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Spring Framework之核心概念及组件(一)

baijin 2024-08-12 13:39:08 博客文章 10 ℃ 0 评论

BeanDefinition

BeanDefinition表示Bean定义,还不是一个Bean对象,BeanDefinition包含的属性都是代表Bean的特点:

  • class,表示Bean类型
  • scope,表示Bean作用域,单例或原型等
  • lazyInit:表示Bean是否是懒加载
  • initMethodName:表示Bean初始化时要执行的方法
  • destroyMethodName:表示Bean销毁时要执行的方法
  • ......

通常我们有如下方式来定义一个Bean:

  • 申明式定义Bean
<bean/>
@Bean
@Component(@Service,@Controller)
  • 编程式定义Bean
AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);

// 生成一个BeanDefinition对象,并设置beanClass为User.class,并注册到ApplicationContext中
AbstractBeanDefinition beanDefinition = BeanDefinitionBuilder.genericBeanDefinition().getBeanDefinition();
beanDefinition.setBeanClass(User.class);
context.registerBeanDefinition("user", beanDefinition);

System.out.println(context.getBean("user"));

beanDefinition.setScope("prototype"); // 设置作用域
beanDefinition.setInitMethodName("init"); // 设置初始化方法
beanDefinition.setLazyInit(true); // 设置懒加载

不管是编程式,还是声明式,最后都会被spring解析为对应的BeanDefinition对象,并放入Spring容器中。

BeanDefinitionReader

BeanDefinitionReader是spring提供的BeanDefinition读取器

  • AnnotatedBeanDefinitionReader

BeanDefinitionReader是用来将某个类转换为BeanDefinition,解析的注解包括:

@Conditional、@Scope、@Lazy、@Primary、@DependsOn、@Role、@Description

AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);

AnnotatedBeanDefinitionReader annotatedBeanDefinitionReader = new AnnotatedBeanDefinitionReader(context);

// 将User.class解析为BeanDefinition
annotatedBeanDefinitionReader.register(User.class);

System.out.println(context.getBean("user"));
  • XmlBeanDefinitionReader

解析<bean/>标签

AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);

XmlBeanDefinitionReader xmlBeanDefinitionReader = new XmlBeanDefinitionReader(context);
int i = xmlBeanDefinitionReader.loadBeanDefinitions("spring.xml");

System.out.println(context.getBean("user"));
  • ClassPathBeanDefinitionScanner

ClassPathBeanDefinitionScanner是spring提供的BeanDefinition扫描器,主要用来将扫描到的包含@Component注解的类,解析成BeanDefinition

AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext();
context.refresh();

ClassPathBeanDefinitionScanner scanner = new ClassPathBeanDefinitionScanner(context);
//主要方法
scanner.scan("com.spring");

System.out.println(context.getBean("userService"));

BeanFactory

BeanFactory表示Bean工厂,所以很明显,BeanFactory会负责创建Bean,并且提供获取Bean的API。

而ApplicationContext是BeanFactory的一种,在Spring源码中,是这么定义的:

public interface ApplicationContext extends EnvironmentCapable, ListableBeanFactory, HierarchicalBeanFactory,
		MessageSource, ApplicationEventPublisher, ResourcePatternResolver {

            ...
}

首先,在Java中,接口是可以多继承的,我们发现ApplicationContext继承了ListableBeanFactory和HierarchicalBeanFactory,而ListableBeanFactory和HierarchicalBeanFactory都继承至BeanFactory,所以我们可以认为ApplicationContext继承了BeanFactory,相当于苹果继承水果,宝马继承汽车一样,ApplicationContext也是BeanFactory的一种,拥有BeanFactory支持的所有功能,不过ApplicationContext比BeanFactory更加强大,ApplicationContext还基础了其他接口,也就表示ApplicationContext还拥有其他功能,比如MessageSource表示国际化,ApplicationEventPublisher表示事件发布,EnvironmentCapable表示获取环境变量,等等,关于ApplicationContext后面再详细讨论。

在Spring的源码实现中,当我们new一个ApplicationContext时,其底层会new一个BeanFactory出来,当使用ApplicationContext的某些方法时,比如getBean(),底层调用的是BeanFactory的getBean()方法。

在Spring源码中,BeanFactory接口存在一个非常重要的实现类是:DefaultListableBeanFactory,也是非常核心的。

所以,我们可以直接来使用DefaultListableBeanFactory,而不用使用ApplicationContext的某个实现类,比如:

DefaultListableBeanFactory beanFactory = new DefaultListableBeanFactory();
AbstractBeanDefinition beanDefinition = BeanDefinitionBuilder.genericBeanDefinition().getBeanDefinition();
beanDefinition.setBeanClass(User.class);
beanFactory.registerBeanDefinition("user", beanDefinition);
System.out.println(beanFactory.getBean("user"));

DefaultListableBeanFactory是非常强大的,支持很多功能,可以通过查看DefaultListableBeanFactory的类继承实现结构来看

它实现了很多接口,表示,它拥有很多功能:

  1. AliasRegistry:支持别名功能,一个名字可以对应多个别名
  2. BeanDefinitionRegistry:可以注册、保存、移除、获取某个BeanDefinition
  3. BeanFactory:Bean工厂,可以根据某个bean的名字、或类型、或别名获取某个Bean对象
  4. SingletonBeanRegistry:可以直接注册、获取某个单例Bean
  5. SimpleAliasRegistry:它是一个类,实现了AliasRegistry接口中所定义的功能,支持别名功能
  6. ListableBeanFactory:在BeanFactory的基础上,增加了其他功能,可以获取所有BeanDefinition的beanNames,可以根据某个类型获取对应的beanNames,可以根据某个类型获取{类型:对应的Bean}的映射关系
  7. HierarchicalBeanFactory:在BeanFactory的基础上,添加了获取父BeanFactory的功能
  8. DefaultSingletonBeanRegistry:它是一个类,实现了SingletonBeanRegistry接口,拥有了直接注册、获取某个单例Bean的功能
  9. ConfigurableBeanFactory:在HierarchicalBeanFactory和SingletonBeanRegistry的基础上,添加了设置父BeanFactory、类加载器(表示可以指定某个类加载器进行类的加载)、设置Spring EL表达式解析器(表示该BeanFactory可以解析EL表达式)、设置类型转化服务(表示该BeanFactory可以进行类型转化)、可以添加BeanPostProcessor(表示该BeanFactory支持Bean的后置处理器),可以合并BeanDefinition,可以销毁某个Bean等等功能
  10. FactoryBeanRegistrySupport:支持了FactoryBean的功能
  11. AutowireCapableBeanFactory:是直接继承了BeanFactory,在BeanFactory的基础上,支持在创建Bean的过程中能对Bean进行自动装配
  12. AbstractBeanFactory:实现了ConfigurableBeanFactory接口,继承了FactoryBeanRegistrySupport,这个BeanFactory的功能已经很全面了,但是不能自动装配和获取beanNames
  13. ConfigurableListableBeanFactory:继承了ListableBeanFactory、AutowireCapableBeanFactory、ConfigurableBeanFactory
  14. AbstractAutowireCapableBeanFactory:继承了AbstractBeanFactory,实现了AutowireCapableBeanFactory,拥有了自动装配的功能
  15. DefaultListableBeanFactory:继承了AbstractAutowireCapableBeanFactory,实现了ConfigurableListableBeanFactory接口和BeanDefinitionRegistry接口,所以DefaultListableBeanFactory的功能很强大

ApplicationContext

ApplicationContext是个接口,实际上也是一个BeanFactory,不过比BeanFactory更加强大,比如:

  1. HierarchicalBeanFactory:拥有获取父BeanFactory的功能
  2. ListableBeanFactory:拥有获取beanNames的功能
  3. ResourcePatternResolver:资源加载器,可以一次性获取多个资源(文件资源等等)
  4. EnvironmentCapable:可以获取运行时环境(没有设置运行时环境功能)
  5. ApplicationEventPublisher:拥有广播事件的功能(没有添加事件监听器的功能)
  6. MessageSource:拥有国际化功能

AnnotationConfigApplicationContext

  1. ConfigurableApplicationContext:继承了ApplicationContext接口,增加了,添加事件监听器、添加BeanFactoryPostProcessor、设置Environment,获取ConfigurableListableBeanFactory等功能
  2. AbstractApplicationContext:实现了ConfigurableApplicationContext接口
  3. GenericApplicationContext:继承了AbstractApplicationContext,实现了BeanDefinitionRegistry接口,拥有了所有ApplicationContext的功能,并且可以注册BeanDefinition,注意这个类中有一个属性(DefaultListableBeanFactory beanFactory)
  4. AnnotationConfigRegistry:可以单独注册某个为类为BeanDefinition(可以处理该类上的@Configuration注解,已经可以处理@Bean注解),同时可以扫描
  5. AnnotationConfigApplicationContext:继承了GenericApplicationContext,实现了AnnotationConfigRegistry接口,拥有了以上所有的功能
  • ClassPathXmlApplicationContext

它也是继承了AbstractApplicationContext,但是相对于AnnotationConfigApplicationContext而言,功能没有AnnotationConfigApplicationContext强大,比如不能注册BeanDefinition

  • MessageSource

国际化

// 先定义一个MessageSource
@Bean
public MessageSource messageSource() {
	ResourceBundleMessageSource messageSource = new ResourceBundleMessageSource();
	messageSource.setBasename("messages");
	return messageSource;
}

// 有了这个Bean,你可以在你任意想要进行国际化的地方使用该MessageSource。
// 同时,因为ApplicationContext也拥有国家化的功能,所以可以直接这么用
context.getMessage("test", null, new Locale("en_CN"))
  • Resource

资源加载,可以直接利用ApplicationContext获取某个文件的内容:

AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
Resource resource = context.getResource("file://D:\\IdeaProjects\\spring-framework-5.3.10\\src\\main\\java\\com\\spring\\service\\UserService.java");
System.out.println(resource.contentLength());

//比如还可以这样
AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);

Resource resource = context.getResource("file://D:\\IdeaProjects\\spring-framework-5.3.10\\src\\main\\java\\com\\spring\\service\\UserService.java");
System.out.println(resource.contentLength());
System.out.println(resource.getFilename());

Resource resource1 = context.getResource("https://www.baidu.com");
System.out.println(resource1.contentLength());
System.out.println(resource1.getURL());

Resource resource2 = context.getResource("classpath:spring.xml");
System.out.println(resource2.contentLength());
System.out.println(resource2.getURL());
  • Environment

获取运行时环境

AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);

Map<String, Object> systemEnvironment = context.getEnvironment().getSystemEnvironment();
System.out.println(systemEnvironment);

System.out.println("=======");

Map<String, Object> systemProperties = context.getEnvironment().getSystemProperties();
System.out.println(systemProperties);

System.out.println("=======");

MutablePropertySources propertySources = context.getEnvironment().getPropertySources();
System.out.println(propertySources);

System.out.println("=======");

System.out.println(context.getEnvironment().getProperty("NO_PROXY"));
System.out.println(context.getEnvironment().getProperty("sun.jnu.encoding"));
System.out.println(context.getEnvironment().getProperty("property"));

还可以利用@PropertySource("classpath:spring.properties")使得某个properties文件中的参数添加到运行时环境中。

  • Event

事件监听器

Spring Event(Application Event)其实就是一个观察者设计模式,一个 Bean 处理完成任务后希望通知其它 Bean 或者说一个 Bean 想观察监听另一个Bean 的行为。

自定义事件

定义事件,继承 ApplicationEvent 的类成为一个事件类

@Data
@ToString
public class OrderProductEvent extends ApplicationEvent {

  /** 该类型事件携带的信息 */
  private String orderId;

  public OrderProductEvent(Object source, String orderId) {
    super(source);
    this.orderId = orderId;
  }
}

定义监听器

监听并处理事件,实现 ApplicationListener 接口或者使用 @EventListener 注解

注意:如果是异步执行,Listener 类需要开启异步的方法增加 @Async 注解

/**
 *编程式
 */
@Slf4j
@Component
public class OrderProductListener implements ApplicationListener<OrderProductEvent> {

  /** 使用 onApplicationEvent 方法对消息进行接收处理 */
  @SneakyThrows
  @Override
  public void onApplicationEvent(OrderProductEvent event) {
    String orderId = event.getOrderId();
    long start = System.currentTimeMillis();
    Thread.sleep(2000);
    long end = System.currentTimeMillis();
    log.info("{}:校验订单商品价格耗时:({})毫秒", orderId, (end - start));
  }
}

/**
 *声明式
 */
@Slf4j
@Component
public class MsgListener {

  @SneakyThrows
  @EventListener(MsgEvent.class)
  public void sendMsg(MsgEvent event) {
    String orderId = event.getOrderId();
    long start = System.currentTimeMillis();
    log.info("开发发送短信");
    log.info("开发发送邮件");
    Thread.sleep(4000);
    long end = System.currentTimeMillis();
    log.info("{}:发送短信、邮件耗时:({})毫秒", orderId, (end - start));
  }
}

定义发布者

发布事件,通过 ApplicationEventPublisher 发布事件

@Slf4j
@Service
@RequiredArgsConstructor
public class OrderService {

  /** 注入ApplicationContext用来发布事件 */
  private final ApplicationContext applicationContext;

  /**
   * 下单
   *
   * @param orderId 订单ID
   */
  public String buyOrder(String orderId) {
    long start = System.currentTimeMillis();
    // 1.查询订单详情

    // 2.检验订单价格 (同步处理)
    applicationContext.publishEvent(new OrderProductEvent(this, orderId));

    // 3.短信通知(异步处理)
    applicationContext.publishEvent(new MsgEvent(orderId));

    long end = System.currentTimeMillis();
    log.info("任务全部完成,总耗时:({})毫秒", end - start);
    return "购买成功";
  }
}

执行

开启异步,启动类增加 @EnableAsync 注解

@EnableAsync
@SpringBootApplication
public class MingYueSpringbootEventApplication {

  public static void main(String[] args) {
    SpringApplication.run(MingYueSpringbootEventApplication.class, args);
  }
}

结果

732171109:校验订单商品价格耗时:(2009)毫秒
任务全部完成,总耗时:(2017)毫秒
开发发送短信
开发发送邮件

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