《开发实战》14 | Spring框架：IoC和AOP是扩展的核心

14 | Spring框架：IoC和AOP是扩展的核心

IOC、AOP

IoC，其实就是一种设计思想，为什么要让容器来管理对象呢？或许你能想到的是，使用 IoC 方便、可以实现解耦。但在我看来，相比于这两个原因，更重要的是 IoC 带来了更多的可能性。
如果以容器为依托来管理所有的框架、业务对象，我们不仅可以无侵入地调整对象的关系，还可以无侵入地随时调整对象的属性，甚至是实现对象的替换。这就使得框架开发者在程序背后实现一些扩展不再是问题，带来的可能性是无限的。比如我们要监控的对象如果是Bean，实现就会非常简单。所以，这套容器体系，不仅被 Spring Core 和 Spring Boot 大量依赖，还实现了一些外部框架和 Spring 的无缝整合。
AOP，体现了松耦合、高内聚的精髓，在切面集中实现横切关注点（缓存、权限、日志等），然后通过切点配置把代码注入合适的地方。切面、切点、增强、连接点，是 AOP 中非常重要的概念。

单例的 Bean 如何注入 Prototype 的 Bean？

一开始定义了这么一个 SayService 抽象类，其中维护了一个类型是 ArrayList 的字段 data，用于保存方法处理的中间数据。每次调用 say 方法都会往 data 加入新数据，可以认为 SayService 是有状态，如果 SayService 是单例的话必然会 OOM：

@Slf4j
public abstract class SayService {List<String> data = new ArrayList<>();public void say() {data.add(IntStream.rangeClosed(1, 1000000).mapToObj(__ -> "a").collect(Collectors.joining("")) + UUID.randomUUID().toString());log.info("I'm {} size:{}", this, data.size());}
}

开发同学没有过多思考就把 SayHello 和 SayBye 类加上了 @Service注解，让它们成为了 Bean，也没有考虑到父类是有状态的：

@Service
@Slf4j
public class SayHello extends SayService {@Overridepublic void say() {super.say();log.info("hello");}
}@Service
@Slf4j
public class SayBye extends SayService {@Overridepublic void say() {super.say();log.info("bye");}
}@Autowired
List<SayService> sayServiceList;@GetMapping("test")
public void test() {log.info("====================");sayServiceList.forEach(SayService::say);
}

许多开发同学认为，@Service 注解的意义在于，能通过 @Autowired 注解让 Spring 自动注入对象，就比如可以直接使用注入的 List获取到 SayHello 和 SayBye，而没想过类的生命周期，这一个点非常容易忽略。开发基类的架构师将基类设计为有状态的，但并不知道子类是怎么使用基类的；而开发子类的同学，没多想就直接标记了 @Service，让类成为了 Bean，通过 @Autowired 注解来注入这个服务。但这样设置后，有状态的基类就可能产生内存泄露或线程安全问题。
正确的方式是，在为类标记上 @Service 注解把类型交由容器管理前，首先评估一下类是否有状态，然后为 Bean 设置合适的 Scope。设置成多例
@Scope(value = ConfigurableBeanFactory.SCOPE_PROTOTYPE)
但上线后还是出现了内存泄漏，证明修改是无效的。
这就引出了单例的 Bean 如何注入 Prototype 的 Bean 这个问题。Controller 标记了@RestController 注解，而 @RestController 注解 =@Controller 注解+@ResponseBody 注解，又因为 @Controller 标记了 @Component 元注解，所以@RestController 注解其实也是一个 Spring Bean：

//@RestController注解=@Controller注解+@ResponseBody注解@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Controller
@ResponseBody
public @interface RestController {}//@Controller又标记了@Component元注解
@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Component
public @interface Controller {}

Bean 默认是单例的，所以单例的 Controller 注入的 Service 也是一次性创建的，即使Service 本身标识了 prototype 的范围也没用。
修复方式是，让 Service 以代理方式注入。这样虽然 Controller 本身是单例的，但每次都能从代理获取 Service。这样一来，prototype 范围的配置才能真正生效：
@Scope(value = ConfigurableBeanFactory.SCOPE_PROTOTYPE, proxyMode = ScopedProxyMode.TARGET_CLASS)

如果不希望走代理的话还有一种方式是，每次直接从 ApplicationContext 中获取Bean：

@Autowired
private ApplicationContext applicationContext;
@GetMapping("test2")
public void test2() {applicationContext.getBeansOfType(SayService.class).values().forEach(SayService::say);
}

发现另一个潜在的问题。这里 Spring 注入的 SayService 的 List，第一个元素是 SayBye，第二个元素是 SayHello。但，我们更希望的是先执行 Hello 再执行 Bye，所以注入一个 List Bean 时，需要进一步考虑 Bean 的顺序或者说优先级。
大多数情况下顺序并不是那么重要，但对于 AOP，顺序可能会引发致命问题。