[Java] Spring 原理

IOC（Inverse of Control）控制反转

• 依赖对象的获得被反转了，由自己创建变为从IOC容器获取
• 优点
  • 代码更简介，不需要new对象
  • 面向接口编程，使用者与具体类解耦，易扩展
  • 方便进行AOP编程，在IOC容器中进行AOP
• 功能：创建、管理类的实例，向使用者提供实例
• 工厂模式应用，IOC容器也称为Bean工厂
• Bean：组件，类的对象
• Bean工厂设计
  • 接口：对外提供Bean实例，getBean()
  • 参数：创建产品的类
  • 返回值：各种类型Bean，Object
• Bean定义：告诉Bean工厂如何创建某类Bean，可根据获取对象方式扩充
  • new构造方法：类名
  • 静态工厂方法：工厂类名、工厂方法名
  • 成员工厂方法：工厂Bean名，工厂方法名
  • 单例
  • 特定初始化、销毁逻辑的执行
• Bean定义注册接口
  • 注册、获取Bean定义
• 设计过程
  • 定义Bean工厂，用来创建Bean
  • Bean定义，告诉Bean工厂如何创建Bean
  • Bean注册

  

  

  

默认Bean工厂实现

• 实现定义信息注册
  • 用Map存储BeanName和BeanDefinition
  • 重名的处理
• 实现Bean工厂getBean
  • 通过反射创建对象
  • BeanFactory和FactoryBean
• 实现初始化方法执行
  • doInit()，反射调用初始化方法
• 实现单例
  • 通过名字取实例，用Map保存
  • 有则返回，无则创建
  • 保证单例，加锁+双重检查（DCL）
  • volatile：保证变量可见性，防止指令重排
• 实现别名
  • Map<alias,name>
• 按照Type获取Bean
  • 注册Bean定义时，在registerBeanDefinition()中建立映射关系
  • BeanDefination获取Class：在所有Bean定义注册完后，实例化单例Bean前
  • DefaultBeanFactory中增加buildTypeMap()
  • 遍历name对应的Bean定义，找出Primary，获取实例，没有Primary或有多个则抛异常
• 实现容器关闭时执行单例的销毁方法
  • Bean生命周期
    • 单例Bean：容器关闭时销毁
    • 原型Bean：由使用者管理
  • 程序结束
    • 自然结束
    • 主动关停
• 提前实例化
  • PreBuildBeanFactory
• Bean增加别名支持
  • Bean除了唯一标识的名称外，还可以有别名
  • BeanDefinition中有BeanClass属性
  • AliasRegistry接口，包含方法：注册、移除、判断是否别名、获取原始名
  • aliasMap<String,String>
• BeanFactory增加可按Type获取Bean对象的功能
  • 通过Tpye找beanName，再获取Bean实例
  • Type和Bean是一对多关系
  • <T> getBeansOfType(Class<T>):Map<String,T>
  • <T> getBeansListOfType(Class<T>):List<T>
  • 优化，提前把Type和Bean的关系找出来，用Map<Tpye,beanName>缓存
  • 所有Bean定义注册完后，实例化单例Bean前构建tpyeMap
  • 遍历beanDefinitionMap，buildTpyeMap()

DI（Dependency injection）依赖注入

• 哪些地方有依赖
  • 构造参数依赖
  • 属性依赖
• 依赖注入本质
  • 给构造参数赋值
  • 给属性赋值
• 直接值的类型
  • 基本数据类型值，String
  • 数组，集合，Map
• 如何告诉Bean工厂该给入什么构造参数值，即如何定义参数依赖
  • 用LIst存储，按参数顺序放入
  • BeanReference：说明Bean依赖，即依赖哪个Bean，可以按name或Type依赖
  • 如何定义属性依赖　　

构造参数依赖实现

• BeanFactory中实现构造参数依赖注入
• 静态工厂方法、工厂方法中参数依赖处理一样
• 在BeanDefination中增加方法，缓存原型Bean的构造方法或工厂方法
• 循环依赖
  • 在doGetBean()中加入一个正在创建Bean的记录，每个Bean开始创建时加入该记录中
  • getBean时先看bean是否在记录中，如果是则构成了循环依赖，抛出异常
  • 创建完后从记录中移除
  • 并发问题
    • a和依赖a的b同时创建，报错
    • 线程隔离
    • ThreadLocal<Set<String>> buildingBeanRecorder

属性依赖实现

• 某个属性依赖什么
  • 某个值
• 如何描述一个属性依赖
  • 属性名、值，定义一个类表示两个值
• 多个属性依赖怎么存放
  • LIst
• 属性值情况和构造函数参数值一样吗
  • 一样，直接值或Bean依赖　
• DefaultBeanFactory中实现属性依赖
• 何时进行属性依赖注入
  • Bean示例创建好后，执行初始化方法前
• 属性依赖可以循环吗
  • 自己new可以，IOC容器中不可以　　

AOP（面向切面）

• 定义
  • 在不改变代码的情况下，对类方法进行功能增强
  • 在框架中向用户提供AOP功能，通过AOP对类方法进行功能增强

• 方式
  • 编译时增强/运行时增强
  • 动态代理
• 术语
  • Advice（通知）：增强的功能（用户提供）
  • Join Points（连接点）：可选的方法点（用户提供）
  • Pointcut（切入点）：选择切入的方法点（用户提供）
  • Aspect（切面）：选择的方法点+增强的功能
  • Introduction（引入）：添加新的方法、属性到已存在的类中
  • Weaving（织入）：不改原类的代码，加入功能增强
• Advice
  • 用户提供
  • 变化：不同增强需求，实现逻辑不同
  • 时机：可选择在方法功能前、后、异常时进行功能增强
    • Before（前置）
    • After（后置）
    • AfterReturn（后置）
    • Around（环绕）
    • 异常处理
  • 多重：同一个切入点可有多重增强

• Pointcut
  • 用户性：用户指定
  • 变化：灵活
  • 多点：用户可选择多个点进行增强
  • 描述信息：xx类的xx方法（方法签名）
  • 表达式：决定是否要对xx类的xx方法进行增强
  • 设计
    • 切点有什么属性？定义表达式
    • 对外提供什么行为？方法
    • 用来做什么？对类、方法进行匹配，切点提供匹配类/方法的行为

• Weaving
  • 无侵入性，不改原类代码
  • 在框架中实现
  • 将用户提供的增强功能加到指定的方法上
  • 创建bean实例时，bean初始化后，进行增强，返回代理对象创建的实例
  • 一次写好BeanFactory后，不改代码实现灵活扩展
  • 在各节点加入扩展点，加入注册机制
  • 观察者模式（监听模式），6个扩展点，6个主题/观察者
  • 如何判断Bean实例是否要增强
    • 获取bean的类及所有方法
    • 遍历Advisor，取advisor中的pointcut来匹配类，方法
  • 动态代理的实现方式，只能对接口创建代理对象，jdk/cglib
  • 如有增强的advice，用责任链模式执行增强

• 面向接口
  • 用户（开发人员）通过接口实现不同逻辑

Bean定义配置化

• 对象少时，可通过new，set
• 对象多时，通过xml配置bean，或通过注解实现
• 解析xml/注解进行bean定义
• xml方式
  • 定义xml规范
  • 解析xml，完成bean定义注册
• 注解方式
  • 定义注解，哪些类/属性需要依赖注入
  • 代码扫描，解析注解，完成bean定义注册　
  • 结合反射完成功能
  • 定义
    • @Component：类要不要配置为bean
    • @Scope
    • @Primary
    • @Bean：通过工厂方法创建bean
    • @PostConstruct、@PreDestroy：初始化、销毁方法
    • @Autowired、@Value：构造参数、属性依赖
    • @Qualifier

ApplicationContext

• 获取bean定义，扫描包，注册bean
• 外观模式（门面模式），为框架定义一个更简单的统一使用页面

手写Spring

• 初始化阶段
  • 加载配置文件
  • 扫描相关类
  • 实例化相关类
  • 实现依赖注入
  • 初始化HandlerMapping
• 运行阶段
  • 通过url找到method
  • 提取request的参数
  • 提取method的形参列表
  • 给method的实参列表赋值
  • 反射调用method，返回结果

常用类

• ApplicationContext
  • 创建对象
  • 将对象缓存到IoC容器中（Map）
  • 执行依赖注入DI
• BeanDefinition：配置文件封装（yml、properties、xml、json）
• BeanDefinitionReader：读取配置信息（工具类）
• BeanWrapper：Bean实例包装类
• getbean()
  • 拿到BeanName的配置信息，即BeanConfiguration
  • 实例化对象
  • 将实例化后的对象封装成BeanWrapper
  • 将BeanWrapper缓存到IoC容器中
  • 完成依赖注入

参考

IOC

https://blog.csdn.net/love_everybody/article/details/79836136

Java反射技术——字段的获取

https://blog.csdn.net/zlb824/article/details/7494300

web.xml文件的作用及基本配置

https://www.cnblogs.com/fnlingnzb-learner/p/6560774.html

jetty安装

https://www.jianshu.com/p/2412ccfb36e1

IDEA+Tomcat+Maven

https://blog.csdn.net/limshirley/article/details/86682364

静态工厂方法和实例工厂方法

https://www.cnblogs.com/yonyong/p/9405963.html

原型bean和单例bean

https://blog.csdn.net/yangshengwei230612/article/details/107860872

getbean()参数

https://zhidao.baidu.com/question/243416268635183644.html