Spring IOC容器分析(1) -- BeanFactory

搭建好源码阅读环境后，就可以慢慢走进Spring殿堂了。IOC是Inversion of Control的缩写，控制反转的意思。很多人可能都知道IOC是spring的核心，将对象的创建初始化等权限交由容器控制，从而减少对象之间的依赖。甚至听说过BeanFactory，知道BeanFactory是实现IOC机制的核心，但是具体如何实现，却不是十分清楚。下面我们来一步一步深入理解BeanFactory。

引例

在spring工程应用中，一般用spring注解@Autowired来自动加载依赖对象，如下所示：

public class MerchantController {

	@Autowired
    private final MerchantService merchantService;
}

注解@Autowired使得对象加载很方便，使得对象依赖间管理很容易。但是依据守恒定律，对象的加载、创建、初始化等步骤是不会减少的，这里使用简单了，那必然在别的地方执行了对象的加载、创建、初始化的过程。实际上这个加载、创建、初始化的过程是在Spring源码BeanFactory中完成的。

BeanFactory

首先看下BeanFactory源码，BeanFactory是一个祖宗级接口，定义了Bean Factory的各种基本方法。spring中各种具体bean工厂均是对BeanFactory接口的实现，如DefaultListableBeanFactory，SimpleJndiBeanFactory，StaticListableBeanFactory等。

作为一个接口，BeanFactory定义的方法非常简单，而且都是一些常用的方法模板，如：getBean()，containsBean()，isSingleton()方法。BeanFactory接口如下：

package org.springframework.beans.factory;

import org.springframework.beans.BeansException;
import org.springframework.core.ResolvableType;

public interface BeanFactory {

	String FACTORY_BEAN_PREFIX = "&";

	Object getBean(String name) throws BeansException;

	<T> T getBean(String name, Class<T> requiredType) throws BeansException;

	<T> T getBean(Class<T> requiredType) throws BeansException;

	Object getBean(String name, Object... args) throws BeansException;

	<T> T getBean(Class<T> requiredType, Object... args) throws BeansException;

	boolean containsBean(String name);

	boolean isSingleton(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException;

	boolean isPrototype(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException;

	boolean isTypeMatch(String name, ResolvableType typeToMatch) throws NoSuchBeanDefinitionException;

	boolean isTypeMatch(String name, Class<?> typeToMatch) throws NoSuchBeanDefinitionException;

	Class<?> getType(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException;

	String[] getAliases(String name);
}

顾名思义，getBean()方法是用来获取Bean工厂中存储的对象实例，根据name即可获得对应的对象，也即是配置文件（暂认为xml）中定义的id。containsBean是用于判断该Bean工厂中是否含有name所对应的对象。isSingleton是判断该name所对应的Bean是否是共享的单例，如果true的话，当调用getBean()方法时便会返回该Bean。

由getBean()方法，应该能够猜测出：Bean工厂是先将name-bean作为一个键值对存储在一个容器中，当调用getBean()方法时，根据key值取出对应的bean值。实际上，spring中的确是这么做的。

根据UML类图关系，找到BeanFactory接口对应的默认实现类DefaultListableBeanFactory，如下图所示。

查看DefaultListableBeanFactory源码，发现：属性中beanDefinitionMap用于存储name-bean键值对，也即是存放Bean工厂实例化后的bean。截取部分源码如下：

package org.springframework.beans.factory.support;

@SuppressWarnings("serial")
public class DefaultListableBeanFactory extends AbstractAutowireCapableBeanFactory
		implements ConfigurableListableBeanFactory, BeanDefinitionRegistry, Serializable {
	............
	/** Map of bean definition objects, keyed by bean name */
	private final Map<String, BeanDefinition> beanDefinitionMap = new ConcurrentHashMap<String, BeanDefinition>(256);
	...........
}

从源码可以发现，存储键值对的容器是ConcurrentHashMap，它是一个基于HashMap的高并发容器，具有很好的线程安全性。其存储的不是String-Object键值对，而是String-BeanDefinition键值对，也就是说创建的bean对象不是以Object类型存储的，而是Bean Definition类型存储。为什么是这样的呢？请听下回分解