BeanFactory體繫結構_ZenDei技術網路在線

BeanFactory是Spring中非常重要的一個類，搞懂了它，你就知道了bean的初始化和摧毀過程，對於深入理解IOC有很大的幫助。 BeanFactory體繫結構首先看一下使用IDEA生成的繼承層次圖（圖中去掉了ApplicationContext的繼承圖）：可以看到下的介面主要分為三個 ...

BeanFactory是Spring中非常重要的一個類，搞懂了它，你就知道了bean的初始化和摧毀過程，對於深入理解IOC有很大的幫助。

BeanFactory體繫結構

首先看一下使用IDEA生成的繼承層次圖（圖中去掉了ApplicationContext的繼承圖）：

可以看到BeanFactory下的介面主要分為三個：

HierarchicalBeanFactory：詳細的分析見https://www.cnblogs.com/zhangfengxian/p/11086695.html#hierarchicalbeanfactory
ListableBeanFactory：詳細的分析見https://www.cnblogs.com/zhangfengxian/p/11086695.html#listablebeanfactory
AutowireCapableBeanFactory：能夠自動裝配的bean的工廠需要實現此介面，下麵會進行詳細的說明。

關於BeanFactory的分析見https://www.cnblogs.com/zhangfengxian/p/11086695.html#beanfactory

BeanFactory介面分析

下麵將對BeanFactory中的介面進行分析。

AutowireCapableBeanFactory

該介面提供了對現有bean進行自動裝配的能力，設計目的不是為了用於一般的應用代碼中，對於一般的應用代碼應該使用BeanFactory和ListableBeanFactory。其他框架的代碼集成可以利用這個介面去裝配和填充現有的bean的實例，但是Spring不會控制這些現有bean的生命周期。你也許註意到了ApplicationContext中的getAutowireCapableBeanFactory()能獲取到AutowireCapableBeanFactory的實例（https://www.cnblogs.com/zhangfengxian/p/11086695.html#applicationcontext%E8%AE%BE%E8%AE%A1%E8%A7%A3%E6%9E%90）。同樣，也能實現BeanFactoryAware介面來接收BeanFactory（應用程式上下暴露的內部使用的BeanFactory）的實例，然後將其轉換成AutowireCapableBeanFactory。

下麵看一下這個介面中的靜態成員變數和方法：

// 定義了bean的裝配策略
int AUTOWIRE_NO = 0;            // 不進行裝配
int AUTOWIRE_BY_NAME = 1;       // 根據名字進行裝配
int AUTOWIRE_BY_TYPE = 2;       // 根據類型進行裝配
int AUTOWIRE_CONSTRUCTOR = 3;   // 根據構造函數進行裝配
@Deprecated
int AUTOWIRE_AUTODETECT = 4;    // Spring3.0已經過時的方法，通過省視bean來決定適當的裝載策略

//Spring5.1後增加，原始實例的尾碼，例如"com.mypackage.MyClass.ORIGINAL"，強制返回給定的實例（沒有代理）
String ORIGINAL_INSTANCE_SUFFIX = ".ORIGINAL";

// 完全創建給定類的一個新的實例，包括所有適用的BeanPostProcessor
// 填充註解的field和方法，並且會應用所有的初始化回調函數
<T> T createBean(Class<T> beanClass) throws BeansException;
// 裝配bean，通過應用初始化之後的回調函數和bean屬性的後置處理來填充給定的bean的實例
// 本質上是為了在創建新的實例或者反序列化實例時，填充（重新填充）實例中註解的field和方法
void autowireBean(Object existingBean) throws BeansException;
// 配置給定的原始bean：自動裝配bean的屬性，應用bean的屬性值、工廠回調函數（例如setBeanName,values）
// 同樣也會應用所有bean的後置處理器
Object configureBean(Object existingBean, String beanName) throws BeansException;

// 使用指定的裝配策略來完全創建一個新的bean的實例
Object createBean(Class<?> beanClass, int autowireMode, boolean dependencyCheck) throws BeansException;
// 使用指定的裝配策略來實例化一個給定類新的bean的實例
// 不會應用標準的BeanPostProcessor回調函數或者在未來執行任何bean的初始化
Object autowire(Class<?> beanClass, int autowireMode, boolean dependencyCheck) throws BeansException;
// 根據名字和類型來自動裝配給定bean的實例的屬性
// 不會應用標準的BeanPostProcessor回調函數或者在未來執行任何bean的初始化
void autowireBeanProperties(Object existingBean, int autowireMode, boolean dependencyCheck)
    throws BeansException;
// 應用給定名字的bean的定義的屬性值到給定的bean的實例
// 該方法不會自動裝配bean屬性，僅僅應用明確定義的屬性值
void applyBeanPropertyValues(Object existingBean, String beanName) throws BeansException;
// 初始化給定的原始的bean應用bean的屬性值、工廠回調函數（例如setBeanName,values）
// 同樣也會應用所有bean的後置處理器
Object initializeBean(Object existingBean, String beanName) throws BeansException;
// 應用BeanPostProcessor到給定的現存的bean的實例，調用postProcessBeforeInitialization方法
Object applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(Object existingBean, String beanName)
    throws BeansException;
// 應用BeanPostProcessor到給定的現存的bean的實例，postProcessAfterInitialization
Object applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(Object existingBean, String beanName)
    throws BeansException;
// 摧毀給定的bean的實例，應用DisposableBean規約和註冊的DestructionAwareBeanPostProcessor
void destroyBean(Object existingBean);

// 解析唯一匹配給定對象類型的bean的實例，該方法是getBean(Class)的變種，只不過它還提供了匹配實例的bean的名字
<T> NamedBeanHolder<T> resolveNamedBean(Class<T> requiredType) throws BeansException;
// 解析給定bean的名字的實例，提供了用於暴露目標的工廠方法的依賴描述符
Object resolveBeanByName(String name, DependencyDescriptor descriptor) throws BeansException;
// 針對在工廠中定義的bean來解析指定的依賴
Object resolveDependency(DependencyDescriptor descriptor, @Nullable String requestingBeanName) throws BeansException;
// 針對在工廠中定義的bean來解析指定的依賴
Object resolveDependency(DependencyDescriptor descriptor, @Nullable String requestingBeanName,
                         @Nullable Set<String> autowiredBeanNames, @Nullable TypeConverter typeConverter) throws BeansException;

ConfigurableBeanFactory

ConfigurableBeanFactory提供了bean工廠的配置機制（除了BeanFactory介面中的bean的工廠的客戶端方法）。該BeanFactory介面不適應一般的應用代碼中，應該使用BeanFactory和ListableBeanFactory。該擴展介面僅僅用於內部框架的使用，並且是對bean工廠配置方法的特殊訪問。

ConfigurableBeanFactory繼承自HierarchicalBeanFactory和SingletonBeanRegistry，下麵先看下SingletonBeanRegistry：

SingletonBeanRegistry是為了共用的bean的實例而定義的註冊器，以統一的方式暴露單例管理機制。下麵是在此介面中定義的方法：

// 在bean的註冊器中以給定的bean的名字將給定的現存對象註冊為單例
void registerSingleton(String beanName, Object singletonObject);
// 根據給定的bean的名字來獲取單例bean，可能為null
Object getSingleton(String beanName);
// 是否包含給定名字的單例bean
boolean containsSingleton(String beanName);
// 獲取所有在註冊器中註冊的單例bean的名字
String[] getSingletonNames();
// 獲取所有在註冊器中註冊的單例bean的數量
int getSingletonCount();
// 獲取在這個註冊器中使用的單例的mutex（用於外部協同）
Object getSingletonMutex();

需要註意的是使用registerSingleton方法註冊的單例bean，不會執行任何的初始化回調函數（尤其不會調用InitializingBean的afterPropertiesSet方法），同樣也不會接收任何的摧毀回調函數。如果需要接收初始化和摧毀回調函數，請註冊bean的定義而不是現存的實例對象。

接下來看下ConfigurableBeanFactory中定義的方法：

// 作用域
String SCOPE_SINGLETON = "singleton"; // 單例作用域
String SCOPE_PROTOTYPE = "prototype"; // 原型作用域

// 設置父級bean工廠
void setParentBeanFactory(BeanFactory parentBeanFactory) throws IllegalStateException;
// 設置bean的類載入器，預設為線程上下文類載入器
void setBeanClassLoader(@Nullable ClassLoader beanClassLoader);
// 獲取bean的類載入器
@Nullable
ClassLoader getBeanClassLoader();
// 設置臨時的類載入器
void setTempClassLoader(@Nullable ClassLoader tempClassLoader);
// 獲取臨時的類載入器
@Nullable
ClassLoader getTempClassLoader();
// 設置是否緩存bean的元數據
void setCacheBeanMetadata(boolean cacheBeanMetadata);
// 是否緩存bean的元數據
boolean isCacheBeanMetadata();
// 設置bean的表達式解析器，以統一的EL相容樣式支持#{...}這樣的表達式
void setBeanExpressionResolver(@Nullable BeanExpressionResolver resolver);
// 獲取bean的表達式解析器
@Nullable
BeanExpressionResolver getBeanExpressionResolver();
// 設置轉換服務，用於轉換屬性值
void setConversionService(@Nullable ConversionService conversionService);
// 獲取轉換服務
@Nullable
ConversionService getConversionService();
// 添加屬性編輯器註冊者
void addPropertyEditorRegistrar(PropertyEditorRegistrar registrar);
// 為所有給定的屬性註冊自定義屬性編輯器
void registerCustomEditor(Class<?> requiredType, Class<? extends PropertyEditor> propertyEditorClass);
// 使用在BeanFactory中註冊的自定義編輯器來初始哈給定的屬性編輯器註冊者
void copyRegisteredEditorsTo(PropertyEditorRegistry registry);
// 設置類型轉換器
void setTypeConverter(TypeConverter typeConverter);
// 獲取類型轉換器
TypeConverter getTypeConverter();
// 添加嵌入值解析器，例如註冊屬性
void addEmbeddedValueResolver(StringValueResolver valueResolver);
// 在BeanFactory是否有註冊嵌入值解析器
boolean hasEmbeddedValueResolver();
// 解析給定的嵌入的值
@Nullable
String resolveEmbeddedValue(String value);
// 添加bean的後置處理器
void addBeanPostProcessor(BeanPostProcessor beanPostProcessor);
// 獲取bean的後置處理器個數
int getBeanPostProcessorCount();
// 註冊作用域
void registerScope(String scopeName, Scope scope);
// 獲取註冊的作用域的名字
String[] getRegisteredScopeNames();
// 獲取作用域
@Nullable
Scope getRegisteredScope(String scopeName);
// 提供一個與這個工廠有關的安全訪問控制上下文
AccessControlContext getAccessControlContext();
// 從給定的其他的工廠拷貝所有相關的配置。不應該包含任何bean的定義元數據
void copyConfigurationFrom(ConfigurableBeanFactory otherFactory);
// 註冊別名
void registerAlias(String beanName, String alias) throws BeanDefinitionStoreException;
// 解析所有別名的目標名稱和在工廠中註冊的別名，將給定的StringValueResolver應用於它們
void resolveAliases(StringValueResolver valueResolver);
// 獲取合併的bean的定義
BeanDefinition getMergedBeanDefinition(String beanName) throws NoSuchBeanDefinitionException;
// 給定名字的bean是否為FactoryBean
boolean isFactoryBean(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException;
// 顯式的設置指定bean的目前在創建狀態
void setCurrentlyInCreation(String beanName, boolean inCreation);
// 指定的bean目前是否為在建狀態
boolean isCurrentlyInCreation(String beanName);
// 註冊給定bean所依賴的bean
void registerDependentBean(String beanName, String dependentBeanName);
// 獲取所有依賴於指定bean的bean的名字
String[] getDependentBeans(String beanName);
// 獲取所有指定bean所依賴的bean的名字
String[] getDependenciesForBean(String beanName);
// 根據bean的定義來摧毀給定的bean的實例（通常是從工廠中獲取到的原型實例）
void destroyBean(String beanName, Object beanInstance);
// 在當前目標作用域中摧毀指定的作用域中的bean
void destroyScopedBean(String beanName);
// 摧毀在工廠中的所有單例bean
void destroySingletons();

上面的大部分方法都是獲取或者設置一些配置的信息，以便協同來完成BeanFactory的配置。

ConfigurableListableBeanFactory

ConfigurableListableBeanFactory介面繼承自ListableBeanFactory, AutowireCapableBeanFactory, ConfigurableBeanFactory。大多數具有列出能力的bean工廠都應該實現此介面。此了這些介面的能力之外，該介面還提供了分析、修改bean的定義和單例的預先實例化的機制。這個介面不應該用於一般的客戶端代碼中，應該僅僅提供給內部框架使用。下麵是這個介面的方法：

// 忽略用於自動裝配的依賴的類型
void ignoreDependencyType(Class<?> type);
// 忽略用於自動裝配的依賴的介面
void ignoreDependencyInterface(Class<?> ifc);
// 給特定的依賴類型註冊自動裝配的值
void registerResolvableDependency(Class<?> dependencyType, @Nullable Object autowiredValue);
// 指定的bean是否為自動裝配的候選者
boolean isAutowireCandidate(String beanName, DependencyDescriptor descriptor)
    throws NoSuchBeanDefinitionException;
// 獲取bean的定義
BeanDefinition getBeanDefinition(String beanName) throws NoSuchBeanDefinitionException;
// 獲取這個工廠中的所有bean的名字的迭代器
Iterator<String> getBeanNamesIterator();
// 清除元數據緩存
void clearMetadataCache();
// 凍結所有bean的定義
void freezeConfiguration();
// 工廠中bean的定義是否凍結了
boolean isConfigurationFrozen();
// 對非懶載入的單例進行預先初始化
void preInstantiateSingletons() throws BeansException;

AbstractBeanFactory

AbstractBeanFactory繼承自FactoryBeanRegistrySupport，實現了ConfigurableBeanFactory介面。AbstractBeanFactory是BeanFactory的抽象基礎類實現，提供了完整的ConfigurableBeanFactory的能力。在這裡不討論該抽象類的實現細節，只要知道這個類是乾什麼的就行了，會面會有更加詳細的章節來討論。

單例緩存
別名的管理
FactoryBean的處理
用於子bean定義的bean的合併
bean的摧毀介面
自定義的摧毀方法
BeanFactory的繼承管理

子類需要實現的模板方法如下：

// 是否包含給定名字的bean的定義
protected abstract boolean containsBeanDefinition(String beanName);
// 根據bean的名字來獲取bean的定義，子類通常要實現緩存
protected abstract BeanDefinition getBeanDefinition(String beanName) throws BeansException;
// 為給定的已經合併了的bean的定義創建bean的實例
protected abstract Object createBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args)
    throws BeanCreationException;

AbstractAutowireCapableBeanFactory

AbstractAutowireCapableBeanFactory繼承自AbstractBeanFactory，實現了AutowireCapableBeanFactory介面。該抽象了實現了預設的bean的創建。

提供了bean的創建、屬性填充、裝配和初始化
處理運行時bean的引用，解析管理的集合、調用初始化方法等
支持構造器自動裝配，根據類型來對屬性進行裝配，根據名字來對屬性進行裝配

子類需要自行實現的模板方法如下：

// 用於根據類型來進行自動裝配
Object resolveDependency(DependencyDescriptor descriptor, @Nullable String requestingBeanName,
                         @Nullable Set<String> autowiredBeanNames, @Nullable TypeConverter typeConverter) throws BeansException;

DefaultListableBeanFactory

DefaultListableBeanFactory繼承自AbstractAutowireCapableBeanFactory，實現了ConfigurableListableBeanFactory, BeanDefinitionRegistry, Serializable介面。這個類是一個非常完全的BeanFactory，基於bean的定義元數據，通過後置處理器來提供可擴展性。

XmlBeanFactory

XmlBeanFactory繼承自DefaultListableBeanFactory，用來從XML文檔中讀取bean的定義的一個非常方便的類。最底層是委派給XmlBeanDefinitionReader，實際上等價於帶有XmlBeanDefinitionReader的DefaultListableBeanFactory。

BeanFactory體繫結構