品Spring：帝国的基石

序

生活是一杯酒，有时需要麻醉自己，才能够暂时忘却痛苦与不快。
生活是一杯茶，有时需要细细品味，才发现苦涩背后也会有甘甜。

Spring是一杯酒，一眼望不到边的官方文档，着实让人难以下咽。
Spring是一杯茶，在无边的源码中畅游之后，发现色相味道俱全。

高考状元是六月份的网红，Spring帝国是Java界的明星。
状元有自己的“武功秘籍”，Spring有自己的“帝国基石”。

请随本文一起，品Spring，寻找帝国的基石。

帝国的基石

无论是大到一个国家，或是小到一个个人，都有自己赖以存在的基石。这个基石就是核心支柱，就像经济基础支撑着上层建筑。

以BAT来说，百度的搜索，阿里的电商，腾讯的社交。可以说这是他们的立司之本，如果想在这些方面和他们PK，几乎没有胜算的可能。

Spring绝对是Java开发领域中一颗闪耀的明星，它的巨大光芒甚至一直在引领着Java的发展方向。

现在说它已经发展为一个帝国，应该不会有人站出来反对吧。嗯，站出来也没关系，本人不接受反对。哈哈。

那么有一个问题，请大家思考下，Spring帝国的基石是什么？

用过或了解Spring的人肯定都会说是IoC啦，AOP啦，声明式事务啦等等。只能说这些回答浮于表面，明显不走心啊。

好了，我来公布答案吧，这个帝国的基石，其实就是Bean。肯定会有人问，这个bean是什么东西啊，那就去看它的定义吧。对，就是Spring中的bean定义。

在Spring中，bean定义其实就是一个接口，即BeanDefinition。我在上一篇“毕业十年”的文章中说过，我们定义的类或接口其实都是对一种数据构成的描述，所以可以直接把类或接口看作是一种数据结构。

那么bean定义接口，就是一种数据结构，它记录了一个bean的全部信息，后期Spring对这个bean的所有操作都是建立在这些信息之上的。

如果对Spring不是很熟悉的朋友，听到“bean的全部信息”这句话会有点懵。不要担心，照例拿生活中我们熟悉的事物去做类比，争取让所有人都能明白。

在医疗行业，每个患者都会有一个病历，上面记录了患者家族病史，患者个人病史，都做过哪些检查以及检查结果，都做过哪些治疗以及恢复情况。还有大夫每次对患者的病情诊断与分析。

这些信息肯定是记录的越全面越好，后续的治疗方案都是依赖这些信息而制定的。Spring中bean的信息就对等于这里患者的病历信息。

在公安系统，每个嫌疑人也会有一个档案，上面记录了他的口供，作案信息或一些其它证据，同样这些信息搜集的越全面越好，后期法官的宣判与量刑也都依赖于它。

那么在这里，记录案件信息的档案，就可以对等于Spring中bean的信息。

相信通过这两个示例，你已经完全明白了这个bean信息的作用和地位。虽然到目前为止，你可能还真不知道它里面到底存储的是什么信息。但这不要紧，只要记住它非常重要就可以了。

趁着这个机会，再小小拓展一下：

这里的病历信息和档案信息里面记录的都是一些数据，所以可以认为它们对应于程序中的数据结构。

医生的治疗方案和法官的宣判，其实都是依赖这些数据做出的决定，因此可以认为它们对应于程序中的算法。

可见，数据结构决定着算法，或者说，算法是基于数据结构而设计的。

因此，可以说数据结构的重要性要大于算法。良好的数据结构能简化算法，不好的数据结构只能使算法变得更复杂。

跟着变化走，把它当朋友

在上篇文章中提到过，唯一不变的就是变化，所以随着时间的推移，只需不断往这个数据结构中补充新的bean信息，Spring再利用这些补充信息去定义新的操作，以适应发展的需要。

就是这样，Spring一步一步成长为一个浩浩荡荡的帝国。就像我在上一遍文章中说的，类或接口这样的数据结构一定要进行精心设计，这样代码写起来会简单些，而且后期改起来也会容易些。

一个非常明显的例子，一开始都是基于XML配置文件的，现在都是基于注解或Java配置的，可以说Spring完成了一次华丽的转身，而且非常完美丝滑，没有一点拖泥带水。

其实就是在bean定义数据结构中加入了注解和Java配置相关的信息，Spring利用这些信息去重新实现一遍，并且和基于XML的实现并存，因此既可以用XML也可以用注解。

就像我在上一篇文章中说的，一定要合理抽象，从宏观整体把握，良好定义整体架构或结构，至于一些具体的局部实现细节，可以根据实际情况来定。

因为局部实现涉及范围一般较小，后期换用新的方式来个重新实现也会相对容易一些。从XML到注解基本就是这样子的。

其实说实话，上一篇文章就是从这一篇分离出去的，专门为本篇文章埋伏笔、做铺垫用的。哈哈。

滔滔不绝的说了这么多，快来看看庐山真面目吧。

最讨厌的就是源码

有句话是怎么说的呢，“要不是为了生活，谁愿意把自己弄得满身才华”。哈哈，看源码时多想想这句话。

不想看的，直接跳过吧。

BeanDefinition接口，及bean定义，下面只列出了get方法，其实还有set方法：

bean定义可以继承
String getParentName();

bean对应的类名称，用来实例化bean
String getBeanClassName();

生命周期范围
String getScope();

是否延迟实例化
boolean isLazyInit();

依赖的其它bean
String[] getDependsOn();

是否作为自动装配候选bean
boolean isAutowireCandidate();

是否是主要的，用在可能有多个候选bean的情况
boolean isPrimary();

一个用来生成该bean的工厂bean名称
String getFactoryBeanName();

一个用来生产该bean的工厂方法名称
String getFactoryMethodName();

bean的构造函数
ConstructorArgumentValues getConstructorArgumentValues();

一些key/value，可以在bean实例化后设置给bean的属性
MutablePropertyValues getPropertyValues();

初始化方法名称
String getInitMethodName();

销毁方法名称
String getDestroyMethodName();

角色，应用层/基础设施层
int getRole();

人类可读的描述
String getDescription();

是否单例
boolean isSingleton();

是否原型
boolean isPrototype();

是否抽象
boolean isAbstract();

这两点比较关键，需要知道：

可以有两种方法来指定一个bean的定义，一个是类名称，一个是工厂方法。

单例和原型这两种生命周期不是互斥关系，因为存在既不是单例也不是原型的，如request、session等范围。

AnnotatedBeanDefinition接口，扩展了bean定义接口，增加了注解相关信息：

AnnotationMetadata getMetadata();

MethodMetadata getFactoryMethodMetadata();

ClassMetadata接口，是通过类注册时，和类相关的一些信息：

String getClassName();

boolean isInterface();

boolean isAnnotation();

boolean isAbstract();

boolean isConcrete();

boolean isFinal();

boolean isIndependent();

boolean hasEnclosingClass();

String getEnclosingClassName();

boolean hasSuperClass();

String getSuperClassName();

String[] getInterfaceNames();

String[] getMemberClassNames();

MethodMetadata接口，是通过工厂方法注册时，和方法相关的信息：

String getMethodName();

String getDeclaringClassName();

String getReturnTypeName();

boolean isAbstract();

boolean isStatic();

boolean isFinal();

boolean isOverridable();

AnnotatedTypeMetadata接口，用于获取注解的属性信息：

boolean isAnnotated(String annotationName);

Map<String, Object> getAnnotationAttributes(String annotationName);

Map<String, Object> getAnnotationAttributes(String annotationName, boolean classValuesAsString);

MultiValueMap<String, Object> getAllAnnotationAttributes(String annotationName);

MultiValueMap<String, Object> getAllAnnotationAttributes(String annotationName, boolean classValuesAsString);

AnnotationMetadata接口，用于获取一个类上标有的注解信息：

Set<String> getAnnotationTypes();

Set<String> getMetaAnnotationTypes(String annotationName);

boolean hasAnnotation(String annotationName);

boolean hasMetaAnnotation(String metaAnnotationName);

boolean hasAnnotatedMethods(String annotationName);

Set<MethodMetadata> getAnnotatedMethods(String annotationName);

一个小示例

上面的东西太抽象了，下面通过一个简单的示例，来具体看下。

使用@Component注解注册一个Boss类的bean定义。

@Component
public class Boss {

}

使用@Configuration类里的@Bean方法注册两个Staff的bean定义，同时Company类的bean定义也会被注册。

public class Staff {

}

@Configuration
public class Company {

    @Bean
    public Staff littleMing() {
        return new Staff();
    }

    @Bean
    public Staff littleQiang() {
        return new Staff();
    }
}

在注册bean定义时，需要一个bean名称，默认会自动生成，就是首字母小写的类名或方法名。

因此，以上四个bean定义的名称分别是：

boss
company
littleMing
littleQiang

既然已经到这里了，就应该满足一下好奇心，取出bean定义看看，是什么样子。

下面是Boss类的bean定义：

bossBD = Generic bean: class [org.cnt.ts.bean.Boss]; 
scope=singleton; abstract=false; lazyInit=false; autowireMode=0; dependencyCheck=0; autowireCandidate=true; primary=false; 
factoryBeanName=null; factoryMethodName=null; initMethodName=null; destroyMethodName=null; 
defined in file [G:\workspace\sts4-cnt\taste-spring\target\classes\org\cnt\ts\bean\Boss.class], 
-> class org.springframework.context.annotation.ScannedGenericBeanDefinition

可以看出类名称就是Boss类的全名，因此它是通过类注册的，所以工厂bean的名称和工厂方法的名称都是null。

下面是Company类的bean定义：

companyBD = Generic bean: class [org.cnt.ts.bean.Company$$EnhancerBySpringCGLIB$$d6437e9f]; 
scope=singleton; abstract=false; lazyInit=false; autowireMode=0; dependencyCheck=0; autowireCandidate=true; primary=false; 
factoryBeanName=null; factoryMethodName=null; initMethodName=null; destroyMethodName=null; 
defined in file [G:\workspace\sts4-cnt\taste-spring\target\classes\org\cnt\ts\bean\Company.class], 
-> class org.springframework.context.annotation.ScannedGenericBeanDefinition

可以看出类名称就是Company类的全名，不过已经被CGLIB增强过了。因此它是通过类注册的，所以工厂bean的名称和工厂方法的名称都是null。

下面是小明这个Staff类的bean定义：

littleMingBD = Root bean: class [null]; 
scope=; abstract=false; lazyInit=false; autowireMode=3; dependencyCheck=0; autowireCandidate=true; primary=false; 
factoryBeanName=company; factoryMethodName=littleMing; initMethodName=null; destroyMethodName=(inferred); 
defined in class path resource [org/cnt/ts/bean/Company.class], 
-> class org.springframework.context.annotation.ConfigurationClassBeanDefinitionReader$ConfigurationClassBeanDefinition

可以看出类名是null，说明是通过工厂方法注册的，即company工厂类的littleMing工厂方法。

下面是小强这个Staff类的bean定义：

littleQiangBD = Root bean: class [null]; 
scope=; abstract=false; lazyInit=false; autowireMode=3; dependencyCheck=0; autowireCandidate=true; primary=false; 
factoryBeanName=company; factoryMethodName=littleQiang; initMethodName=null; destroyMethodName=(inferred); 
defined in class path resource [org/cnt/ts/bean/Company.class], 
-> class org.springframework.context.annotation.ConfigurationClassBeanDefinitionReader$ConfigurationClassBeanDefinition

可以看出类名是null，说明是通过工厂方法注册的，即company工厂类的littleQiang工厂方法。

小名和小强的注册方式完全一样，而且都是Staff类，我们应该有看看它们是否相同的好奇心。

littleMingBD == littleQiangBD -> false
littleMingBD equals littleQiangBD -> false

发现这两个bean定义既不是相同，也不是相等。

现在都是基于注解的，自然可以获取到类上标的注解的信息。

Boss类上是@Component注解：

bossAnno = {value=}

Company类上是@Configuration注解：

companyAnno = {value=}

littleMing()方法上是@Bean注解：

littleMingAnno = {name=[], value=[], initMethod=, autowireCandidate=true, autowire=NO, destroyMethod=(inferred)}

littleQiang()方法上是@Bean注解：

littleQiangAnno = {name=[], value=[], initMethod=, autowireCandidate=true, autowire=NO, destroyMethod=(inferred)}

因为我们没有设置注解的属性，所以上面四个注解都是默认值。

本文主要讲的是bean定义，切记，bean定义和bean实例（或叫bean对象）可不是一码事，别搞混了。

其实我们日常的业务开发和知不知道bean定义是啥东西关系真不大，就像我们平时吃喝拉撒一样，只要会张开嘴吃喝就行了，至于食物在体内如何消化吸收、产生废物完全不用知道。

但是要想活的健康、要想养生，必须要知道这些，同理，要想做一个有追求、有梦想的程序员，也需要知道bean定义。

如果一个人没有梦想，那跟咸鱼有什么区别。

示例代码：
https://github.com/coding-new-talking/taste-spring.git

（END）

作者是工作超过10年的码农，现在任架构师。喜欢研究技术，崇尚简单快乐。追求以通俗易懂的语言解说技术，希望所有的读者都能看懂并记住。下面是公众号和知识星球的二维码，欢迎关注！