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4.7深入理解Spring-创新互联
4.7.1 Spring
4.7.1.1 Spring模块
Spring模块
4.7.1.1.1 数据模块
4.7.1.2 核心模块 4.7.2 SpringIOC架构原理
IOC流程图
本文标题：4.7深入理解Spring-创新互联
文章地址：http://cqcxhl.cn/article/doccgg.html
Spring 由七大模块组成，分别是
- 数据模块（Data Access / Integration）
- Web模块
- 切面模块（Aop，Aspects）
- 工具模块(Instrumentation)
- 消息模块
- 核心模块
- 测试模块
4.7.1.1.1 数据模块
数据访问与集成模块，分为以下小模块：
JDBC(Java Database Connectivity)，Java数据库连接ORM(Object Relational Mapping)， 对象关系映射OXM(Object XML Mapping)， 对象XML映射JMS(Java Message Service)，Java消息服务Transactions，事务
Web有以下小模块：
- Web
- WebMVC
- WebSocket
- WebFlux
Web 模块：提供了核心部分，如 编解码，过滤器，序列化，国际化，跨域，转换器，客户端和服务端等。
WebMVC 模块：即我们平时用的 SpringMVC
WebSocket 模块： 用来支持这个 全双工通信
WebFlux模块： 就是这个响应式Web编程模块
4.7.1.1.3 切面模块包括AOP、Aspect两个模块。
AOP：基于代理的 Aop 框架
Aspect：定义了五种类型的切面
- beans.factory.aspectj
- cache.aspectj
- context.annotation.aspectj
- scheduling.aspectj
- transaction.aspectj
Instrumentation , 这个是 Java 的一个接口，用于
- 监控代理
- 事件日志记录
- 代码覆盖率
Spring-messaging模块提供了一种基于 WebSocket的 STOMP协议实现STOMP(Simple Text Oriented Messaging Protocol) 是一种 流文本定向消息协议，也是一种为MOM(Message Oriented Middleware，面向消息的中间件)设计的简单文本协议
常见的这几个MQ都支持该协议，比如 RocketMQ，RabbitMQ，ActiveMQ。
待更新
Spring的这七大模块你了解吗？ - 知乎
4.7.1.1.6 核心模块分为四个核心模块：
- Beans
- Core
- Context
- Expression
该核心模块为重点，
4.7.1.1.7 测试模块主要是测试用，如Junit等。
4.7.1.2 核心模块 4.7.2 SpringIOC架构原理
我们可以将bean概念态、定义态、纯静态、成熟态
概念态：
定义态：bean的构造图
纯静态：循环依赖中体现纯静态的作用
成熟态：最终在应用中使用的bean
其中在ApplicationContext()中隐藏了另外两种状态
BeanDefinition是相当重要的
BeanDefinition:封装了bean的定义信息，决定一个bean是怎么生产的，一个bean对应一个BeanDefinition
那么这个BeanDefinition是怎么来的呢？
当我们new ApplicationContext时会传入一个xml文件。不同的sapring上下文会传入不同的，读取bean定义的过程是有些不同的，但也有相同的地方。
方式一：ClassPathXmlApplicationContext(xml);
方式二：AnnotationConfigApplicationContext(配置类);无论是ClassPathXmlApplicationContext(xml)还是AnnotationConfigApplicationContext(配置类)都有一个统一的接口ApplicationContext,因此它们会将公共的部分抽取出来，我们来研究这些公共的部分。
虽然有不同的spring上下文，但是都是由BeanDefinitionReader接口读取配置信息
读取之后怎么解析注解呢？
用扫描器ClassPathBeanDefinitionScanner，比如，我们定义了
它会扫描包下的.class，里面有component注解，将这个类注册为BeanDefinition。由于每个类都会有BenaDefinition，所以用beanDefinitionMap容器保存。
之后由registerBeanDefinition将BeanDefinition注册到BeanDefinitionMap中
之后就是生产bean了。
4.7.2.3 生产bean这里涉及到很重要的知识点：BeanFactory接口
BeanFactory负责生产，在BeanFactory中提供了getBean方法用来生产bean。
提出一个小问题，这里Spring容器调用的getBean和BeanFactory里的getBean是同一个方法吗？
答案：是同一个
我们进入applicationContext.getBean()，会发现这里的getBean是门面方法，没有具体，而是交给BeanFactory去生产。
当已存在bean就直接返回给spring,如果没有就生产后返回。
既然ApplicationContext和BeanFactory都可以获取bean，也就是说二者均可作为容器去使用。
那么既然都可以作为容器，为什么不直接在spring中书写BeanFactroy,非要再整个ApplicationContext的门面方法，不多此一举么？
看完上面的继承图，我们发现ApplicationContext实现了BeanFactroy，这就好比，我们要买车，我们可以选择去4S店，也可以选择直接去汽车工厂。ApplicationContext就好比4S店，4S店有很多的服务，我们只需要提需求，4S店都能完成。BeanFactroy就是汽车工厂，工厂的职责就一个：生产汽车。基本上我们和4S店比较熟悉，打交道比较多，同样我们开发人员和ApplicationContext打交道比较多。我们只需要把配置给ApplicationContext，它就能初始化。
但是BeanFactroy不行，它只实现了简单工厂，功能单一化，只能根据BeanDefinition去生产bean。
通过ApplicationContext，我们只需要getBean(car)，就可以得到我们想要的bean，但是，如果注释了ApplicationContext，我们再直接用beanFactory.get(car)，就会报错BeanDefinitionException。
因为像xml、配置类的信息，都是由ApplicationContext（Spring 上下文）帮我们做了，ApplicationContext调用了BeanFactory来生产bean。
但是对于BeanFactory，我们必须手动将BenaDefinition传给BeanFactory，才能生产bean。
但是BeanFactory内存更小，可以用于嵌入式开发。
4.7.2.4 实例化bean实例化bean的方式：
- 反射
- 工厂方法
- 工厂类：FactoryBean
@Component
将类读取到beanClass中，spring利用反射实例化bean
4.7.2.4.2 工厂方法注解形式
public class StaticFactoryBean {
@Bean
public static UserService createUserService(){
return new UserServiceImpl();
}
}
会将被标注的方法读取到factoryMethodName
xml形式
而
在factory-method=" "中指定一个工厂方法，且这个工厂方法是静态的，会将方法读取到factoryMethodName
4.7.2.4.3 工厂类注意FactoryBean本身也是一个bean
类实例化FactoryBean接口，并重写getObject()、getObjectType()
@Component
public class FactoryBean_test implements FactoryBean {
@Override
public Object getObject() throws Exception {
//这个才是返回的真正的bean
return new User();
}
@Override
public ClassgetObjectType() {
return User.class;
}
工厂方法基于方法，而工厂类基于类
4.7.2.5 属性注入 4.7.2.5.1 循环依赖
属性注入之后，进行初始化，初始化时会调用init_Method()
除了init-Method()外
还可以用注解@PostConstruct声明一个初始化方法
以及利用InitializingBean接口，实现一个InitializingBean,重写afterPropertiesSet()
4.7.2.6.2 aware扩展接口检查aware接口设置相关依赖
在spring容器中，我们可以把对象按照使用者分为两类：自定义对象、容器使用的对象
- 自定义对象：就是我们开发人员定义的Student、Taecher等对象
- 容器使用的对象：BeanPostProcessor、BeanFactory等，这些都是由容器自己创建、自己调用。
但是如果我们自定义对象需要使用、调用这些容器所使用的对象时，怎么办？
你可以把这些容器所使用的对象当成一个普通属性，如果是属性，我肯定要调用属性的set方法，往里面赋值。但是，对象的创建都交由容器来管理了，set方法调用肯定还是由容器管理，而且容器又不知道什么时候调用。
所以这里设置了统一的入口——aware接口。
所有调用容器对象设置的地方都会实现aware接口，如BeanFactoryAware、BeanNameAware等。
总的来说就是通过aware的具体实现子类，我们可以设置bean的一系列操作。
4.7.2.7 创建Bean
创建好的bean会放入Map(单例池/一级缓存)中
当context.getBean("bean的名字");时，会到一级缓存中查询，有就返回，没有就生产。
4.7.2.8 扩展接口 4.7.2.8.1 BeanFactoryPostProcessor接口@FunctionalInterface
public interface BeanFactoryPostProcessor {
void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory BeanFactory) throws BeansException;
}BeanFactoryPostProcessor中的postProcessBeanFactory()方法，直接传来一个
4.7.2.8.2 BeanDefinitionRegistryPostProcessor源码定义如下：
public interface BeanDefinitionRegistryPostProcessor extends BeanFactoryPostProcessor {
void postProcessBeanDefinitionRegistry(BeanDefinitionRegistry var1) throws BeansException;
}BeanDefinitionRegistryPostProcessor的作用是注册BeanDefinition，也就是注册了Bean
Spring-MyBatis中的Mapper是接口，动态代理
BeanPostProcessor(bean的后置处理器)主要用在初始化前后
BeanPostProcessor有很多子接口
4.7.3 Bean生命周期 4.7.3.1 简化版本1、实例化bean，当客户向容器请求一个尚未初始化的bean时，容器就会调用doCreateBean()方法进行实例化，实际上就是利用反射来创建一个bean对象
2、当bean对象创建出来后就对bean对象进行属性填充，也就是注入这个bean依赖的其他对象
3、属性填充完成后，进行初始化bean操作
a、执行Aware接口方法，Spring会检查该bean对象是否实现了xxxAware接口，通过Aware类型的接口，我们可以拿到spring容器的一些资源，如实现了BeanNameAware接口就可以获取BeanName等等
b、执行BeanPostProcessor的前置处理方法postProcessBeforeInitialization()，对Bean进行一些自定义的前置处理
c、判断bean是否实现了InitialalizationBean接口，如果实现了，将会执行InitialalizationBean的afterPropertiesSet()初始化方法
d、执行用户自定义的初始化方法，如init-method等
e、执行BeanPostProcessor的后置处理方法postProcessAfterInitialization()
4、销毁
a、首先判断Bean是否实现了DestructionAwareBeanPostProcessor接口，如果实现了，则执行DestructionAwareBeanPostProcessor后置处理器的销毁方法
b、其次判断Bean是否实现了DisposableBean接口，如果实现了就会调用其实现的destroy()方法
c、最后判断Bean是否配置了destroy-method方法，如果有就调用其配置的销毁方法
public abstract class AbstractAutowireCapableBeanFactory extends AbstractBeanFactory implements AutowireCapableBeanFactory {
//bean
protected Object doCreateBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args) throws BeanCreationException {
BeanWrapper instanceWrapper = null;
if (mbd.isSingleton()) {
instanceWrapper = (BeanWrapper)this.factoryBeanInstanceCache.remove(beanName);
}
//如果缓存中不存在，则调用createBeanInstance创建一个BeanWrapper(bean的包装类)
if (instanceWrapper == null) {
//bean的实例化
instanceWrapper = this.createBeanInstance(beanName, mbd, args);
}
//初始化bean实例
Object exposedObject = bean;
//----------------省略-----------
//属性填充
this.populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);
//初始化bean，如执行aware接口的子类，执行init-method方法，BeanPostProcesso后置增强等
exposedObject = this.initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);
//销毁不在AbstractAutowireCapableBeanFactory 类，在DisposableBeanAdapter类中
}initializeBean
protected Object initializeBean(String beanName, Object bean, @Nullable RootBeanDefinition mbd) {
if (System.getSecurityManager() != null) {
AccessController.doPrivileged(() ->{
//先执行aware的子类
this.invokeAwareMethods(beanName, bean);
return null;
}, this.getAccessControlContext());
} else {
this.invokeAwareMethods(beanName, bean);
}
Object wrappedBean = bean;
if (mbd == null || !mbd.isSynthetic()) {
//执行beanPostProcessor后置处理器的前置方法BeanPostProcessorsBeforeInitialization
wrappedBean = this.applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(bean, beanName);
}
//中间执行init-method
try {
this.invokeInitMethods(beanName, wrappedBean, mbd);
} catch (Throwable var6) {
throw new BeanCreationException(mbd != null ? mbd.getResourceDescription() : null, beanName, "Invocation of init method failed", var6);
}
//最后执行BeanPostProcessorsAfterInitialization
if (mbd == null || !mbd.isSynthetic()) {
wrappedBean = this.applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(wrappedBean, beanName);
}
invokeAwareMethods
private void invokeAwareMethods(String beanName, Object bean) {
if (bean instanceof Aware) {
//如果bean实现了BeanNameAware，那bean内部可以获取到beanName属性
if (bean instanceof BeanNameAware) {
((BeanNameAware)bean).setBeanName(beanName);
}
//其他同理
if (bean instanceof BeanClassLoaderAware) {
ClassLoader bcl = this.getBeanClassLoader();
if (bcl != null) {
((BeanClassLoaderAware)bean).setBeanClassLoader(bcl);
}
}
if (bean instanceof BeanFactoryAware) {
((BeanFactoryAware)bean).setBeanFactory(this);
}
}
}invokeInitMethods
protected void invokeInitMethods(String beanName, Object bean, @Nullable RootBeanDefinition mbd) throws Throwable {
//InitialalizationBean接口，如果实现了，将会执行InitialalizationBean的afterPropertiesSet()初始化方法
boolean isInitializingBean = bean instanceof InitializingBean;
if (isInitializingBean && (mbd == null || !mbd.isExternallyManagedInitMethod("afterPropertiesSet"))) {
if (this.logger.isTraceEnabled()) {
this.logger.trace("Invoking afterPropertiesSet() on bean with name '" + beanName + "'");
}
if (System.getSecurityManager() != null) {
try {
//执行afterPropertiesSet()
AccessController.doPrivileged(() ->{
((InitializingBean)bean).afterPropertiesSet();
return null;
}, this.getAccessControlContext());
} catch (PrivilegedActionException var6) {
throw var6.getException();
}
} else {
((InitializingBean)bean).afterPropertiesSet();
}
}
//用户自定义的初始化方法
if (mbd != null && bean.getClass() != NullBean.class) {
String initMethodName = mbd.getInitMethodName();
if (StringUtils.hasLength(initMethodName) && (!isInitializingBean || !"afterPropertiesSet".equals(initMethodName)) && !mbd.isExternallyManagedInitMethod(initMethodName)) {
//用户自定义的方法
this.invokeCustomInitMethod(beanName, bean, mbd);
}
}
}DisposableBeanAdapter
//销毁
class DisposableBeanAdapter implements DisposableBean, Runnable, Serializable {
public void destroy() {
if (!CollectionUtils.isEmpty(this.beanPostProcessors)) {
Iterator var1 = this.beanPostProcessors.iterator();
while(var1.hasNext()) {
//先查看DestructionAwareBeanPostProcessor接口
DestructionAwareBeanPostProcessor processor = (DestructionAwareBeanPostProcessor)var1.next();
//如果实现了，则执行DestructionAwareBeanPostProcessor后置处理器的销毁方法
processor.postProcessBeforeDestruction(this.bean, this.beanName);
}
}
//接着看是否实现了DisposableBean接口
if (System.getSecurityManager() != null) {
AccessController.doPrivileged(() ->{
//如果实现了就调用接口的destroy方法
((DisposableBean)this.bean).destroy();
}
}
//最后判断是否有用户自定义的销毁方法
if (this.destroyMethod != null) {
this.invokeCustomDestroyMethod(this.destroyMethod);
} else if (this.destroyMethodName != null) {
Method methodToInvoke = this.determineDestroyMethod(this.destroyMethodName);
if (methodToInvoke != null) {
//调用用户自定义的销毁方法
this.invokeCustomDestroyMethod(ClassUtils.getInterfaceMethodIfPossible(methodToInvoke));
}
}
}Spring的理解
Spring是什么？
框架：方便开发，整合其他框架
容器：管理bean
生态：目前主流的Java开发，都会用到Java全家桶。Springboot、Springcloud等框架都是对Spring的扩展实现。
11张流程图搞定 Spring Bean 生命周期 - 知乎
4.7.3.3 循环依赖 4.7.3.3.1 循环依赖问题
singletonObject(一级缓存)：存放实例化 ->代理 ->属性注入 ->初始化后的对象
earlySingletonObjects(二级缓存)：存放实例化 ->代理 ->属性注入 ->初始化后的对象
4.7.3.3.3 流程singletonFactories(三级缓存)：存放对象工厂，可以从对象工厂中拿到还未属性注入的对象(对象工厂便于创建代理对象)
当getBean()，获取bean时，spring会先到一级缓存中找，没有再去二级缓存，若二级缓存还没有就会创建一个对应的工厂对象
4.7.4 AOP单例bean
Spring中的Bean对象默认是单例的，框架并没有对Bean进行多线程封装处理
单例bean是指IOC容器中就只有这么一个bean，是全局共享的。分为有状态bean和无状态bean。
有状态的bean
就是有实例变量的对象，可以保存数据(有状态就是有数据存储功能)，是线程不安全的。每个用户都有自己特有的实例，在用户的生命周期中，bean保存了用户的信息，即为“偶状态”；一旦用户衰亡（调用结束），bean的生命周期也随之结束。即每个用户最初都会得到一个初始的bean。
无状态的bean
就是没有实例变量的对象，不能保存数据，是不变类，是线程安全的。bean一旦实例化就被加进会话池中，各个用户都可以共用。即使用户已经消亡，bean的生命期也不一定结束，它可能依然存在于会话池中，供其他用户调用。由于没有特定的用户，那么也就不能保持某一用户的状态，所以叫无状态bean。但无状态会话bean 并非没有状态，如果它有自己的属性（变量），那么这些变量就会受到所有调用它的用户的影响，这是在实际应用中必须注意的。
实例变量
java类的成员变量有俩种：一种是被static关键字修饰的变量，叫类变量或者静态变量；另一种没有static修饰，为实例变量。
如
class Car{
private name; //这就是实例变量
public void 方法(){}；
}
当一个对象被实例化之后，每个实例变量的值就跟着确定；
实例变量在对象创建的时候创建，在对象被销毁的时候销毁；
如果Bean是有状态的，那就需要开发人员自己来进行线程安全的保证，最简单的办法就是改变bean的作用域 把 "singleton"改为’‘protopyte’ 这样每次请求Bean就相当于是 new Bean() 这样就可以保证线程的安全了。
无状态就是不会存储数据，试想controller，service和dao本身并不是线程安全的，只是调用里面的方法，而且多线程调用一个实例的方法，会在内存中复制遍历，这是自己线程的工作内存，是最安全的。因此在进行使用的时候，不要在bean中声明任何有状态的实例变量或者类变量，如果必须如此，也推荐大家使用ThreadLocal把变量变成线程私有，如果bean的实例变量或者类变量需要在多个线程之间共享，那么就只能使用synchronized、lock、cas等这些实现线程同步的方法。但是一旦使用了synchronized、lock等线程同步方法，又会降低系统效率。
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