Spring底層原理由淺入深探究
Spring簡(jiǎn)介
ClassPathXmlApplicationContext context = new classPathXmlApplicationContext("spring.xml"); UserService userService = (UserService) context.getBean("userService"); userService.test();
上面一段代碼是我們開始學(xué)習(xí)spring時(shí)看到的,光看這三行代碼,其實(shí)并不能體現(xiàn)出來Spring的強(qiáng)大之處。
但其實(shí)ClassPathXmlApplicationContext早已經(jīng)過時(shí),新版的Spring MVC和SpringBoot的底層中主要用的都是AnnotationConfigApplication,例如:
AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class); //ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("spring.xml"); UserService userService = (UserService) context.getBean("userService"); userService.test();
兩者寫法基本類似,區(qū)別在于前者需要傳入的是一個(gè)xml文件,后者傳入的是一個(gè)class。都可以指定掃描路徑,也可以定義Bean。例如:
spring.xml文件樣例:
<context:component-scan base-package="com.zhouyu"/> <bean id="userService" class="com.zhouyu.service.UserService"/>
AppConfig.java文件樣例:
@ComponentScan("com.zhouyu") public class AppConfig { @Bean public UserService userService(){ return new UserService(); } }
不過我們很少這樣使用Spring,而是使用Spring MVC 或者 SpringBoot,但是它們都是基于上面這種方式的,都需要在內(nèi)部去創(chuàng)建一個(gè)ApplicationContext的,只不過:
- Spring MVC創(chuàng)建的是XmlWebApplicationContext,和ClassPathXmlApplicationContext類似,都是基于XML配置的
- Spring Boot創(chuàng)建的是AnnotationConfigApplicationContext
Spring中是如何創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象
先看下面代碼
AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class); UserService userService = (UserService) context.getBean("userService"); userService.test();
當(dāng)我們調(diào)用context.getBean(“userService”)時(shí),就會(huì)去創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象,但是getBean方法內(nèi)部怎么知道"userService"對(duì)應(yīng)的是UserService類呢?
所以,我們就可以分析出來,在調(diào)用AnnotationConfigApplicationContext的構(gòu)造方法時(shí),也就是第一行代碼,會(huì)去做一些事情:
- 解析APPConfig.class,得到包掃描路徑
- 遍歷掃描路徑下的所有Java類,如果如果發(fā)現(xiàn)帶有@Component、@Service等注解時(shí),Spring會(huì)把這個(gè)類記錄下來,存在一個(gè)Map中,比如Map<String,Class>。(實(shí)際上,Srping源碼中確實(shí)存在這么類似的Map,叫BeanDefinitionMap)
- Spring會(huì)根據(jù)某個(gè)規(guī)則生成當(dāng)前類對(duì)應(yīng)的beanName,作為key存入Map,并把當(dāng)前作為Value存入
這樣,但調(diào)用context.getBean(“userService”)時(shí),就可以根據(jù)"userService"找到UserService類,從而就可以去創(chuàng)建對(duì)象了。
Bean的創(chuàng)建過程
- 利用該類的構(gòu)造方法來實(shí)例化得到一個(gè)對(duì)象
- 得到一個(gè)對(duì)象后,Spring 會(huì)判斷該對(duì)象中是否存在被@Autowire注解了的屬性,吧這些屬性找出來并由Spring進(jìn)行賦值(依賴注入)。
- 依賴注入后,Spring會(huì)判斷該對(duì)象是否實(shí)現(xiàn)了BeanNameAware接口、BeanClassLoaderAware接口、BeanFactoryAware接口,如果實(shí)現(xiàn)了,就表示當(dāng)前對(duì)象必須實(shí)現(xiàn)該接口中所定義的setBeanName()、setBeanClassLoader()、setBeanFactory()方法,那Spring就會(huì)調(diào)用這些方法并傳入相應(yīng)的參數(shù)(Aware回調(diào))
- Aware回調(diào)后,Spring會(huì)判斷該對(duì)象中是否存在某個(gè)方法被@PostConstruct注解了,如果存在,Spring會(huì)調(diào)用當(dāng)前對(duì)象的此方法(初始化前)。
- 緊接著,Spring會(huì)判斷該對(duì)象是否實(shí)現(xiàn)了InitializingBean接口,如果實(shí)現(xiàn)了,就表示當(dāng)前對(duì)象必須實(shí)現(xiàn)afterPropertiesSet()方法,那Spring就會(huì)調(diào)用當(dāng)前對(duì)象中的afterPropertiesSet()方法(初始化)
- 最后Spring會(huì)判斷當(dāng)前對(duì)象需不需進(jìn)行AOP,如果不需要,那么Bean就創(chuàng)建完成了,如果需要進(jìn)行AOP,則會(huì)進(jìn)行動(dòng)態(tài)代理并生成一個(gè)代理對(duì)象作為Bean(初始化后)。
通過最后一步,我們發(fā)現(xiàn),當(dāng)Spring根據(jù)UserService類來創(chuàng)建一個(gè)Bean時(shí):
- 如果不用進(jìn)行AOP,那么Bean就是UserService累的構(gòu)造方法所得到的對(duì)象。
- 如果進(jìn)行AOP,那么Bean就是UserService的代理類所實(shí)例化得到的對(duì)象,而不是UserService本身所得到的對(duì)象。
Bean創(chuàng)建出來后:
- 如果當(dāng)前Bean是單例Bean,那么會(huì)把該Bean存入一個(gè)Map<String,Object>,Map的key為beanName,value為Bean對(duì)象。這樣下次getBean時(shí)就可以直接從Map中拿到Bean對(duì)象了。(實(shí)際上,在Spring源碼中,這個(gè)Map就是單例池)
- 如果當(dāng)前Bean是原型Bean,那么后續(xù)沒有其他動(dòng)作,不會(huì)存入一個(gè)Map,下次getBean時(shí)會(huì)再次執(zhí)行上述創(chuàng)建過程,得到一個(gè)新的Bean對(duì)象。
UserService.class —> 無參構(gòu)造方法 —>普通對(duì)象—>依賴注入(屬性賦值、BeanNameAware接口、BeanClassLoaderAware接口、BeanFactoryAware接口)—>初始化前(postconstruct)—>初始化(initializingBean)—>初始化后(aop)—>代理對(duì)象—>Bean
推斷構(gòu)造方法
Spring在基于某個(gè)類生成Bean的過程中,需要利用該類的構(gòu)造方法來實(shí)例化一個(gè)對(duì)象,但是如果一個(gè)類存在多個(gè)構(gòu)造方法,Spring會(huì)使用哪個(gè)呢?
Spring的判斷邏輯如下:
如果一個(gè)類只存在一個(gè)構(gòu)造方法,不管該構(gòu)造方法是無參構(gòu)造方法還是有參構(gòu)造方法,Spring都會(huì)使用這個(gè)構(gòu)造方法。
如果一個(gè)類存在多個(gè)構(gòu)造方法
- 這些構(gòu)造方法中,存在一個(gè)無參的構(gòu)造方法,那么Spring就會(huì)用這個(gè)無參的構(gòu)造方法
- 這些構(gòu)造方法中,如果不存在無參的構(gòu)造方法,那么Spring就會(huì)報(bào)錯(cuò)
Spring的設(shè)計(jì)思想是這樣的:
- 如果一個(gè)類只有一個(gè)構(gòu)造方法,那么沒得選擇,只能用這個(gè)構(gòu)造方法
- 如果一個(gè)類存在多個(gè)構(gòu)造方法,Spring不知道如何選擇,就會(huì)看是否有無參的構(gòu)造方法,因?yàn)闊o參構(gòu)造方法本身表示了一種默認(rèn)的意義
- 不過如果某個(gè)構(gòu)造方法上加了@Autowired注解,那就表示程序員告訴Spring就用這個(gè)加了注解的方法,那Spring就會(huì)用這個(gè)加了@Autowired注解構(gòu)造方法了
如果Spring選擇了一個(gè)有參的構(gòu)造方法,Spring在調(diào)用這個(gè)有參構(gòu)造方法時(shí),需要傳入?yún)?shù),那這個(gè)參數(shù)是怎么來的呢?
- 現(xiàn)根據(jù)入?yún)㈩愋驼?,如果只找到一個(gè),那么久直接用來作為入?yún)?/li>
- 如果根據(jù)類型找到多個(gè),則再根據(jù)入?yún)⒚謥泶_定唯一一個(gè)
- 最終如果沒有找到,則會(huì)報(bào)錯(cuò),無法創(chuàng)建Bean對(duì)象
確定用哪個(gè)構(gòu)造方法,確定入?yún)⒌腂ean對(duì)象,這個(gè)過程就叫做推斷構(gòu)造方法。
AOP大致流程
AOP就是動(dòng)態(tài)代理,在創(chuàng)建一個(gè)Bean的過程中,Spring在最后一步會(huì)去判斷這個(gè)Bean是不是需要進(jìn)行AOP,如果需要?jiǎng)t會(huì)進(jìn)行動(dòng)態(tài)代理。
如何判斷當(dāng)前Bean對(duì)象是否需要進(jìn)行AOP:
- 找出所有的切面Bean
- 遍歷切面中的每個(gè)方法,看看是否寫了@before、@After等注解
- 如果寫了,則判斷所對(duì)應(yīng)的pointcut是否和當(dāng)前Bean對(duì)象的類是否匹配。
- 如果匹配則表示當(dāng)前Bean對(duì)象有匹配的pointcut,表示需要進(jìn)行AOP
利用cglib進(jìn)行AOP的大致流程:
生成代理類UserServiceProxy,代理類繼承UserService
代理類中重寫了父類的方法,比如UserService的Test()方法
代理類中還會(huì)有一個(gè)target屬性,該屬性的值為被代理的對(duì)象
代理類中的test()方法被執(zhí)行時(shí)邏輯如下:
- 執(zhí)行切面邏輯(@Before)
- 調(diào)用target.test()
當(dāng)我們從Spring容器得到UserService的Bean對(duì)象時(shí),拿到的就是UserServiceProxy所生成的對(duì)象,也就是代理對(duì)象。
UserService代理對(duì)象.test()—>執(zhí)行切面邏輯—>target.test(),注意target對(duì)象不是代理對(duì)象,而是被代理對(duì)象。
Spring事務(wù)
當(dāng)我們?cè)谀硞€(gè)方法上加了@Transactional注解后
Spring事務(wù)的代理對(duì)象執(zhí)行某個(gè)方法時(shí)的步驟:
- 判斷當(dāng)前執(zhí)行的方法是否存在@Transactional注解
- 如果存在,則利用事務(wù)管理器(transactionManager)新建一個(gè)數(shù)據(jù)庫連接
- 修改數(shù)據(jù)庫連接的autocommit為false
- 執(zhí)行target.test(),執(zhí)行業(yè)務(wù)邏輯代碼,執(zhí)行SQL
- 執(zhí)行完成如果無異常,則提交,否則回滾。
Spring事務(wù)是否會(huì)失效的判斷標(biāo)準(zhǔn):某個(gè)加了@Transaction注解的方法被調(diào)用時(shí),要判斷到底是不是直接被代理的對(duì)象調(diào)用的,如果是則事務(wù)會(huì)生效,如果不是則失敗。
到此這篇關(guān)于Spring底層原理由淺入深探究的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Spring底層原理內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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