory

-- -- ConfigureabelBeanFactory 提供factory的配置功能

AliasRegistry 定義bean name的別名管理

-- SimpleAliasRegistry 在實現別名管理介面基礎上,添加一個canonicalName查找類真是名稱api

SingletonBeanRegistry 提供單例註冊,查詢服務

-- DefaultSingletonBeanRegistry 實現單例與DisposableBean的生命周期管理(創建,維護,銷毀)

-- -- FactoryBeanRegistrySupport 添加工廠方式創建類FactoryBean的支持

-- -- -- AbstractBeanFactory BeanFactory的抽象實現.

也就是說這邊可以分為這樣幾類職責:

a, 類別名管理

b, 單例生命周期管理

c, 工廠方法初始化類對應的FactoryBean

d, BeanFactory容器

BeanFactory容器的職責(BeanFactory,HierachicalBeanFactory,ConfigureableBeanFactory)在上一篇文章<Spring源碼解析 - BeanFactory介面體系解讀>里已經分析過,有興趣可以看下.

我們今天主要分析其他的三個職責,如下的介面與類(順便做目錄):

1. AliasRegistry 定義bean name的別名管理

2. SimpleAliasRegistry 實現別名管理介面

3. SingletonBeanRegistry 提供單例註冊,查詢服務

4. DefaultSingletonBeanRegistry 實現單例與DisposableBean的生命周期管理(創建,維護,銷毀)

5. FactoryBeanRegistrySupport 添加工廠方式創建類FactoryBean的支持

1. AliasRegistry 定義bean name的別名管理

提供別名的註冊,查找,刪除,判斷定義.

看個類圖就行,不用展開.

2. SimpleAliasRegistry 實現別名管理介面

這邊除了實現介面定義的api,還添加了兩個公共api:

　　批量校驗別名public void resolveAliases(StringValueResolver valueResolver)和查找別名對應的原始類名public String canonicalName(String name)

這邊以別名為key緩存數據.

1     /** Map from alias to canonical name */
2     private final Map<String, String> aliasMap = new ConcurrentHashMap<String, String>(16);

分析下api實現邏輯吧:

2.1 別名註冊 registerAlias(String name, String alias)

2.2 刪除別名public void removeAlias(String alias)

　　校驗下,如果別名不存在報錯:throw new IllegalStateException("No alias '" + alias + "' registered");

2.3 判斷別名是否存在

　　直接使用ConcurrentHashMap的containsKey

2.4 獲取別名public String[] getAliases(String name)

　　主要邏輯是加了個鎖,然後是遞歸調用retrieveAliases,查找多層次的別名(就是查找別名的別名這些下去)

2.5 使用StringValueResolver解析類名,別名後,進行迴圈依賴的校驗

　　這邊使用的是StringValueResolver的介面,具體實現需要靠註入

3. SingletonBeanRegistry 提供單例註冊,查詢服務

這邊定義的單例註冊,有點門道,主要就是相對BeanFactory的api而言有點low,沒有做附加的處理.

　　註冊的時候不管註入afterPropertiesSet的初始化回調.

　　查找的時候不管還沒初始化的單例不說,還不管別名問題,不管FactoryBean如何區分是獲取FactoryBean本身還是getObject初始化的實例.

咱們一個個api分析吧.

3.1 註冊單例 void registerSingleton(String beanName, Object singletonObject);

　　這邊的實現不會再調用初始化回調函數,如InitializingBean 的afterPropertiesSet,所以這邊應該接收的是完成初始化的實例

　　同理也不會調用銷毀的回調,如DisposableBean的destroy

　　這跟標準的BeanFactory中註冊單例是明顯不同的,因為那邊是會調用各種回調.

3.2 查找單例 Object getSingleton(String beanName);

　　　　　　String[] getSingletonNames();

　　　　　　int getSingletonCount();

　　設計於訪問手動註冊的單例.

　　這邊只會查找已經初始化完畢的單例,有bean definition但沒有實例化的這邊查找不到.

　　這邊也不會處理FactoryBean的情況(就是具體獲取getObject還是factoryBean本身的區分,&),別名也需要預先轉化好了來查.

3.3 判斷是否保護單例 boolean containsSingleton(String beanName);

　　只有單例已經實例化才會返回true,剩下的看3.2 查找單例的說明吧,一樣的.

4. DefaultSingletonBeanRegistry 實現單例與DisposableBean的生命周期管理(創建,維護,銷毀)

在SingletonBeanRegistry註冊的基礎上,添加單例的共用.

也支持容器關閉時,DisposableBean實例的銷毀

4.1 這邊註冊時,通過下麵四個變數來維護:

　　Map<String, Object> singletonObjects 緩存以bean name為key的單例實例

　　Map<String, ObjectFactory> singletonFactories 緩存以bean name 為key的ObjectFactory

　　Map<String, Object> earlySingletonObjects 用於解決單例時的迴圈依賴,這邊緩存以bean name為key的預初始化單例

　　Set<String> registeredSingletons 已經註冊好的單例bean name

　　這邊singletonObjects和registeredSingletons的數據應該是同步的,只是適用於不同的場景,但他們倆跟singletonFactories 和earlySingletonObjects分別互斥,就是singletonObjects里有了,這兩個肯定沒有.

　　同時這邊也有inCreationCheckExclusions和singletonsCurrentlyInCreation進行鎖控制的概念.

　　　　singletonsCurrentlyInCreation緩存bean正在被初始化,這樣就不能再發起初始化;

　　　　inCreationCheckExclusions 直接緩存當前不能載入的bean

　　這部分看個例子就,清晰了,初始化前需要先使用beforeSingletonCreation判斷

　　　　這邊inCreationCheckExclusions不包含beanName才會去判斷singletonsCurrentlyInCreation

1     protected void beforeSingletonCreation(String beanName) {
2         if (!this.inCreationCheckExclusions.containsKey(beanName) &&
3                 this.singletonsCurrentlyInCreation.put(beanName, Boolean.TRUE) != null) {
4             throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName);
5         }
6     }

4.2 管理bean的依賴問題

　　使用如下三個屬性進行管理:

　　Map<String, Set<String>> containedBeanMap　　依賴的bean name為key , 就是依賴類 -> 查找被依賴的類

　　Map<String, Set<String>> dependentBeanMap　　依賴的原始bean name為key

　　Map<String, Set<String>> dependenciesForBeanMap　　被依賴的bean name為key

4.3 bean 銷毀

　　這不過跟初始化類似,自行看代碼比較簡單.　　　　

5. FactoryBeanRegistrySupport 添加工廠方式創建類FactoryBean的支持

添加對FactoryBean的支持,就是使用工廠方法初始化類.

這裡主要涉及3個新概念:FactoryBean,BeanPostProcessor和AccessController.這三個概念懂了,源碼也就分析完了.

5.1 FactoryBean,通過T getObject() api提供簡單工廠方法,可用用於創建單例,原型模式的實例.主要用於創建過程複雜,xml配置不方便的情況.

　　其實這個就是使用spring的介面對簡單工廠設計模式做了一個規範,方便大家在spring中配置使用.

　　具體直接看<Spring配置bean的方法(工廠方法和Factorybean)>

5.2 BeanPostProcessor用於bean 初始化時進行功能增強,類似web開發中的filter.

　　這邊有兩個api:

　　postProcessBeforeInitialization 在類初始化前調用,比InitializaingBean 的 setPropertiesSet 和 xml文件中自定義的init-method方法執行都早

　　postProcessAfterInitialization 類初始話後調用,在InitializaingBean 的 setPropertiesSet 和 xml文件中自定義的init-method方法之後執行

5.3 AccessController jdk的安全控制,跟spring關聯不大,還是度娘吧,不多寫了.

　　在 Java 中將執行程式分成本地和遠程兩種，本地代碼預設視為可信任的，而遠程代碼則被看作是不受信的。對於授信的本地代碼，可以訪問一切本地資源。

　　在應用開發中還有一些關於安全的複雜用法，其中最常用到的 API 就是 doPrivileged。doPrivileged 方法能夠使一段受信任代碼獲得更大的許可權，甚至比調用它的應用程式還要多，可做到臨時訪問更多的資源。

所以就出現了spring中的典型代碼

 1 if (System.getSecurityManager() != null) {
 2     AccessControlContext acc = getAccessControlContext();
 3     try {
 4         object = AccessController.doPrivileged(new PrivilegedExceptionAction<Object>() {
 5             public Object run() throws Exception {
 6                     return factory.getObject();
 7                 }
 8             }, acc);
 9     }
10     catch (PrivilegedActionException pae) {
11         throw pae.getException();
12     }
13 }else {
14     object = factory.getObject();
15 }