目录

当前没有去添加对应的源码,只是自己的一些总结,可能理解有错误或不到位,还请指出。

一、对IOC和DI的基本认识

(一)理解IoC,即“控制反转”

(二)IoC具体做什么?

(三)理解IoC和DI的关系

二、对IOC容器初始化的理解

三、对DI依赖注入的理解

参考书籍、文献和资料


当前没有去添加对应的源码,只是自己的一些总结,可能理解有错误或不到位,还请指出。

一、对IOC和DI的基本认识

(一)理解IoC,即“控制反转”

在Java开发中,Ioc意味着将你设计好的对象交给容器控制,而不是传统的在你的对象内部直接控制。理解好Ioc的关键是要明确“谁控制谁,控制什么,为何是反转(有反转就应该有正转了),哪些方面反转了”,那我们来深入分析一下:

谁控制谁,控制什么:传统Java SE程序设计,我们直接在对象内部通过new进行创建对象,是程序主动去创建依赖对象;而IoC是有专门一个容器来创建这些对象,即由Ioc容器来控制对象的创建以及外部资源获取(不只是对象包括比如文件等)

为何是反转,哪些方面反转了:有反转就有正转,传统应用程序是由我们自己在对象中主动控制去直接获取依赖对象,也就是正转;而反转则是由容器来帮忙创建及注入依赖对象由容器帮我们查找及注入依赖对象,对象只是被动的接受依赖对象,所以是反转,依赖对象的获取被反转了

(二)IoC具体做什么?

IoC不是一种技术,只是一种思想,一个重要的面向对象编程的法则,它能指导我们如何设计出松耦合、更优良的程序。

  • 传统应用程序都是由我们在类内部主动创建依赖对象,从而导致类与类之间高耦合,难于测试;
  • 有了IoC容器后,把创建和查找依赖对象的控制权交给了容器,由容器进行注入组合对象,所以对象与对象之间是松散耦合,这样也方便测试,利于功能复用,更重要的是使得程序的整个体系结构变得非常灵活。
  • IoC对编程实现由IoC容器帮对象找相应的依赖对象并注入,而不是由对象主动去找

(三)理解IoC和DI的关系

DI—Dependency Injection,即“依赖注入”:是组件之间依赖关系由容器在运行期决定,形象的说,即由容器动态的将某个依赖关系注入到组件之中。通过依赖注入机制,我们只需要通过简单的配置,而无需任何代码就可指定目标需要的资源,完成自身的业务逻辑,而不需要关心具体的资源来自何处,由谁实现。

理解DI的关键是:“谁依赖谁,为什么需要依赖,谁注入谁,注入了什么”,那我们来深入分析一下:

谁依赖于谁:当然是应用程序依赖于IoC容器;

为什么需要依赖:应用程序需要IoC容器来提供对象需要的外部资源;

谁注入谁:很明显是IoC容器注入应用程序某个对象,应用程序依赖的对象;

●注入了什么:就是注入某个对象所需要的外部资源(包括对象、资源、常量数据)。

IoC和DI由什么关系呢?其实它们是同一个概念的不同角度描述,由于控制反转概念比较含糊(可能只是理解为容器控制对象这一个层面,很难让人想到谁来维护对象关系),所以2004年大师级人物Martin Fowler又给出了一个新的名字:“依赖注入”,相对IoC 而言,依赖注入”明确描述了“被注入对象依赖IoC容器配置依赖对象”

二、对IOC容器初始化的理解

IOC容器初始化的基本步骤主要是两个方面:

  • 初始化的入口由容器实现中的refresh()方法调用来完成。
  • 对Bean定义载入IOC容器使用的方法是loadBeanDefinition()。

大致过程如下:

  • 通过ReasourceLoader来完成资源文件的定位,DefaultResourceLoader是默认的实现,同时上下文本身就给出了ResourceLoader的实现,可以通过类路径、文件系统、URL等方式来定位资源
  • 如果XmlBeanFactory作为IOC容器,那么需要为它指定Bean定义的资源,也就是说Bean定义文件是通过抽象成Resource来被IOC容器处理,容器通过BeanDefinitionReader来完成定义信息的解析和Bean信息的注册,往往使用XmlBeanDefinitionReader来解析Bean的XML定义文件---实际的处理过程是委托给BeanDefinitionParserDelegate来完成的,从而得到Bean的定义信息,这些信息在Spring中使用BeanDefinition来表示(这个名字可以让我们想到loadBeanDefinition()、registerBeanDefinition()这些相关的方法,他们都是为处理BeanDefinition服务的)。
  • 解析得到BeanDefinition以后,需要在IOC容器中注册,这由IOC实现BeanDefinitionRegister接口来实现,注册过程就是在IOC容器内容维护一个HashMap来保存得到的BeanDefinition的过程,这个HashMap是IOC容器持有Bean信息的场所,以后Bean的操作都是围绕这个HashMap来实现
  • 之后我们通过BeanFactory和ApplicationContext来享受Spring IOC的服务了,在使用IOC容器的时候我们注意到,除了少量粘合代码,绝大多数以正确IOC风格编写的应用程序代码完全不关心如何到达工厂,因为容器将把这些对象与容器管理的其他对象钩在了一起,基本的策略是把工厂放到已知的地方,最好放在对预期使用的上下文有意义的地方,以及代码要实际访问工厂的地方。
  • Spring本身提供了对声明式载入Web应用程序用法的应用程序上下文,并将其存储在ServletContext的框架实现中

三、对DI依赖注入的理解

当Spring IOC容器完成了Bean定义资源的定位、载入和解析注册,IOC容器就可以管理Bean定义的相关数据了,但是此时IOC容器还没有对所管理的Bean进行依赖注入,依赖注入 在以下两种情况下发生:

  • 用户第一次调用getBean()方法时,IOC容器触发依赖注入。
  • 当用户在配置文件中将<bean>元素配置了lazy-init=false属性时,即让容器在解析注册Bean定义时进行预实例化,触发依赖注入。

Beanfactory接口定义了Spring IOC容器的基本功能规范,是Spring IOC容器所应遵守的最低层和最基本的编程规范。BeanFactory接口中定义了几个getBean()方法,用于用户向IOC容器索取被管理的Bean的方法,通过分析其子类的具体实现来理解Spring IOC容器在用户索取Bean时如何完成依赖注入

  • getBean方法肯定不陌生,必经之路,然后调用doGetBean,进来以后首先会执行transformedBeanName找别名,看你的Bean上面是否起了别名。然后进行很重要的一步,getSingleton,这段代码就是从你的单例缓存池中获取Bean的实例。那么你第一次进来肯定是没有的,缓存里肯定是拿不到的。也就是一级缓存里是没有的。那么它怎么办呢?他会尝试去二级缓存中去拿,但是去二级缓存中拿并不是无条件的,首先要判断isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)他要看你这个对象是否正在创建当中,如果不是直接就退出该方法,如果是的话,他就会去二级缓存earlySingletonObjects里面取,如果没拿到,它还接着判断allowEarlyReference这个东西是否为true。它的意思是说,是否允许让你从单例工厂对象缓存中去拿对象。默认为true。好了,此时如果进来那么就会通过singletonFactory.getObject()去单例工厂缓存中去拿。然后将缓存级别提升至二级缓存也就早期暴露的缓存。
  • getSingleton执行完以后会走dependsOn方法,判断是否有dependsOn标记的循环引用,有的话直接卡死,抛出异常。比如说A依赖于B,B依赖于A 通过dependsOn注解去指定。此时执行到这里就会抛出异常。这里所指并非是构造函数的循环依赖。
  • beforeSingletonCreation在这里方法里,就把你的对象标记为了早期暴露的对象,提前暴露对象用于创建Bean的实例
  • 紧接着就走创建Bean的流程开始。在创建Bean之前执行了一下resolveBeforeInstantiation。它的意思是说,代理AOPBean定义注册信息但是这里并不是实际去代理你的对象,因为对象还没有被创建。只是代理了Bean定义信息,还没有被实例化把Bean定义信息放进缓存,以便我想代理真正的目标对象的时候,直接去缓存里去拿。
  • 接下来就真正的走创建Bean流程,首先走进真正做事儿的方法doCreateBean然后找到createBeanInstance这个方法,在这里面它将为你创建你的Bean实例信息(Bean的实例)。如果说创建成功了,那么就把你的对象放入缓存中去(将创建好的提前曝光的对象放入singletonFactories三级缓存中)将对象从二级缓存中移除因为它已经不是提前暴露的对象了。但是。如果说在createBeanInstance这个方法中在创建Bean的时候它会去检测你的依赖关系,会去检测你的构造器。然后,如果说它在创建A对象的时候,发现了构造器里依赖了B,然后它又会重新走getBean的这个流程,当在走到这里的时候,又发现依赖了A此时就会抛出异常。为什么会抛出异常,因为,走getBean的时候他会去从你的单例缓存池中去拿,因为你这里的Bean还没有被创建好。自然不会被放进缓存中,所以它是在缓存中拿不到B对象的。反过来也是拿不到A对象的。造成了死循环故此直接抛异常。这就是为什么Spring IOC不能解决构造器循环依赖的原因因为你还没来的急放入缓存你的对象是不存在的。所以不能创建。同理@Bean标注的循环依赖方法也是不能解决的,跟这个同理。那么多例就更不能解决了。为什么?因为在走createBeanInstance的时候,会判断是否是单例的Bean定义信息mbd.isSingleton();如果是才会进来。所以多例的Bean压根就不会走进来,而是走了另一段逻辑,这里不做介绍。至此,构造器循环依赖和@Bean的循环依赖还有多例Bean的循环依赖为什么不能解决已经解释清楚。然后如果说,Bean创建成功了。那么会走后面的逻辑。
  • 将创建好的Bean放入缓存,addSingletonFactory方法就是将你创建好的Bean放入三级缓存中,并且移除早期暴露的对象。
  • 通过populateBean给属性赋值,我们知道,创建好的对象,并不是一个完整的对象,里面的属性还没有被赋值。所以这个方法就是为创建好的Bean为它的属性赋值。并且调用了我们实现的的XXXAware接口进行回调初始化,然后调用我们实现的Bean的后置处理器,给我们最后一次机会去修改Bean的属性

参考书籍、文献和资料

1.https://www.iteye.com/blog/jinnianshilongnian-1413846

2.《Sring 5 核心原理与30个类手写实战》,谭勇徳,中国公信出版社,2019.

Logo

华为云1024程序员节送福利,参与活动赢单人4000元礼包,更有热门技术干货免费学习

更多推荐