Spring IOC容器分析(1) -- BeanFactory

搭建好源碼閱讀環境后，就可以慢慢走進Spring殿堂了。IOC是Inversion of Control的縮寫，控制反轉的意思。很多人可能都知道IOC是spring的核心，將對象的創建初始化等權限交由容器控制，從而減少對象之間的依賴。甚至聽說過BeanFactory，知道BeanFactory是實現IOC機制的核心，但是具體如何實現，卻不是十分清楚。下面我們來一步一步深入理解BeanFactory。

引例

在spring工程應用中，一般用spring注解@Autowired來自動加載依賴對象，如下所示：

public class MerchantController {

	@Autowired
    private final MerchantService merchantService;
}

注解@Autowired使得對象加載很方便，使得對象依賴間管理很容易。但是依據守恆定律，對象的加載、創建、初始化等步驟是不會減少的，這里使用簡單了，那必然在別的地方執行了對象的加載、創建、初始化的過程。實際上這個加載、創建、初始化的過程是在Spring源碼BeanFactory中完成的。

BeanFactory

首先看下BeanFactory源碼，BeanFactory是一個祖宗級接口，定義了Bean Factory的各種基本方法。spring中各種具體bean工廠均是對BeanFactory接口的實現，如DefaultListableBeanFactory，SimpleJndiBeanFactory，StaticListableBeanFactory等。

作為一個接口，BeanFactory定義的方法非常簡單，而且都是一些常用的方法模板，如：getBean()，containsBean()，isSingleton()方法。BeanFactory接口如下：

package org.springframework.beans.factory;

import org.springframework.beans.BeansException;
import org.springframework.core.ResolvableType;

public interface BeanFactory {

	String FACTORY_BEAN_PREFIX = "&";

	Object getBean(String name) throws BeansException;

	<T> T getBean(String name, Class<T> requiredType) throws BeansException;

	<T> T getBean(Class<T> requiredType) throws BeansException;

	Object getBean(String name, Object... args) throws BeansException;

	<T> T getBean(Class<T> requiredType, Object... args) throws BeansException;

	boolean containsBean(String name);

	boolean isSingleton(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException;

	boolean isPrototype(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException;

	boolean isTypeMatch(String name, ResolvableType typeToMatch) throws NoSuchBeanDefinitionException;

	boolean isTypeMatch(String name, Class<?> typeToMatch) throws NoSuchBeanDefinitionException;

	Class<?> getType(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException;

	String[] getAliases(String name);
}

顧名思義，getBean()方法是用來獲取Bean工廠中存儲的對象實例，根據name即可獲得對應的對象，也即是配置文件（暫認為xml）中定義的id。containsBean是用於判斷該Bean工廠中是否含有name所對應的對象。isSingleton是判斷該name所對應的Bean是否是共享的單例，如果true的話，當調用getBean()方法時便會返回該Bean。

由getBean()方法，應該能夠猜測出：Bean工廠是先將name-bean作為一個鍵值對存儲在一個容器中，當調用getBean()方法時，根據key值取出對應的bean值。實際上，spring中的確是這么做的。

根據UML類圖關系，找到BeanFactory接口對應的默認實現類DefaultListableBeanFactory，如下圖所示。

查看DefaultListableBeanFactory源碼，發現：屬性中beanDefinitionMap用於存儲name-bean鍵值對，也即是存放Bean工廠實例化后的bean。截取部分源碼如下：

package org.springframework.beans.factory.support;

@SuppressWarnings("serial")
public class DefaultListableBeanFactory extends AbstractAutowireCapableBeanFactory
		implements ConfigurableListableBeanFactory, BeanDefinitionRegistry, Serializable {
	............
	/** Map of bean definition objects, keyed by bean name */
	private final Map<String, BeanDefinition> beanDefinitionMap = new ConcurrentHashMap<String, BeanDefinition>(256);
	...........
}

從源碼可以發現，存儲鍵值對的容器是ConcurrentHashMap，它是一個基於HashMap的高並發容器，具有很好的線程安全性。其存儲的不是String-Object鍵值對，而是String-BeanDefinition鍵值對，也就是說創建的bean對象不是以Object類型存儲的，而是Bean Definition類型存儲。為什么是這樣的呢？請聽下回分解