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Spring管理的这些bean藉由配置元数据创建,例如被@Bean注解。那么在 Spring 内部又是如何存储这些信息的呢?
1 BeanDefinition
1.1 域
在容器内,这些bean定义被表示为BeanDefinition对象,它包含但不限于如下元数据:
这些元数据会转换为构成每个bean定义内的一组属性。
1.1.1 包限定类名
被定义bean的实际实现类
1.1.2 bean行为
这些状态指示bean在容器中的行为(作用域、生命周期回调等)。如下即为作用域:
- 默认的作用域也就是singleton
1.1.3 需要的其它bean引用
这些引用也就是常见的协作或依赖对象。
- 例如对于如下类:
除了包含有关如何创建特定bean信息的bean定义外,ApplicationContext实现还允许注册在容器外部(用户自定义的)创建的现有对象。
这是通过getBeanFactory()方法访问ApplicationContext的BeanFactory完成的,该方法返回其DefaultListableBeanFactory实现。DefaultListableBeanFactory通过registerSingleton(..)和registerBeanDefinition(..)方法支持此注册。当然了,我们开发的应用程序一般只使用通过常规的bean定义内的元数据定义的bean。
DefaultListableBeanFactory支持通过如下两种方式进行注册:
- registerSingleton(String beanName, Object singletonObject)bean实例就是传递给registerSingleton方法的singletonObject对象
registerBeanDefinition(String beanName, BeanDefinition beanDefinition)
容器根据BeanDefinition实例化bean
当然了,一般的应用程序还是仅通过元数据定义的bean来定义bean。
Bean元数据和显式编码提供的单例实例需尽早地注册,方便容器在自动装配和其他自省(指在运行时来判断一个对象的类型的能力)过程能正确推理它们。虽然在某种程度上支持覆盖现有的元数据或单例实例,但在运行时(与对工厂的实时访问并发)对新bean的注册并不被正式支持,并且可能导致并发访问异常,比如bean容器中的状态不一致。
2 如何给 bean 命名?
每个bean都有一或多个标识符,这些标识符在其所在容器中必须唯一。一个bean通常只有一个标识符。但若它就是需要有一个以上的,那么多余标识符被视为别名。
在bean定义中,可组合使用id、name 属性指定bean的标识符。
- 最多指定一个名称的id属性。一般来说,这些名字由字母数字组成(如myBean,fooService),但也可能包含特殊字符。
- 如果还想为bean引入其他别名,可在name属性指定任意数量的其他名称。用逗号,、分号;或空格分隔。
在Spring 3.1前,id属性定义为xsd:ID类型,该类型限制了可能的字符。从3.1开始,它被定义为xsd:string类型。注意,Bean的id唯一性仍由容器强制执行,而不再是XML解析器。
开发者无需提供bean的name或id。如果未明确提供,容器将为该bean生成一个唯一name。但如果想通过使用ref元素或服务定位器模式查找来按名称引用该bean,则必须提供一个name。不提供名称的原因和内部beans和自动装配有关。
可以为bean提供多个名称。这些名称视作同一bean的别名,例如允许应用中的每个组件通过使用特定于组件本身的bean名称来引用公共依赖。
2.1 Bean命名规范
与对实例字段名称的命名规范相同。即小写字母开头,后跟驼峰式大小写。
示例:userService,roleController。扫描类路径下的组件,Spring就会按照该习惯为未命名的组件生成bean名称:将类名初始字符转换为小写。其实这个规范即是JDK 里的Introspector#decapitalize方法,Spring正使用了它:
java.beans.Introspector.decapitalize
public static String decapitalize(String name) { if (name == null || name.length() == 0) { return name; } // 如果有多个字符且第一和第二个字符均为大写字母 // 则会保留原始大小写 if (name.length() > 1 && Character.isUpperCase(name.charAt(1)) && Character.isUpperCase(name.charAt(0))){ return name; } // 使用简单的类名,并将其初始字符转换为小写 char chars[] = name.toCharArray(); chars[0] = Character.toLowerCase(chars[0]); return new String(chars);}
2.2 如何为单个bean指定多个别名?
有时希望为单个Bean提供多个名称,尤其是在多系统环境。
XML配置
可使用<alias/>标签:
定义别名后,可将同一容器中名为srcName的bean称为extName。
环境示例:
- 子系统A的配置元数据可通过名称subA-ds引用数据源
- 子系统B可通过名称subB-ds引用数据源
- 使用这俩子系统的主系统通过名称main-ds引用数据源。
要使所有三个名称都引用相同的对象,可将以下别名定义添加到配置元数据:
现在,每个组件和主应用程序都可以通过唯一名称引用数据源,并且可保证不与任何其它定义冲突(等于高效创建了名称空间),而且引用的是同一bean。
Java代码配置
使用@Bean注解的name属性接收一个String数组。示例如下:
@Configurationpublic class AppConfig { @Bean({"dataSource", "subA-ds", "subB-ds"}) public DataSource dataSource() { // ... }}
3 如何实例化 bean?
BeanDefinition可看做是创建对象的配方。容器在被询问时,会查看被命名过的bean的BeanDefinition,并使用该BeanDefinition中的配置元数据创建(或直接从缓存池获取)对应的对象实例。
比如在XML方式下,在<bean/>标签的class属性指定要实例化的对象的类型。这个class属性,其实就是BeanDefinition实例的Class属性,因此该属性一般强制必须指定。
可通过如下方式使用Class属性来实例化 bean:
3.1 构造器
在容器自身通过反射调用其构造器直接创建bean时,指定要构造的bean类,类似new运算符。该方式下,类基本上都能被Spring兼容。即bean类无需实现任何特定接口或以特定方式编码。指定bean类即可。注意,根据所用的IoC类型,有时需要一个默认的无参构造器。
3.2 静态工厂方法
指定包含将要创建对象的静态工厂方法的实际类,容器将在类上调用静态工厂方法以创建bean。
定义使用静态工厂方法创建的bean时,可使用class属性来指定包含静态工厂方法的类,并使用factory-method属性指定工厂方法本身的名称。开发者应该能够调用此方法并返回一个存活对象,该对象随后将被视为通过构造器创建的。
这种BeanDefinition的一种用法是在老代码中调用static工厂。
看个例子,如下BeanDefinition指定将通过调用工厂方法来创建bean。该定义不指定返回对象的类型,而仅指定包含工厂方法的类。该示例中的initInstance()方法须是静态方法。
可与上面的BeanDefinition协同的类:
public class ServerService { private static ServerService serverService = new ServerService(); private ServerService() {} public static ServerService createInstance() { return serverService; }}
3.3 实例工厂方法
使用该方式实例化会从容器中调用现有bean的非静态方法来创建新bean。要使用此机制,需将class属性置空,并在factory-bean属性中,在当前(或父/祖先)容器中指定包含要创建该对象的实例方法的bean的名称。factory-method设置工厂方法本身的名称。
示例如下,来看看如何配置这样的bean:- 相应的类:
- 一个工厂类也可以容纳一个以上的工厂方法,如下:
这种方式还表明,即使是工厂bean也可以通过依赖注入进行管理和配置。
“factory bean”是指在Spring容器中配置并通过实例或静态工厂方法创建对象的bean。相比之下,FactoryBean是指特定于Spring的FactoryBean实现类。4 如何确定Bean的运行时类型?
bean元数据定义中的指定类只是初始类引用,可能结合使用的如下方式之一:
- 声明的工厂方法
- FactoryBean类,该情况可能导致bean的运行时类型不同
- 实例级工厂方法(通过指定的factory-bean名称解析),该情况下直接就不设置了
因此,看起来确定bean运行时类型绝非易事,该如何准确获取呢?
BeanFactory.getType
推荐调用 BeanFactory.getType确定bean的运行时类型。
该方法可确定给定名称bean的类型。更确切地,返回针对相同bean名称的BeanFactory.getBean调用将返回的对象的类型。且该方法的实现考虑了前面穷举的所有情况,并针对于FactoryBean ,返回FactoryBean所创建的对象类型,和FactoryBean.getObjectType()返回一致。参考
https://spring.io
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