手写模拟Spring底层原理-Bean的创建与获取

手写,模拟,spring,底层,原理,bean,创建,获取 · 浏览次数 : 28

小编点评

**作者:京东物流 张鼎元** **引言** 作者在介绍Spring底层原理时,针对Spring源代码中的Bean创建和获取功能进行了手动实现,以促进我们对Spring架构有个更深的理解,对Spring的常用功能进行手写模拟实现。 **启动Spring针对Bean的创建和获取功能** * 创建JdApplicationContext类做为Spring启动类,实现bean的加载和获取功能。 * 创建UserService和OrderService类作为Bean的实现类,通过JdApplicationContext类中的getBean方法获取到前面两个类的实现。 **扫描类路径并缓存BeanDefinition数据** * 在JdApplicationContext类初始化时,通过AppConfig配置类获取类的扫描路径。 * 通过Component注解识别出的类,进行封装成BeanDefinition。 * 缓存到beanDefinitionMap内存中。 **创建Bean和依赖注入** * 在创建Bean时,从beanDefinition中获取要初始化的class,通过反射机构进行无参初始化。 * 初始化完成后,再对有Autowired注解的属性进行依赖注入,Autowired注解没有传递value值时默认取属性名称作为beanName。 **初始化Bean和依赖注入** * 在上述扫描操作完成后,所有待初始化的bean数据存储在beanDefinitionMap中。 * 遍历beanDefinitionMap数据进行逐个初始化和属性的注入。 **循环依赖问题解决方案** * 在初始化bean和属性注入之间,我们可以增加二级缓存作为突破口,解决死循环问题。 * userService初始化后,需要注入orderService,通过getBean方法获取,因为orderService没有在singletonBeanMap缓存中,也需要初始化并注入userService属性, 同时userService还在初始化过程中,不能缓存到singletonBeanMap缓存中。 **实现InitializingBean接口** * 在接口中提供对外提供初始化扩展接口InitializingBean接口,只要实现该接口,我们就可以针对bean的初始化进行扩展功能实现。 **实现BeanPostProcessor接口** * 实现BeanPostProcessor接口模拟AOP首先创建BeanPostProcessor接口,作为所有bean实例的对外扩展接口创建BeanPostProcessor接口实现类,模拟AOP功能,指定userService类进行切面。 **总结** 作者通过对Spring底层原理进行简单的实现,通过对类的扫描,注解标识的判断,beanDefinition的定义和缓存,以及反射和代理进行bean实例的创建和扩展,实现了对Spring Bean的创建和获取的功能,并解决了循环依赖问题。

正文

作者:京东物流 张鼎元

1 引言

大家好,相信大家对Spring的底层原理都有一定的了解,这里我们会针对Spring底层原理,在海量的Spring源代码中进行抽丝剥茧手动实现一个Spring简易版本,来促进我们对Spring架构有个更深的理解,对Spring的常用功能进行手写模拟实现。

2 启动Spring

针对Bean的创建和获取功能,我们来进行功能的实

首先我们创建JdApplicationContext类做为Spring启动类,实现bean的加载和获取功能。

UserService和OrderService类作为Bean的实现类,通过JdApplicationContext类中的getBean方法获取到前面两个类的实现。

  • App为启动测试类
  • AppConfig为启动配置类

注:下面的代码会顺着内容讲解逐步完成

首先创建App类做为入口,测试Spring功能。通过初始化JdApplicationContext类,动态加载bean实例。 通过getBean方法获取bean实例。

创建JdApplicationContext类,提供获取Bean实例方法,通过构造函数动态初始化bean实例。

3 扫描类路径并缓存BeanDefinition数据

在JdApplicationContext类初始化的时候,通过AppConfig配置类获取类的扫描路径,在扫描路径下,找到需要创建Bean的类,通过标注Component注解的类识别需要创建的Bean。

通过Component注解识别出的类,进行封装成BeanDefinition. 再缓存到beanDefinitionMap内存中。

上述的代码中,我们发现创建BeanDefinition类时,封装了class类,beanName,scope三个主要属性。用于创建bean的时候,提供class类进行初始化和属性的注入,创建单例类或原型类提供数据依据。

4 初始化Bean和依赖注入

接下来,在上面的扫描操作完成后,所有待初始化的bean数据存储beanDefinitionMap中。我们只需要遍历beanDefinitionMap数据进行逐个初始化和属性的注入。

上述代码中,对bean进行初始化时候,从beanDefinition中获取要初始化的class,通过反射机构进行无参初始化。

初始化完成后,再对有Autowired注解的属性进行依赖注入,Autowired注解没有传递value值时默认取属性名称作为beanName,通过getBean方法获取bean实例。

getBean方法会通过beanName,从beanDefinitionMap中取得beanDefinition数据。通过beanDefinition确认该bean为单例类原型类

如果为原型类,直接调用createBean方法进行bean初始化。

如果为单例类,首先从singletonBeanMap缓存中获取bean实例。如果未获取到,调用createBean方法获取bean实例,同时将已创建bean实例缓存到singletonBeanMap缓存中。

此时,在上述的功能中,依赖注入简易版本已实现。同时我们注意到UserService和OrderService可能会产生循环依赖的问题,在这里如何解决呢?

问题代码如下 : 上图就是循环依赖问题代码导致的异常。重复创建bean进入死循环。

在初始化bean和属性注入之间,我们可以增加二级缓存作为突破口,解决死循环问题。

userService初始化后,需要注入orderService,通过getBean方法获取,因为orderService没有在singletonBeanMap缓存中,也需要初始化并注入userService属性, 同时userService还在初始化过程中,不能缓存到singletonBeanMap缓存中。造成彼此循环等待属性的注入。为解决此问题,我们只需要设立初始化过程中缓存到creatingBeanMap中,在userService初始化过后,未进行属性注入前缓存到creatingBeanMap中,userService需要的orderService属性在创建bean实例过程中,优先从creatingBeanMap缓存中得到userService实例,来完成bean实例的创建过程。orderService完成bean实例创建后,userService也相应的完成实例创建。

5 实现InitializingBean接口

在createBean过程中,我们可以对外提供初始化扩展接口InitializingBean接口。只要实现该接口,我们就可以针对bean的初始化进行扩展功能实现。 ![]

6 实现BeanPostProcessor接口模拟AOP

首先创建BeanPostProcessor接口,作为所有bean实例的对外扩展接口创建BeanPostProcessor接口实现类,模拟AOP功能,指定userService类进行切面。 在扫描类的时候,将已实现BeanPostProcessor接口类缓存到beanPostProcessorList中。 通过上面的扫描,beanPostProcessorList已缓存所有的BeanPostProcessor实现类。在createBean的时候,对已创建的bean实例进行预处理扩展。 通过上述代码的实现效果如下: 源代码:

https://3.cn/109Aj-Zok

7 总结

在上述的讲解中,我们对Spring底层原理进行简单的实现,通过对类的扫描,注解标识的判断,beanDefinition的定义和缓存。通过反射和代理进行bean实例的创建和扩展。相信大家也看出来在实现过程中,有很多地方需要改进,还可以继续扩展Spring很多其它功能。例如扩展beanDefinition的注册,引入Bean工厂,延迟加载等。

与手写模拟Spring底层原理-Bean的创建与获取相似的内容:

手写模拟Spring底层原理-Bean的创建与获取

相信大家对Spring都有一定的了解,本篇文章我们会针对Spring底层原理,在海量的Spring源代码中进行抽丝剥茧手动实现一个Spring简易版本,对Spring的常用功能进行手写模拟实现。

SpringBoot中几种好用的代码生成器(基于Mybatis-plus生成entity、mapper、xml等)

前言 熟悉Spring框架的同学一定都知道MVC开发模式吧,控制器(Controller)、业务类(Service)、持久层(Repository)、数据库映射(Mapper)、各种DO类构成了我们服务端的代码。初学的时候,觉得新鲜手写这些东西不觉得有啥,但是写久了就会觉得很烦。好不容易在数据库中写

IoC容器

IoC容器是Spring框架的核心组成部分之一。它是一个负责对象创建、组装和管理的容器,通过控制对象的创建和依赖关系的注入,实现了对象之间的解耦和灵活性。在传统的编程模型中,对象的创建和控制权通常由开发者负责,开发者需要手动实例化对象、处理对象之间的依赖关系并进行组装,这样的过程非常繁琐且容易出错。...

面试官:如何自定义一个工厂类给线程池命名,我:现场手撕吗?

面试场景模拟 面试官:小伙子平时开发中用过线程池吗?聊一聊它 我:肯定用过啊,然后把build的线程池十八问一顿巴拉巴拉 面试官:不错不错,挺了解的嘛,那你知道怎么给线程池命名?手写一个工厂类给线程池命名吧 我:啊这,现场手撕吗?面试官默默的递上A4... 如何给线程池命名?这是一个好问题,如果我们

LeetCode 双周赛 104(2023/05/13)流水的动态规划,铁打的结构化思考

本文已收录到 AndroidFamily,技术和职场问题,请关注公众号 [彭旭锐] 提问。 往期回顾:LeetCode 单周赛第 344 场 · 手写递归函数的通用套路 T1. 老人的数目(Easy) 标签:模拟、计数 T2. 矩阵中的和(Medium) 标签:模拟、排序 T3. 最大或值(Medi

Android无障碍自动化结合opencv实现支付宝能量自动收集

Android无障碍服务可以操作元素,手势模拟,实现基本的控制。opencv可以进行图像识别。两者结合在一起即可实现支付宝能量自动收集。opencv用于识别能量,无障碍服务用于模拟手势,即点击能量。 当然这两者结合不单单只能实现这些,还能做很多自动化的程序,如芭芭农场自动施肥、蚂蚁庄园等等的自动化,

使用人工神经网络训练手写数字识别模型

博客地址:https://www.cnblogs.com/zylyehuo/ 效果展示 下载数据集(共四个) http://yann.lecun.com/exdb/mnist/ 目录结构 整体流程图 dataloader.py import numpy as np import struct imp

TensorRT c++部署onnx模型

在了解一些概念之前一直看不懂上交22年开源的TRTModule.cpp和.hpp,好在交爷写的足够模块化,可以配好环境开箱即用,移植很简单。最近稍微了解了神经网络的一些概念,又看了TensorRT的一些api,遂试着部署一下自己在MNIST手写数字数据集上训练的一个LeNet模型,识别率大概有98.

LeetCode 双周赛 102,模拟 / BFS / Dijkstra / Floyd

本文已收录到 AndroidFamily,技术和职场问题,请关注公众号 [彭旭锐] 提问。 大家好,欢迎来到小彭的 LeetCode 周赛解题报告。 昨晚是 LeetCode 双周赛第 102 场,你参加了吗?这场比赛比较简单,拼的是板子手速,继上周掉大分后算是回了一口血 😁。 2618. 查询网

快速上手python的简单web框架flask

简介 python可以做很多事情,虽然它的强项在于进行向量运算和机器学习、深度学习等方面。但是在某些时候,我们仍然需要使用python对外提供web服务。 比如我们现在有一个用python写好的模型算法,这个模型算法需要接收前端的输入,然后进行模拟运算,最终得到最后的输出。这个流程是一个典型的web