Spring源码篇-ApplicationContext

前面通过手写IoC，DI、AOP和Bean的配置。到最后ApplicationContext的门面处理，对于Spring相关的核心概念应该会比较清楚了。接下来我们就看看在Spring源码中，对于的核心组件是如何实现的。

一、ApplicationContext

ApplicationContext到底是什么？字面含义是应用的上下文。这块我们需要看看ApplicationContext的具体的结构。

通过ApplicationContext实现的相关接口来分析，ApplicationContext接口在具备BeanFactory的功能的基础上还扩展了 应用事件发布,资源加载,环境参数和 国际化的能力。然后我们来看看ApplicationContext接口的实现类的情况。

在ApplicationContext的实现类中有两个比较重要的分支 AbstractRefreshableApplicationContext和 GenericApplicationContext.

二、BeanFactory

上面分析了 ApplicationContext接口的结构。然后我们来看看 BeanFactory在ApplicationContext中具体的实现是怎么样的

可以看到具体的实现是 DefaultListableBeanFactory .然后我们来看看他的体系结构

BeanFactory的继承体系

三、BeanDefinition

然后我们来了解下ApplicationContext是如何来加载Bean定义的。具体代码我们需要分为XML配置文件和基于注解的两种方式来看。

1.基于XML方式

我们先定义对应的application.xml文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beanshttp://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsdhttp://www.springframework.org/schema/contexthttp://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsdhttp://www.springframework.org/schema/aophttp://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop.xsd"><bean id="beanE" class="com.study.spring.sample.config.BeanE" /><bean id="beanF" class="com.study.spring.sample.config.BeanF" ></bean><context:annotation-config/><context:component-scan base-package="com.study.spring.sample.config" ></context:component-scan></beans>

然后我们的测试类代码

public class XMLConfigMain {public static void main(String[] args) {ApplicationContext context = new GenericXmlApplicationContext("classpath:com/study/spring/sample/config/application.xml");BeanF bf = context.getBean(BeanF.class);bf.do1();}
}

处理的过程解析XML --> BeanDefinition --> BeanDefinitionRegistry --> BeanFactory

2.基于注解方式

然后来看看基于注解方式的使用的情况。首先是我们的配置类

@Configuration
@ComponentScan("com.study.spring.sample.config")
public class JavaBasedMain {@Beanpublic BeanH getBeanH() {return new BeanH();}public static void main(String[] args) {ApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(JavaBasedMain.class);BeanH bh = context.getBean(BeanH.class);bh.doH();}
}

然后是我们的测试类

public class AnnotationMain {public static void main(String[] args) {ApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext("com.study.spring.sample.config");BeanG bg = context.getBean(BeanG.class);bg.dog();}
}

注解使用有两种方法：

配置扫描路径
配置@Configuration的注解类

2.1 this构造方法

在this的构造方法中会完成相关的配置处理。

 public AnnotationConfigApplicationContext() {this.reader = new AnnotatedBeanDefinitionReader(this);this.scanner = new ClassPathBeanDefinitionScanner(this);}

首先是AnnotatedBeanDefinitionReader(this)方法。会完成核心的ConfigurationClassPostProcessor的注入。ConfigurationClassPostProcessor 会完成@Configuration相关的注解的解析

this.scanner其实就是创建了一个对应的扫描器

2.2 扫描实现

扫描就需要进入到scan方法中。

完成相关的注册

2.3 @Configuration

@Configuration的解析其实是在refresh方法中来实现的。

3.小结

通过上面的分析其实我们已经对Bean定义的扫描，解析和注册过程有了一定的了解。归纳为：

reader解析XML，完成xml方法配置的bean定义
scanner扫描指定包下的类，找出带有@Component注解的类，注册成Bean定义
通过ConfigurationClassPostProcessor对带有@Configuration注解的类进行处理，解析它上面的注解，以及类中带有@Bean 注解，加入这些的Bean的定义。

4.BeanDefinition

;然后我们来看看BeanDefinition的继承结构

继承属性访问器和元数据接口，增加了Bean定义操作，实现了数据和操作解耦。属性访问器和元数据接口接着往下看。

4.1 BeanMetadataElement

BeanMetadataElement提供了获取数据源的方式，也就是可以指导Bean是来自哪个类。

public interface BeanMetadataElement {/*** Return the configuration source {@code Object} for this metadata element* (may be {@code null}).*/@Nullabledefault Object getSource() {return null;}}

4.2 BeanMetadataAttribute元数据属性

实现了元数据接口，增加了属性的名字和值。。


public class BeanMetadataAttribute implements BeanMetadataElement {private final String name;@Nullableprivate final Object value;@Nullableprivate Object source;}

4.3 AttributeAccessor属性访问器

AttributeAccessor用来给Bean定义了增删改查属性的功能

public interface AttributeAccessor {/*** Set the attribute defined by {@code name} to the supplied {@code value}.* If {@code value} is {@code null}, the attribute is {@link #removeAttribute removed}.* <p>In general, users should take care to prevent overlaps with other* metadata attributes by using fully-qualified names, perhaps using* class or package names as prefix.* @param name the unique attribute key* @param value the attribute value to be attached*/void setAttribute(String name, @Nullable Object value);/*** Get the value of the attribute identified by {@code name}.* Return {@code null} if the attribute doesn't exist.* @param name the unique attribute key* @return the current value of the attribute, if any*/@NullableObject getAttribute(String name);/*** Remove the attribute identified by {@code name} and return its value.* Return {@code null} if no attribute under {@code name} is found.* @param name the unique attribute key* @return the last value of the attribute, if any*/@NullableObject removeAttribute(String name);/*** Return {@code true} if the attribute identified by {@code name} exists.* Otherwise return {@code false}.* @param name the unique attribute key*/boolean hasAttribute(String name);/*** Return the names of all attributes.*/String[] attributeNames();}

4.4 AttributeAccessorSupport属性访问抽象实现类

内部定义了1个map来存放属性。

public abstract class AttributeAccessorSupport implements AttributeAccessor, Serializable {/** Map with String keys and Object values. */private final Map<String, Object> attributes = new LinkedHashMap<>();@Overridepublic void setAttribute(String name, @Nullable Object value) {Assert.notNull(name, "Name must not be null");if (value != null) {this.attributes.put(name, value);}else {removeAttribute(name);}}//  ......
}

4.5 BeanMetadataAttributeAccessor元数据属性访问器

继承AttributeAccessorSupport具备属性访问功能，实现BeanMetadataElement具备获取元数据功能。 **AbstractBeanDefinition就继承于它，使得同时具有属性访问和元数据访问的功能 **。

结合AbstractBeanDefinition.来看看他们的类图结构

5. BeanDefinition继承体系

5.1 AnnotatedBeanDefinition

增加了2个方法，获取bean所在类的注解元数据和工厂方法元数据，这些数据在进行解析处理的时候需要用到。

public interface AnnotatedBeanDefinition extends BeanDefinition {/*** Obtain the annotation metadata (as well as basic class metadata)* for this bean definition's bean class.* @return the annotation metadata object (never {@code null})*/AnnotationMetadata getMetadata();/*** Obtain metadata for this bean definition's factory method, if any.* @return the factory method metadata, or {@code null} if none* @since 4.1.1*/@NullableMethodMetadata getFactoryMethodMetadata();}

该注解有三个具体的实现。ScannedGenericBeanDefinition、AnnotatedGenericBeanDefinition、ConfigurationClassBeanDefinition。

5.2 AbstractBeanDefinition模板类

AbstractBeanDefinition我们可以称之为BeanDefinition的模板类。结构我们上面其实有梳理

通过上面我们可以看到AbstractBeanDefinition 具备了 Bean元数据的获取和属性相关的操作。同时AbstractBeanDefinition的继承结构

5.3 RootBeanDefinition根bean定义

它主要用在spring内部的bean定义、把不同类型的bean定义合并成RootBeanDefinition（getMergedLocalBeanDefinition方法）。没有实现BeanDefinition接口的设置获取父bean定义方法，不支持设置父子beanDefinition。

5.4 ConfigurationClassBeanDefinition

用作ConfigurationClassPostProcessor解析过程中封装配置类的bean定义。

5.5 GenericBeanDefinition

GenericBeanDefinition通用Bean的定义。

5.6 ScannedGenericBeanDefinition

@ComponentScan扫描的bean定义使用。

5.7 AnnotatedGenericBeanDefinition

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