Spring底层核心原理解析

Bean的创建过程

简易图:

service.class–>无参构造方法(推断构造方法)–>对象–>依赖注入(有@Autowired的属性赋值)–>初始化前(@postConstruct)–>初始化(implement InitializationBean)–>初始化后(AOP)–>代理对象–>Bean

重要的两个属性:beanDefinitionMap(存储类信息),singletonObjects(单例池),beanPostProcessorList(用于动态代理,AOP)


具体过程如下

  1. 利用该类的构造方法来实例化得到一个对象(但是如何一个类中有多个构造方法,Spring则会进行选择,这个叫做推断构造方法
  2. 得到一个对象后,Spring会判断该对象中是否存在被@Autowired注解了的属性,把这些属性找出来并由Spring进行赋值(依赖注入
  3. 依赖注入后,Spring会判断该对象是否实现了BeanNameAware接口、BeanClassLoaderAware接口、BeanFactoryAware接口,如果实现了,就表示当前对象必须实现该接口中所定义的setBeanName()、setBeanClassLoader()、setBeanFactory()方法,那Spring就会调用这些方法并传入相应的参数(Aware回调
  4. Aware回调后,Spring会判断该对象中是否存在某个方法被@PostConstruct注解了,如果存在,Spring会调用当前对象的此方法(初始化前
  5. 紧接着,Spring会判断该对象是否实现了InitializingBean接口,如果实现了,就表示当前对象必须实现该接口中的afterPropertiesSet()方法,那Spring就会调用当前对象中的afterPropertiesSet()方法(初始化
  6. 最后,Spring会判断当前对象需不需要进行AOP,如果不需要那么Bean就创建完了,如果需要进行AOP,则会进行动态代理并生成一个代理对象做为Bean(初始化后

通过最后一步,我们可以发现,当Spring根据UserService类来创建一个Bean时:

  1. 如果不用进行AOP,那么Bean就是UserService类的构造方法所得到的对象。
  2. 如果需要进行AOP,那么Bean就是UserService的代理类所实例化得到的对象,而不是UserService本身所得到的对象。

Bean对象创建出来后:

  1. 如果当前Bean是单例Bean,那么会把该Bean对象存入一个Map<String, Object>,Map的key为beanName,value为Bean对象。这样下次getBean时就可以直接从Map中拿到对应的Bean对象了。(实际上,在Spring源码中,这个Map就是单例池
  2. 如果当前Bean是原型Bean,那么后续没有其他动作,不会存入一个Map,下次getBean时会再次执行上述创建过程,得到一个新的Bean对象。

推断构造方法

Spring在基于某个类生成Bean的过程中,需要利用该类的构造方法来实例化得到一个对象,但是如果一个类存在多个构造方法,Spring会使用哪个呢?

Spring的判断逻辑如下:

  1. 如果一个类只存在一个构造方法,不管该构造方法是无参构造方法,还是有参构造方法,Spring都会用这个构造方法
  2. 如果一个类存在多个构造方法
    1. 这些构造方法中,存在一个无参的构造方法,那么Spring就会用这个无参的构造方法
    2. 这些构造方法中,不存在一个无参的构造方法,那么Spring就会报错

Spring的设计思想是这样的:

  1. 如果一个类只有一个构造方法,那么没得选择,只能用这个构造方法
  2. 如果一个类存在多个构造方法,Spring不知道如何选择,就会看是否有无参的构造方法,因为无参构造方法本身表示了一种默认的意义
  3. 不过如果某个构造方法上加了@Autowired注解,那就表示程序员告诉Spring就用这个加了注解的方法,那Spring就会用这个加了@Autowired注解构造方法了

Spring会根据入参的类型和入参的名字去Spring中找Bean对象(以单例Bean为例,Spring会从单例池那个Map中去找):

  1. 先根据入参类型找,如果只找到一个,那就直接用来作为入参
  2. 如果根据类型找到多个,则再根据入参名字来确定唯一一个
  3. 最终如果没有找到,则会报错,无法创建当前Bean对象

确定用哪个构造方法,确定入参的Bean对象,这个过程就叫做推断构造方法

AOP大致流程

AOP就是进行动态代理,在创建一个Bean的过程中,Spring在最后一步会去判断当前正在创建的这个Bean是不是需要进行AOP,如果需要则会进行动态代理。

如何判断当前Bean对象需不需要进行AOP:

  1. 找出所有的切面Bean
  2. 遍历切面中的每个方法,看是否写了@Before、@After等注解
  3. 如果写了,则判断所对应的Pointcut是否和当前Bean对象的类是否匹配
  4. 如果匹配则表示当前Bean对象有匹配的的Pointcut,表示需要进行AOP

利用cglib进行AOP的大致流程:

  1. 生成代理类UserServiceProxy,代理类继承UserService
  2. 代理类中重写了父类的方法,比如UserService中的test()方法
  3. 代理类中还会有一个target属性,该属性的值为被代理对象(也就是通过UserService类推断构造方法实例化出来的对象,进行了依赖注入、初始化等步骤的对象)
  4. 代理类中的test()方法被执行时的逻辑如下:
    1. 执行切面逻辑(@Before)
    2. 调用target.test()
class userServiceProxy extends userService{userService target;public void test(){// 切面逻辑target.test();}    
}

当我们从Spring容器得到UserService的Bean对象时,拿到的就是UserServiceProxy所生成的对象,也就是代理对象。

假如userService存在属性user,spring中维护的bean中user是有值的,但是代理对象userServiceProxy的user为null

UserService代理对象.test()—>执行切面逻辑—>target.test(),注意target对象不是代理对象,而是被代理对象。

Spring事务

当我们在某个方法上加了@Transactional注解后,就表示该方法在调用时会开启Spring事务,而这个方法所在的类所对应的Bean对象会是该类的代理对象。

spring事务也是使用的代理对象,使用方式和AOP类似。

class userServiceProxy extends userService{userService target;public void test(){// 1.是否有@Transaction// 2.创建数据库连接// 3.autoCommit = falsetarget.test();// sql1,sql2// 4.connection.commit或者connection.rollback}    
}

Spring事务的代理对象执行某个方法时的步骤:

  1. 判断当前执行的方法是否存在@Transactional注解
  2. 如果存在,则利用事务管理器(TransactionMananger)新建一个数据库连接
  3. 修改数据库连接的autocommit为false
  4. 执行target.test(),执行程序员所写的业务逻辑代码,也就是执行sql
  5. 执行完了之后如果没有出现异常,则提交,否则回滚

Spring事务是否会失效的判断标准:某个加了@Transactional注解的方法被调用时,要判断到底是不是直接被代理对象调用的,如果是则事务会生效,如果不是则失效。

类加载器默认加载路径

boot --> jre/lib
ext --> jre/ext/lib
app --> target/class

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