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spring注解
- @Configuration 用于标注配置类
 - @Bean 结合@Configuration(full mode)使用或结合@Component(light mode)使用。可以导入第三方组件,入方法有参数默认从IOC容器中获取,可以指定initMethod和destroyMethod 指定初始化和销毁方法,多实例对象不会调用销毁方法.
 - 包扫描@ComponentScan (@ComponentScans可以配置多个扫描,@TypeFilter:指定过滤规则,自己实现TypeFilter类)
组件(@Service、@Controller、@Repository):包扫描+组件注解导入注解。 - @Scope:设置组件作用域 1.prototype:多例的2.singleton:单例的(默认值)
 - @Lazy 懒加载
 - @Conditional({Condition}):按照一定的条件进行判断,满足条件给容器中注册Bean,传入Condition数组,,使用时需自己创建类继承Condition然后重写match方法。
 - @Import[快速给容器中导入一个组件] 
- Import(类名),容器中就会自动注册这个组件,id默认是组件的全名
 - ImportSelector:返回需要导入的组件的全类名的数组
 - ImportBeanDefinitionRegistrar:手动注册bean
 
 - FactoryBean:工厂Bean,交给spring用来生产Bean到spring容器中.可以通过前缀&来获取工厂Bean本身.
 - @Value:给属性赋值,也可以使用SpEL和外部文件的值
 - @PropertySource:读取外部配置文件中的k/v保存到运行环境中,结合@value使用,或使用ConfigurableEnvironment获取
 - @Profile:结合@Bean使用,默认为default环境,可以通过命令行参数来切换环境
 - 自定义组件使用Spring容器底层的组件:需要让自定义组件实现xxxAware,(例如:ApplicationContextAware),spring在创建对象的时候,会帮我们自动注入。spring通过BeanPostProcessor机制来实现XXXXAware的自动注入。
 
ApplicationContextProcessor.javaprivate void invokeAwareInterfaces(Object bean) {if (bean instanceof Aware) {if (bean instanceof ResourceLoaderAware) {((ResourceLoaderAware)bean).setResourceLoader(this.applicationContext);}if (bean instanceof ApplicationContextAware) {((ApplicationContextAware)bean).setApplicationContext(this.applicationContext);}}}
 
- @Autowried 装配优先级如下: 
- 使用按照类型去容器中找对应的组件
 - 按照属性名称去作为组件id去找对应的组件
 
 - @Qualifier:指定默认的组件,结合@Autowried使用 
- 标注在构造器:spring创建对象调用构造器创建对象
 - 标注在方法上:
 
 - @Primary:spring自动装配的时候,默认首先bean,配合@Bean使用
 - @Resource(JSR250):jsr规范:按照组件名称进行装配
 - @Inject(JSR330):jsr规范和@Autowired功能一致,不支持require=false;
 
Bean生命周期:
初始化和销毁
- 通过@Bean 指定init-method和destroy-method
 - 实现InitializingBean定义初始化逻辑,实现DisposableBean定义销毁方法
 - 实现BeanPostProcessor接口的后置拦截器放入容器中,可以拦截bean初始化,并可以在被拦截的Bean的初始化前后进行一些处理工作。
 
spring底层常用的BeanPostProcessor:
* BeanValidationPostProcessor用来实现数据校验
* AutowireAnnotationBeanPostProcessor,@Autowire实现
* ApplicationContextProcessor实现XXXAware的自动注入。
 
执行时机
doCreateBean
-populateBean():给bean的各种属性赋值
-initializeBean():初始化bean
-处理Aware方法
-applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization:后置处理器的实例化前拦截
-invokeInitMethods:执行@Bean指定的initMethod
-applyBeanPostProcessorsAfterInitialization:后置处理器的实例化后拦截
 
SpringAOP实现原理
使用步骤
- @EnableAspectJAutoProxy 开启基于注解的aop模式
 - @Aspect:定义切面类,切面类里定义通知
 - @PointCut 切入点,可以写切入点表达式,指定在哪个方法切入
 - 通知方法 
- @Before(前置通知)
 - @After(后置通知)
 - @AfterReturning(返回通知)
 - @AfterTrowing(异常通知)@Around(环绕通知)
 
 - JoinPoint:连接点,是一个类,配合通知使用,用于获取切入的点的信息
 
SpringAop原理
- @EnableAspectJAutoProxy 
- @EnableAspectJAutoProxy 通过@Import(AspectJAutoProxyRegistrar.class)给spring容器中导入了一个AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator。
 - AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator实现了InstantiationAwareBeanPostProcessor,InstantiationAwareBeanPostProcessor是一个BeanPostProcessor。它可以拦截spring的Bean初始化(Initialization)前后和实例化(Initialization)前后。
 
 - AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator的postProcessBeforeInstantiation(bean实例化前):会通过调用isInfrastructureClass(beanClass)来判断 被拦截的类是否是基础类型的Advice、PointCut、Advisor、AopInfrastructureBean,或者是否是切面(@Aspect),若是则放入adviseBean集合。这里主要是用来处理我们的切面类。
 - AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator的BeanPostProcessorsAfterInitialization(bean初始化后): 
- 首先找到被拦截的Bean的匹配的增强器(通知方法),这里有切入点表达式匹配的逻辑
 - 将增强器保存到proxyFactory中,
 - 根据被拦截的Bean是否实现了接口,spring自动决定使用JdkDynamicAopProxy还是ObjenesisCglibAopProxy
 - 最后返回被拦截的Bean的代理对象,注册到spring容器中
 
 - 代理Bean的目标方法执行过程:CglibAopProxy.intercept(); 
- 保存所有的增强器,并处理转换为一个拦截器链
 - 如果没有拦截器链,就直接执行目标方法
 - 如果有拦截器链,就将目标方法,拦截器链等信息传入并创建CglibMethodInvocation对象,并调用proceed()方法获取返回值。proceed方法内部会依次执行拦截器链。
 
 
spring 声明式事务
基本步骤
- 配置数据源:DataSource
 - 配置事务管理器来控制事务:PlatformTransactionManager
 - @EnableTransactionManagement开启基于注解的事务管理功能
 - 给方法上面标注@Transactional标识当前方法是一个事务方法
 
声明式事务实现原理
- @EnableTransactionManagement利用TransactionManagementConfigurationSelector给spring容器中导入两个组件:AutoProxyRegistrar和ProxyTransactionManagementConfiguration
 - AutoProxyRegistrar给spring容器中注册一个InfrastructureAdvisorAutoProxyCreator,InfrastructureAdvisorAutoProxyCreator实现了InstantiationAwareBeanPostProcessor,InstantiationAwareBeanPostProcessor是一个BeanPostProcessor。它可以拦截spring的Bean初始化(Initialization)前后和实例化(Initialization)前后。利用后置处理器机制在被拦截的bean创建以后包装该bean并返回一个代理对象代理对象执行方法利用拦截器链进行调用(同springAop的原理)
 - ProxyTransactionManagementConfiguration:是一个spring的配置类,它为spring容器注册了一个BeanFactoryTransactionAttributeSourceAdvisor,是一个事务事务增强器。它有两个重要的字段:AnnotationTransactionAttributeSource和TransactionInterceptor。 
- AnnotationTransactionAttributeSource:用于解析事务注解的相关信息
 - TransactionInterceptor:事务拦截器,在事务方法执行时,都会调用TransactionInterceptor的invoke->invokeWithinTransaction方法,这里面通过配置的PlatformTransactionManager控制着事务的提交和回滚。
 
 
Spring 扩展(钩子)
- BeanFactoryPostProcessor:beanFactory后置处理器,的拦截时机:所有Bean的定义信息已经加载到容器,但还没有被实例化。可以对beanFactory进行一些操作。
 - BeanPostProcessor:bean后置处理器,拦截时机:bean创建对象初始化前后进行拦截工作。可以对每一个Bean进行一些操作。
 - BeanDefinitionRegistryPostProcessor:是BeanFactoryPostProcessor的子接口,拦截时机:所有Bean的定义信息已经加载到容器,但还没有被实例化,可以对每一个Bean的BeanDefinition进行一些操作。
 - ApplicationListener,自定义ApplicationListener实现类并加入到容器中,可以监听spring容器中发布的事件。spring在创建容器的时候(finishRefresh()方法)会发布ContextRefreshedEvent事件,关闭的时候(doClose())会发布ContextClosedEvent事件。也可以通过spring容器的publishEvent发布自己的事件。 
- 事件发布流程:publishEvent方法 
- 获取事件的多播器,getApplicationEventMulticaster()。
 - 调用multicastEvent(applicationEvent, eventType)派发事件。获取到所有的ApplicationListener,即getApplicationListeners(),然后同步或者异步的方式执行监听器的onApplicationEvent。
 
 - 事件的多播器的初始化中(initApplicationEventMulticaster()),如果容器中没有配置applicationEventMulticaster,就使用SimpleApplicationEventMulticaster。然后获取所有的监听器,并把它们注册到SimpleApplicationEventMulticaster中。
 
 - 事件发布流程:publishEvent方法 
 - @EventListener(class={}):在普通的业务逻辑的方法上监听事件特定的事件。原理:EventListenerMethodProcessor是一个SmartInitializingSingleton,当所有的单例bean都初始化完以后, 容器会回调该接口的方法afterSingletonsInstantiated(),该方法里会遍历容器中所有的bean,并判断每一个bean里是否带有@EventListener注解的Method,然后创建ApplicationListenerMethodAdapter存储并包装该Method,最后将ApplicationListenerMethodAdapter添加到spring容器中。
 
Spring源代码分析
spring核心逻辑AbstractApplicationContext的refresh()方法如下
public void refresh() {synchronized (this.startupShutdownMonitor) {// 刷新前的预准备工作prepareRefresh();// 提取bean的配置信息并封装成BeanDefinition实例,然后将其添加到注册中心。注册中心是一个ConcurrentHashMap<String,BeanDefinition>类型,key为Bean的名字,value为BeanDefinition实例。ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();//对beanFactory进行一些配置,注册一些BeanPostProcessor和一些特殊的Bean。prepareBeanFactory(beanFactory);//留给子类在BeanFactory准备工作完成后处理一些工作。postProcessBeanFactory(beanFactory);//调用 BeanFactory的后置处理器。invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);//注册Bean的后置处理器。registerBeanPostProcessors(beanFactory);//国际化相关功能initMessageSource();//初始化事件派发器;initApplicationEventMulticaster();// 提供给子容器类,供子容器去实例化其他的特殊的BeanonRefresh();// 处理容器中已有的ApplicationListenerregisterListeners();//初始化容器中剩余的单实例beanfinishBeanFactoryInitialization(beanFactory);//最后一步finishRefresh();}}
 
prepareRefresh()
1. 记录启动时间,设置容器的active和close状态。 
2. initPropertySources():提供给子容器类,子容器类可覆盖该方法进行一些自定义的属性设置。
3. getEnvironment().validateRequiredProperties():检验属性的合法性
4. this.earlyApplicationEvents = new LinkedHashSet<ApplicationEvent>() :保存容器中的一些早期的事件,待事件多播器创建后执行。
 
obtainFreshBeanFactory()
提取bean的配置信息并封装成BeanDefinition实例,然后将其添加到注册中心。注册中心是一个ConcurrentHashMap<String,BeanDefinition>类型,key为Bean的名字,value为BeanDefinition实例。
1. refreshBeanFactory:如果当前容器已经有了BeanFactory就销毁原来的BeanFactory。然后创建一个DefaultListableBeanFactory();* 对BeanFactory并进行配置,主要配置是否允许BeanDefinition覆盖,是否允许Bean间的循环引用。* 加载BeanDefinition,解析XML文件和配置文件,将其转换为BeanDefinition,然后保存到DefaultListableBeanFactory的beanDefinitionMap字段中。
2. getBeanFactory() 简单的返回beanFactory,即DefaultListableBeanFactory。
 
prepareBeanFactory()
1. 设置BeanFactory的类加载器、设置支持SPEL表达式的解析器。
2. 添加ApplicationContextAwareProcessor用于处理XXXAware接口的回调。 
3. 设置忽略一些接口。并注册一些类,这些类可以在bean里直接进行自动装配。
4. 添加ApplicationListenerDetector用于识别并保存ApplicationListener的子类。
 
postProcessBeanFactory():
提供给子容器类,子容器类可以覆盖该方法在BeanFactory准备工作完成后处理一些工作。
invokeBeanFactoryPostProcessors()
执行BeanFactoryPostProcessor类型的监听方法。
* BeanFactoryPostProcessor是beanFactory后置处理器,在整个BeanFactory标准初始化完成后进行拦截调用, 
* BeanDefinitionRegistryPostProcessor继承了BeanFactoryPostProcessor,在beanFactory解析完所有的BeanDefinition后拦截调用。
* BeanFactoryPostProcessor来源* 通过ApplicationContent的addBeanFactoryPostProcessor()方法手动添加自己的拦截器* 系统默认了一些BeanFactoryPostProcessor。例如:ConfigurationClassPostProcessor用来处理@Configuration标注的Spring配置类。
* 调用顺序 1. 先调用BeanDefinitionRegistryPostProcessor类型的拦截器,2. 然后再依次调用实现了PriorityOrdered,Ordered接口的BeanFactoryPostProcessor3. 最后调用普通的BeanFactoryPostProcessor
 
registerBeanPostProcessors()
注册Bean的后置处理器。
1. 从beanFactory里获取所有BeanPostProcessor类型的Bean的名称。
2. 调用beanFactory的getBean方法并传入每一个BeanPostProcesso类型的Bean名称,从容器中获取该Bean的实例。
3. 1. 第一步向beanFactory注册实现了PriorityOrdered的BeanPostProcessor类型的Bean实例。2. 第二步向beanFactory注册实现了Ordered的BeanPostProcessor类型的Bean实例。3. 第三步向beanFactory注册普通的BeanPostProcessor类型的Bean实例。4. 最后一步向beanFactory重新注册实现了MergedBeanDefinitionPostProcessor的BeanPostProcessor类型的Bean实例4. 向beanFactory注册BeanPostProcessor的过程就是简单的将实例保存到beanFactory的beanPostProcessors属性中。
 
initMessageSource()
国际化相关功能
1. 看容器中是否有id为messageSource的,类型是MessageSource的Bean实例。如果有赋值给messageSource,如果没有自己创建一个DelegatingMessageSource。
2. 把创建好的MessageSource注册在容器中,以后获取国际化配置文件的值的时候,可以自动注入MessageSource。
 
initApplicationEventMulticaster()
初始化事件派发器;
1. 看容中是否有名称为applicationEventMulticaster的,类型是ApplicationEventMulticaster的Bean实例。如果没有就创建一个SimpleApplicationEventMulticaster。
2. 把创建好的ApplicationEventMulticaster添加到BeanFactory中。
 
onRefresh():
提供给子容器类,供子容器去实例化其他的特殊的Bean。
registerListeners():
处理容器中已有的ApplicationListener。
1. 从容器中获得所有的ApplicationListener
2. 将每个监听器添加到事件派发器(ApplicationEventMulticaster)中;
3. 处理之前步骤产生的事件;
 
finishBeanFactoryInitialization():
初始化容器中剩余的单实例bean:拿到剩余的所有的BeanDefinition,依次调用getBean方法(详看beanFactory.getBean的执行流程)
finishRefresh():
最后一步。
1. 初始化和生命周期有关的后置处理器;LifecycleProcessor,如果容器中没有指定处理就创建一个DefaultLifecycleProcessor加入到容器。
2. 获取容器中所有的LifecycleProcessor回调onRefresh()方法。
3. 发布容器刷新完成事件ContextRefreshedEvent。
 
ConfigurationClassPostProcessor处理@Configuration的过程:
- 先从主从中心取出所有的BeanDefinition。依次判断,若一个BeanDefinition是被@Configuration标注的,spring将其标记为FullMode,否则若一个BeanDefinition没有被@Configuration标注,但有被@Bean标注的方法,spring将其标记为LightMode。筛选出所有候选配置BeanDefinition(FullMode和LightMode)
 - 创建一个ConfigurationClassParser,调用parse方法解析每一个配置类。 
- 解析@PropertySources,将解析结果设置到Environment
 - 利用ComponentScanAnnotationParser,将@ComponentScans标签解析成BeanDefinitionHolder。再迭代解析BeanDefinitionHolder
 - 解析@Import,@ImportResource
 - 将@Bean解析为MethodMetadata,将结果保存到ConfigurationClass中。最终ConfigurationClass会被保存到ConfigurationClassParser的configurationClasses中。
 
 - 调用ConfigurationClassParser的loadBeanDefinitions方法,加载解析结果到注册中。 
- 从利用ComponentScanAnnotationParser的configurationClasses获取所有的ConfigurationClass,依次调用loadBeanDefinitionsForConfigurationClass方法。
 - loadBeanDefinitionsForConfigurationClass会将每一个BeanMethod转为ConfigurationClassBeanDefinition,最后将其添加到spring的注册中心。
 
 
beanFactory.getBean方法执行的过程
- 首先将方法传入的beanName进行转换:先去除FactoryBean前缀(&符)如果传递的beanName是别名,则通过别名找到bean的原始名称。
 - 根据名称先从singletonObjects(一个Map类型的容)获取bean实例。如果能获取到就先判断该bean实例是否实现了FactoryBean,如果是FactoryBean类型的bean实例,就通过FactoryBean获取Bean。然后直接返回该bean实例。getBean方法结束。
 - 如果从singletonObjects没有获取到bean实例就开始创建Bean的过程。 
- 首先标记该Bean处于创建状态。
 - 根据Bean的名称找到BeanDefinition。查看该Bean是否有前置依赖的Bean。若有则先创建该Bean前置依赖的Bean。
 - spring调用AbstractAutowireCapableBeanFactory的createBean方法并传入BeanDefinition开始创建对象。先调用resolveBeforeInstantiation给BeanPostProcessor一个机会去返回一个代理对象去替代目标Bean的实例。
 - 如果BeanPostProcessor没有返回Bean的代理就通过doCreateBean方法创建对象。 
- 首先确定Bean的构造函数,如果有有参构造器,先自动装配有参构造器,默认使用无参数构造器。
 - 选择一个实例化策略去实例化bean。默认使用CglibSubclassingInstantiationStrategy。该策略模式中,首先判断bean是否有方法被覆盖,如果没有则直接通过反射的方式来创建,如果有的话则通过CGLIB来实例化bean对象. 把创建好的bean对象包裹在BeanWrapper里。
 - 调用MergedBeanDefinitionPostProcessor的postProcessMergedBeanDefinition
 - 判断容器是否允许循环依赖,如果允许循环依赖,就创建一个ObjectFactory类并实现ObjectFactory接口的唯一的一个方法getObject()用于返回Bean。然后将该ObjectFactory添加到singletonFactories中。
 - 调用populateBean为bean实例赋值。在赋值之前执行InstantiationAwareBeanPostProcessor的postProcessAfterInstantiation和postProcessPropertyValues方法。
 - 调用initializeBean初始化bean。如果Bean实现了XXXAware,就先处理对应的Aware方法。然后调用beanProcessor的postProcessBeforeInitialization方法。再以反射的方式调用指定的bean指定的init方法。最后调用beanProcessor的postProcessAfterInitialization方法。
 - 调用registerDisposableBeanIfNecessary,将该bean保存在一个以beanName为key,以包装了bean引用的DisposableBeanAdapter,为value的map中,在spring容器关闭时,遍历这个map来获取需要调用bean来依次调用Bean的destroyMethod指定的方法。
 
 - 将新创建出来的Bean保存到singletonObjects中
 
 
spring原理补充
spring解决循环依赖
以类A,B互相依赖注入为例
- 根据类A的名称先从singletonObjects获取Bean实例,发现获取不到,就通过doGetBean方法开始创建Bean的流程。
 - 根据A的名称找到对应的BeanDefinition,通过doCreateBean()方法创建对象,先确定类A的构造函数,然后选择一个实例化策略去实例化类A。
 - 判断容器是否允许循环依赖,如果允许循环依赖,就创建一个ObjectFactory类并实现ObjectFactory接口的唯一的一个方法getObject()用于返回类A。然后将该ObjectFactory添加到singletonFactories中。
 - 调用populateBean()为类A进行属性赋值,发现需要依赖类B,此时类B尚未创建,启动创建类B的流程。 
- 根据类B的名称先从singletonObjects获取Bean实例,发现获取不到,就开始通过doGetBean方法开始创建Bean的流程
 - 找到类B对应的BeanDefinition,确认B的构造函数,然后实例化B。
 - 判断容器是否允许循环依赖,创建一个ObjectFactory并实现getObject()方法,用于返回类B,并添加到singletonFactories中。
 - 调用populateBean()为类B进行属性赋值,发现需要依赖类A,调用getSingleton方法获取A:A现在已存在于singletonFactories中,getSingleton将A从singletonFactories方法中移除并放入earlySingletonObjects中。
 - 调用getSingleton()方法获取B:getSingleton将A从singletonFactories方法中移除并放入earlySingletonObjects中。
 - 调用initializeBean初始化bean,最后将新创建出来的类B保存到singletonObjects中
 
 - 调用getSingleton()方法获取A,这时A已在earlySingletonObjects中了,就直接返回A
 - 调用initializeBean初始化bean,最后将新创建出来的类B保存到singletonObjects中。
 
@Autowire 实现原理
上面介绍beanFactory.getBean方法执行的过程中提到:populateBean为bean实例赋值。在赋值之前执行InstantiationAwareBeanPostProcessor的postProcessAfterInstantiation和postProcessPropertyValues方法。@Autowire由AutowiredAnnotationBeanPostProcessor完成,它实现了InstantiationAwareBeanPostProcessor。
 AutowiredAnnotationBeanPostProcessor执行过程:
- postProcessAfterInstantiation方法执行,直接return null。
 - postProcessPropertyValues方法执行,主要逻辑在此处理。待补充。。。。。
 
