詳解Spring框架的設(shè)計(jì)理念與設(shè)計(jì)模式

多圖詳解Spring框架的設(shè)計(jì)理念與設(shè)計(jì)模式TSpring作為現(xiàn)在最優(yōu)秀的框架之一，已被廣泛的使用，51CTO也曾經(jīng)針對(duì)Spring框架中的JDBC應(yīng)用做過(guò)報(bào)道。本文將從另外一個(gè)視角試圖剖析出Spring框架的作者設(shè)計(jì)Spring框架的骨骼架構(gòu)的設(shè)計(jì)理念。Spring作為現(xiàn)在最優(yōu)秀的框架之一，已被廣泛的使用，51CTO也曾經(jīng)針對(duì)Spring框架中的JDBC應(yīng)用做過(guò)報(bào)道。本文將從另外一個(gè)視角試圖剖析出Spring框架的作者設(shè)計(jì)Spring框架的骨骼架構(gòu)的設(shè)計(jì)理念，有那幾個(gè)核心組件？為什么需要這些組件？它們又是如何結(jié)合在一起構(gòu)成Spring的骨骼架構(gòu)？Spring的AOP特性又是如何利用這些基礎(chǔ)的骨骼架構(gòu)來(lái)工作的？Spring中又使用了那些設(shè)計(jì)模式來(lái)完成它的這種設(shè)計(jì)的？它的這種 設(shè)計(jì)理念對(duì)對(duì)我們以后的軟件設(shè)計(jì)有何啟示？本文將詳細(xì)解答這些問(wèn)題。Spring的骨骼架構(gòu)Spring總共有十幾個(gè)組件，但是真正核心的組件只有幾個(gè)，下面是Spring框架的總體架構(gòu)圖：圖1.Spring框架的總體架構(gòu)圖從上圖中可以看出Spring框架中的核心組件只有三個(gè)：Core、Context和Beans。它們構(gòu)建起了整個(gè)Spring的骨骼架構(gòu)。沒(méi)有它們就不可能有AOP、Web等上層的特性功能。下面也將主要從這三個(gè)組件入手分析Spring。Spring的設(shè)計(jì)理念前面介紹了Spring的三個(gè)核心組件，如果再在它們?nèi)齻€(gè)中選出核心的話，那就非Beans組件莫屬了，為何這樣說(shuō)，其實(shí)Spring就是面向Bean的編程（BOP,Bean Oriented Programming），Bean在Spring 中才是真正的主角。Bean在Spring中作用就像Object對(duì)OOP的意義一樣，沒(méi)有對(duì)象的概念就像沒(méi)有面向?qū)ο缶幊?，Spring中沒(méi)有Bean也就沒(méi)有Spring存在的意義。就像一次演出舞臺(tái)都準(zhǔn)備好了但是卻沒(méi)有演員一樣。為什么要Bean這種角色Bean或者為何在Spring如此重要，這由Spring框架的設(shè)計(jì)目標(biāo)決定，Spring為何如此流行，我們用Spring的原因是什么，想想你會(huì)發(fā)現(xiàn)原來(lái)Spring解決了一個(gè)非常關(guān)鍵的問(wèn)題他可以讓 你把對(duì)象之間的依賴(lài)關(guān)系轉(zhuǎn)而用配置文件來(lái)管理，也就是他的依賴(lài)注入機(jī)制。而這個(gè)注入關(guān)系在一個(gè)叫Ioc容器中管理，那Ioc容器中有又是什么就是被Bean包裹的對(duì)象。Spring正是通過(guò)把對(duì)象包裝在 Bean中而達(dá)到對(duì)這些對(duì)象管理以及一些列額外操作的目的。它這種設(shè)計(jì)策略完全類(lèi)似于Java實(shí)現(xiàn)OOP的設(shè)計(jì)理念，當(dāng)然了Java本身的設(shè)計(jì)要比Spring復(fù)雜太多太多，但是都是構(gòu)建一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)這個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)他的生存環(huán)境，并讓它在這個(gè)環(huán)境中 按照一定的規(guī)律在不停的運(yùn)動(dòng)，在它們的不停運(yùn)動(dòng)中設(shè)計(jì)一系列與環(huán)境或者與其他個(gè)體完成信息交換。這樣想來(lái)回過(guò)頭想想我們用到的其他框架都是大慨類(lèi)似的設(shè)計(jì)理念。核心組件如何協(xié)同工作前面說(shuō)Bean是Spring中關(guān)鍵因素，那Context和Core又有何作用呢？前面吧Bean比作一場(chǎng)演出中的演員的話，那Context就是這場(chǎng)演出的舞臺(tái)背景，而Core應(yīng)該就是演出的道具了。只有他們?cè)谝黄鸩拍?具備能演出一場(chǎng)好戲的最基本的條件。當(dāng)然有最基本的條件還不能使這場(chǎng)演出脫穎而出，還要他表演的節(jié)目足夠的精彩，這些節(jié)目就是Spring能提供的特色功能了。我們知道Bean包裝的是Object，而Object必然有數(shù)據(jù)，如何給這些數(shù)據(jù)提供生存環(huán)境就是Context要解決的問(wèn)題，對(duì)Context來(lái)說(shuō)他就是要發(fā)現(xiàn)每個(gè)Bean之間的關(guān)系，為它們建立這種關(guān)系并且要維護(hù)好 這種關(guān)系。所以Context就是一個(gè)Bean關(guān)系的集合，這個(gè)關(guān)系集合又叫Ioc容器，一旦建立起這個(gè)Ioc容器后Spring就可以為你工作了。那Core組件又有什么用武之地呢？其實(shí)Core就是發(fā)現(xiàn)、建立和維護(hù)每 個(gè)Bean之間的關(guān)系所需要的一些列的工具，從這個(gè)角度看來(lái)，Core這個(gè)組件叫Util更能讓你理解。它們之間可以用下圖來(lái)表示：圖2.三個(gè)組件關(guān)系核心組件詳解這里將詳細(xì)介紹每個(gè)組件內(nèi)部類(lèi)的層次關(guān)系，以及它們?cè)谶\(yùn)行時(shí)的時(shí)序順序。我們?cè)谑褂肧pring是應(yīng)該注意的地方。Bean組件前面已經(jīng)說(shuō)明了Bean組件對(duì)Spring的重要性，下面看看Bean這個(gè)組件式怎么設(shè)計(jì)的。Bean組件在Spring的org.springframework.beans包下。這個(gè)包下的所有類(lèi)主要解決了三件事：Bean的定義、Bean 的創(chuàng)建以及對(duì)Bean的解析。對(duì)Spring的使用者來(lái)說(shuō)唯一需要關(guān)心的就是Bean的創(chuàng)建，其他兩個(gè)由Spring在內(nèi)部幫你完成了，對(duì)你來(lái)說(shuō)是透明的。SpringBean的創(chuàng)建時(shí)典型的工廠模式，他的頂級(jí)接口是BeanFactory，下圖是這個(gè)工廠的繼承層次關(guān)系：圖4.Bean工廠的繼承關(guān)系BeanFactory有三個(gè)子類(lèi)：ListableBeanFactory、HierarchicalBeanFactory和Autowire Capable Bean Factory。但是從上圖中我們可以發(fā)現(xiàn)最終的默認(rèn)實(shí)現(xiàn)類(lèi)是DefaultListableBeanFactory，他實(shí) 現(xiàn)了所有的接口。那為何要定義這么多層次的接口呢？查閱這些接口的源碼和說(shuō)明發(fā)現(xiàn)，每個(gè)接口都有他使用的場(chǎng)合，它主要是為了區(qū)分在Spring內(nèi)部在操作過(guò)程中對(duì)象的傳遞和轉(zhuǎn)化過(guò)程中，對(duì)對(duì)象的 數(shù)據(jù)訪問(wèn)所做的限制。例如ListableBeanFactory接口表示這些Bean是可列表的，而HierarchicalBeanFactory表示的是這些Bean是有繼承關(guān)系的，也就是每個(gè)Bean有可能有父Bean。 AutowireCapableBeanFactory接口定義Bean的自動(dòng)裝配規(guī)則。這四個(gè)接口共同定義了Bean的集合、Bean之間的關(guān)系、以及Bean行為。Bean的定義主要有BeanDefinition描述，如下圖說(shuō)明了這些類(lèi)的層次關(guān)系：圖5.Bean定義的類(lèi)層次關(guān)系圖Bean的定義就是完整的描述了在Spring的配置文件中你定義的節(jié)點(diǎn)中所有的信息，包括各種子節(jié)點(diǎn)。當(dāng)Spring成功解析你定義的一個(gè)節(jié)點(diǎn)后，在Spring的內(nèi)部他就被轉(zhuǎn)化 成BeanDefinition對(duì)象。以后所有的操作都是對(duì)這個(gè)對(duì)象完成的。Bean的解析過(guò)程非常復(fù)雜，功能被分的很細(xì)，因?yàn)檫@里需要被擴(kuò)展的地方很多，必須保證有足夠的靈活性，以應(yīng)對(duì)可能的變化。Bean的解析主要就是對(duì)Spring配置文件的解析。這個(gè)解析過(guò)程主要通過(guò) 下圖中的類(lèi)完成：圖6.Bean的解析類(lèi)當(dāng)然還有具體對(duì)tag的解析這里并沒(méi)有列出。Context組件Context在Spring的org.springframework.context包下，前面已經(jīng)講解了Context組件在Spring中的作用，他實(shí)際上就是給Spring提供一個(gè)運(yùn)行時(shí)的環(huán)境，用以保存各個(gè)對(duì)象的狀態(tài)。下面看一下這個(gè) 環(huán)境是如何構(gòu)建的。ApplicationContext是Context的頂級(jí)父類(lèi)，他除了能標(biāo)識(shí)一個(gè)應(yīng)用環(huán)境的基本信息外，他還繼承了五個(gè)接口，這五個(gè)接口主要是擴(kuò)展了Context的功能。下面是Context的類(lèi)結(jié)構(gòu)圖：圖7.Context相關(guān)的類(lèi)結(jié)構(gòu)圖從上圖中可以看出ApplicationContext繼承了BeanFactory，這也說(shuō)明了Spring容器中運(yùn)行的主體對(duì)象是Bean，另外ApplicationContext繼承了ResourceLoader接口，使得ApplicationContext可以訪 問(wèn)到任何外部資源，這將在Core中詳細(xì)說(shuō)明。ApplicationContext的子類(lèi)主要包含兩個(gè)方面：ConfigurableApplicationContext表示該Context是可修改的，也就是在構(gòu)建Context中用戶(hù)可以動(dòng)態(tài)添加或修改已有的配置信息，它下面又有多個(gè)子類(lèi)，其中最經(jīng)常使用的是可更新的Context，即 AbstractRefreshableApplicationContext類(lèi)。WebApplicationContext顧名思義，就是為web準(zhǔn)備的Context他可以直接訪問(wèn)到ServletContext，通常情況下，這個(gè)接口使用的少。再往下分就是按照構(gòu)建Context的文件類(lèi)型，接著就是訪問(wèn)Context的方式。這樣一級(jí)一級(jí)構(gòu)成了完整的Context等級(jí)層次?？傮w來(lái)說(shuō)ApplicationContext必須要完成以下幾件事：標(biāo)識(shí)一個(gè)應(yīng)用環(huán)境利用BeanFactory創(chuàng)建Bean對(duì)象保存對(duì)象關(guān)系表能夠捕獲各種事件Context作為Spring的Ioc容器，基本上整合了Spring的大部分功能，或者說(shuō)是大部分功能的基礎(chǔ)。Core組件Core組件作為Spring的核心組件，他其中包含了很多的關(guān)鍵類(lèi)，其中一個(gè)重要組成部分就是定義了資源的訪問(wèn)方式。這種把所有資源都抽象成一個(gè)接口的方式很值得在以后的設(shè)計(jì)中拿來(lái)學(xué)習(xí)。下面就 重要看一下這個(gè)部分在Spring的作用。下圖是Resource相關(guān)的類(lèi)結(jié)構(gòu)圖：圖8.Resource相關(guān)的類(lèi)結(jié)構(gòu)圖從上圖可以看出Resource接口封裝了各種可能的資源類(lèi)型，也就是對(duì)使用者來(lái)說(shuō)屏蔽了文件類(lèi)型的不同。對(duì)資源的提供者來(lái)說(shuō)，如何把資源包裝起來(lái)交給其他人用這也是一個(gè)問(wèn)題，我們看到Resource 接口繼承了InputStreamSource接口，這個(gè)接口中有個(gè)getInputStream方法，返回的是InputStream類(lèi)。這樣所有的資源都被可以通過(guò)InputStream這個(gè)類(lèi)來(lái)獲取，所以也屏蔽了資源的提供者。另外還有一 個(gè)問(wèn)題就是加載資源的問(wèn)題，也就是資源的加載者要統(tǒng)一，從上圖中可以看出這個(gè)任務(wù)是由ResourceLoader接口完成，他屏蔽了所有的資源加載者的差異，只需要實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口就可以加載所有的資源， 他的默認(rèn)實(shí)現(xiàn)是DefaultResourceLoader。下面看一下Context和Resource是如何建立關(guān)系的？首先看一下他們的類(lèi)關(guān)系圖：圖9.Context和Resource的類(lèi)關(guān)系圖從上圖可以看出，Context是把資源的加載、解析和描述工作委托給了ResourcePatternResolver類(lèi)來(lái)完成，他相當(dāng)于一個(gè)接頭人，他把資源的加載、解析和資源的定義整合在一起便于其他組件使用。 Core組件中還有很多類(lèi)似的方式。Ioc容器如何工作前面介紹了Core組件、Bean組件和Context組件的結(jié)構(gòu)與相互關(guān)系，下面這里從使用者角度看一下他們是如何運(yùn)行的，以及我們?nèi)绾巫孲pring完成各種功能，Spring到底能有那些功能，這些功能是如 何得來(lái)的，下面介紹。如何創(chuàng)建BeanFactory工廠正如圖2描述的那樣，Ioc容器實(shí)際上就是Context組件結(jié)合其他兩個(gè)組件共同構(gòu)建了一個(gè)Bean關(guān)系網(wǎng)，如何構(gòu)建這個(gè)關(guān)系網(wǎng)？構(gòu)建的入口就在AbstractApplicationContext類(lèi)的refresh方法中。這個(gè)方 法的代碼如下：清單1.AbstractApplicationContext.refresh1. publicvoidrefresh()throwsBeansException,IllegalStateException 2. 3. synchronized(this.startupShutdownMonitor) 4. 5. /Preparethiscontextforrefreshing. 6. 7. prepareRefresh(); 8. 9. /Tellthesubclasstorefreshtheinternalbeanfactory. 10. 11. ConfigurableListableBeanFactorybeanFactory=obtainFreshBeanFactory(); 12. 13. /Preparethebeanfactoryforuseinthiscontext. 14. 15. prepareBeanFactory(beanFactory); 16. 17. try 18. 19. /Allowspost- processingofthebeanfactoryincontextsubclasses. 20. 21. postProcessBeanFactory(beanFactory); 22. 23. /Invokefactoryprocessorsregisteredasbeansin& nbsp;thecontext. 24. 25. invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory); 26. 27. /Registerbeanprocessorsthatinterceptbeancrea tion. 28. 29. registerBeanPostProcessors (beanFactory); 30. 31. /Initializemessagesourceforthiscontext. 32. 33. initMessageSource(); 34. 35. /Initializeeventmulticasterforthiscontext. 36. 37. initApplicationEventMulticaster(); 38. 39. /Initializeotherspecialbeansinspecificcontex tsubclasses. 40. 41. onRefresh(); 42. 43. /Checkforlistenerbeansandregisterthem. 44. 45. registerListeners(); 46. 47. /Instantiateallremaining(non-lazy-init)singletons. 48. 49. finishBeanFactoryInitialization (beanFactory); 50. 51. /Laststep:publishcorrespondingevent. 52. 53. finishRefresh(); 54. 55. 56. 57. catch(BeansExceptionex) 58. 59. /Destroyalreadycreatedsingletonstoavoiddangl ingresources. 60. 61. destroyBeans(); 62. 63. /Resetactiveflag. 64. 65. cancelRefresh(ex); 66. 67. /Propagateexceptiontocaller. 68. 69. throwex; 70. 71. 72. 73. 74. 75. 76. 這個(gè)方法就是構(gòu)建整個(gè)Ioc容器過(guò)程的完整的代碼，了解了里面的每一行代碼基本上就了解大部分Spring的原理和功能了。這段代碼主要包含這樣幾個(gè)步驟：構(gòu)建BeanFactory，以便于產(chǎn)生所需的“演員”注冊(cè)可能感興趣的事件創(chuàng)建Bean實(shí)例對(duì)象觸發(fā)被監(jiān)聽(tīng)的事件下面就結(jié)合代碼分析這幾個(gè)過(guò)程。第二三句就是在創(chuàng)建和配置BeanFactory。這里是refresh也就是刷新配置，前面介紹了Context有可更新的子類(lèi)，這里正是實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，當(dāng)BeanFactory已存在是就更新，如果沒(méi)有就新創(chuàng)建。下面是 更新BeanFactory的方法代碼：清單2. AbstractRefreshableApplicationContext. refreshBeanFactory1. protectedfinalvoidrefreshBeanFactory()throwsBeansException 2. 3. if(hasBeanFactory() 4. 5. destroyBeans(); 6. 7. closeBeanFactory(); 8. 9. 10. 11. try 12. 13. DefaultListableBeanFactorybeanFactory=createBeanFactory(); 14. 15. beanFactory.setSerializationId(getId(); 16. 17. customizeBeanFactory(beanFactory); 18. 19. loadBeanDefinitions(beanFactory); 20. 21. synchronized(this.beanFactoryMonitor) 22. 23. this.beanFactory=beanFactory; 24. 25. 26. 27. 28. 29. catch(IOExceptionex) 30. 31. thrownewApplicationContextException( 32. 33. I/Oerror& nbsp;parsingbeandefinitionsourcefor 34. 35. +getDisplayName (),ex); 36. 37. 38. 39. 40. 這個(gè)方法實(shí)現(xiàn)了AbstractApplicationContext的抽象方法refreshBeanFactory，這段代碼清楚的說(shuō)明了BeanFactory的創(chuàng)建過(guò)程。注意BeanFactory對(duì)象的類(lèi)型的變化，前 面介紹了他有很多子類(lèi)，在什么情況下使用不同的子類(lèi)這非常關(guān)鍵。BeanFactory的原始對(duì)象是DefaultListableBeanFactory，這個(gè)非常關(guān)鍵，因?yàn)樗O(shè)計(jì)到后面對(duì)這個(gè)對(duì)象的多種操作，下面看一下這個(gè) 類(lèi)的繼承層次類(lèi)圖：圖10.DefaultListableBeanFactory類(lèi)繼承關(guān)系圖從這個(gè)圖中發(fā)現(xiàn)除了BeanFactory相關(guān)的類(lèi)外，還發(fā)現(xiàn)了與Bean的register相關(guān)。這在refreshBeanFactory方法中有一行l(wèi)oadBeanDefinitions(beanFactory)將找到答案，這個(gè)方法將開(kāi)始加載、解析 Bean的定義，也就是把用戶(hù)定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為Ioc容器中的特定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。這個(gè)過(guò)程可以用下面時(shí)序圖解釋?zhuān)簣D11.創(chuàng)建BeanFactory時(shí)序圖Bean的解析和登記流程時(shí)序圖如下：圖12.解析和登記Bean對(duì)象時(shí)序圖創(chuàng)建好BeanFactory后，接下去添加一些Spring本身需要的一些工具類(lèi)，這個(gè)操作在AbstractApplicationContext的prepareBeanFactory方法完成。AbstractApplicationContext中接下來(lái)的三行代碼對(duì)Spring的功能擴(kuò)展性起了至關(guān)重要的作用。前兩行主要是讓你現(xiàn)在可以對(duì)已經(jīng)構(gòu)建的BeanFactory的配置做修改，后面一行就是讓你可以對(duì)以后再 創(chuàng)建Bean的實(shí)例對(duì)象時(shí)添加一些自定義的操作。所以他們都是擴(kuò)展了Spring的功能，所以我們要學(xué)習(xí)使用Spring必須對(duì)這一部分搞清楚。其中在invokeBeanFactoryPostProcessors方法中主要是獲取實(shí)現(xiàn)BeanFactoryPostProcessor接口的子類(lèi)。并執(zhí)行它的postProcessBeanFactory方法，這個(gè)方法的聲明如下：清單3.BeanFactoryPostProcessor.postProcessBeanFactory1. voidpostProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactorybeanFactory) 2. 3. throwsBeansException; 它的參數(shù)是beanFactory，說(shuō)明可以對(duì)beanFactory做修改，這里注意這個(gè)beanFactory是ConfigurableListableBeanFactory類(lèi)型的，這也印證了前面介紹的不同BeanFactory所使用的場(chǎng)合不同，這里 只能是可配置的BeanFactory，防止一些數(shù)據(jù)被用戶(hù)隨意修改。registerBeanPostProcessors方法也是可以獲取用戶(hù)定義的實(shí)現(xiàn)了BeanPostProcessor接口的子類(lèi)，并執(zhí)行把它們注冊(cè)到BeanFactory對(duì)象中的beanPostProcessors變量中。BeanPostProcessor中聲明 了兩個(gè)方法：postProcessBeforeInitialization、postProcessAfterInitialization分別用于在Bean對(duì)象初始化時(shí)執(zhí)行。可以執(zhí)行用戶(hù)自定義的操作。后面的幾行代碼是初始化監(jiān)聽(tīng)事件和對(duì)系統(tǒng)的其他監(jiān)聽(tīng)者的注冊(cè)，監(jiān)聽(tīng)者必須是ApplicationListener的子類(lèi)。如何創(chuàng)建Bean實(shí)例并構(gòu)建Bean的關(guān)系網(wǎng)下面就是Bean的實(shí)例化代碼，是從finishBeanFactoryInitialization方法開(kāi)始的。清單4.AbstractApplicationContext.finishBeanFactoryInitialization1. protectedvoidfinishBeanFactoryInitialization( 2. 3. ConfigurableListableBeanFactorybeanFactory) 4. 5. 6. 7. /StopusingthetemporaryClassLoaderfortypematching. 8. 9. beanFactory.setTempClassLoader(null); 10. 11. 12. 13. /Allowforcachingallbeandefinitionmetadata,notexpectingfurtherchanges . 14. 15. beanFactory.freezeConfiguration(); 16. 17. 18. 19. /Instantiateallremaining(non-lazy-init)singletons. 20. 21. beanFactory.preInstantiateSingletons(); 22. 23. 24. 從上面代碼中可以發(fā)現(xiàn)Bean的實(shí)例化是在BeanFactory中發(fā)生的。preInstantiateSingletons方法的代碼如下：清單5.DefaultListableBeanFactory.preInstantiateSingletons1. publicvoidpreInstantiateSingletons()throwsBeansException 2. 3. if(this.logger.isInfoEnabled() 4. 5. (Pre- instantiatingsingletonsin+this); 6. 7. 8. 9. synchronized(this.beanDefinitionMap) 10. 11. for (StringbeanName:this.beanDefinitionNames) 12. 13. RootBeanDefinitionbd=getMergedLocalBeanDefinition(beanName); 14. 15. if(!bd.isAbstract() &bd.isSingleton() 16. 17. &!bd.isLazyInit() 18. 19. if (isFactoryBean(beanName) 20. 21. finalFactoryBeanfactory= 22. 23. (FactoryBean) getBean(FACTORY_BEAN_PREFIX+beanName); 24. 25. booleanisEagerInit; 26. 27. if(System.getSecurityManager() !=null 28. 29. & ;factoryinstanceofSmartFactoryBean) 30. 31. isEagerInit=AccessController.doPrivileged( 32. 33. &nb sp;newPrivilegedAction() 34. 35. &nb sp;publicBooleanrun() 36. 37. return(SmartFactoryBean) factory).isEagerInit(); 38. 39. &nb sp; 40. 41. ,getAcce ssControlContext(); 42. 43. 44. 45. else 46. 47. isEagerInit=factoryinstanceofSmartFactoryBean 48. 49. &nb sp;&(SmartFactoryBean)factory).isEagerInit(); 50. 51. 52. 53. if(isEagerInit) 54. 55. getBean (beanName); 56. 57. 58. 59. 60. 61. else 62. 63. getBean(beanName); 64. 65. 66. 67. 68. 69. 70. 71. 72. 73. 74. 這里出現(xiàn)了一個(gè)非常重要的BeanFactoryBean，可以說(shuō)Spring一大半的擴(kuò)展的功能都與這個(gè)Bean有關(guān)，這是個(gè)特殊的Bean他是個(gè)工廠Bean，可以產(chǎn)生Bean的Bean，這里的產(chǎn)生Bean是指 Bean的實(shí)例，如果一個(gè)類(lèi)繼承FactoryBean用戶(hù)可以自己定義產(chǎn)生實(shí)例對(duì)象的方法只要實(shí)現(xiàn)他的getObject方法。然而在Spring內(nèi)部這個(gè)Bean的實(shí)例對(duì)象是FactoryBean，通過(guò)調(diào)用這個(gè)對(duì)象的getObject方 法就能獲取用戶(hù)自定義產(chǎn)生的對(duì)象，從而為Spring提供了很好的擴(kuò)展性。Spring獲取FactoryBean本身的對(duì)象是在前面加上&來(lái)完成的。如何創(chuàng)建Bean的實(shí)例對(duì)象以及如何構(gòu)建Bean實(shí)例對(duì)象之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系式Spring中的一個(gè)核心關(guān)鍵，下面是這個(gè)過(guò)程的流程圖。圖13.Bean實(shí)例創(chuàng)建流程圖如果是普通的Bean就直接創(chuàng)建他的實(shí)例，是通過(guò)調(diào)用getBean方法。下面是創(chuàng)建Bean實(shí)例的時(shí)序圖：圖14.Bean實(shí)例創(chuàng)建時(shí)序圖還有一個(gè)非常重要的部分就是建立Bean對(duì)象實(shí)例之間的關(guān)系，這也是Spring框架的核心競(jìng)爭(zhēng)力，何時(shí)、如何建立他們之間的關(guān)系請(qǐng)看下面的時(shí)序圖：圖15.Bean對(duì)象關(guān)系建立Ioc容器的擴(kuò)展點(diǎn)現(xiàn)在還有一個(gè)問(wèn)題就是如何讓這些Bean對(duì)象有一定的擴(kuò)展性，就是可以加入用戶(hù)的一些操作。那么有哪些擴(kuò)展點(diǎn)呢？Spring又是如何調(diào)用到這些擴(kuò)展點(diǎn)的？對(duì)Spring的Ioc容器來(lái)說(shuō)，主要有這么幾個(gè)。BeanFactoryPostProcessor，BeanPostProcessor。他們分別是在構(gòu)建BeanFactory和構(gòu)建Bean對(duì)象時(shí)調(diào)用。還有就是InitializingBean和DisposableBean 他們分別是在Bean實(shí)例創(chuàng)建和銷(xiāo)毀時(shí)被調(diào)用。用戶(hù)可以實(shí)現(xiàn)這些接口中定義的方法，Spring就會(huì)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候調(diào)用他們。還有一個(gè)是FactoryBean他是個(gè)特殊的Bean，這個(gè)Bean可以被用戶(hù)更多的控制。這些擴(kuò)展點(diǎn)通常也是我們使用Spring來(lái)完成我們特定任務(wù)的地方，如何精通Spring就看你有沒(méi)有掌握好Spring有哪些擴(kuò)展點(diǎn)，并且如何使用他們，要知道如何使用他們就必須了解他們內(nèi)在的機(jī)理?？?以用下面一個(gè)比喻來(lái)解釋。我們把Ioc容器比作一個(gè)箱子，這個(gè)箱子里有若干個(gè)球的模子，可以用這些模子來(lái)造很多種不同的球，還有一個(gè)造這些球模的機(jī)器，這個(gè)機(jī)器可以產(chǎn)生球模。那么他們的對(duì)應(yīng)關(guān)系就是BeanFactory就是 那個(gè)造球模的機(jī)器，球模就是Bean，而球模造出來(lái)的球就是Bean的實(shí)例。那前面所說(shuō)的幾個(gè)擴(kuò)展點(diǎn)又在什么地方呢？BeanFactoryPostProcessor對(duì)應(yīng)到當(dāng)造球模被造出來(lái)時(shí)，你將有機(jī)會(huì)可以對(duì)其做出設(shè) 當(dāng)?shù)男拚?，也就是他可以幫你修改球模。而InitializingBean和DisposableBean是在球模造球的開(kāi)始和結(jié)束階段，你可以完成一些預(yù)備和掃尾工作。BeanPostProcessor就可以讓你對(duì)球模造出來(lái)的球做出 適當(dāng)?shù)男拚?。最后還有一個(gè)FactoryBean，它可是一個(gè)神奇的球模。這個(gè)球模不是預(yù)先就定型了，而是由你來(lái)給他確定它的形狀，既然你可以確定這個(gè)球模型的形狀，當(dāng)然他造出來(lái)的球肯定就是你想要的 球了，這樣在這個(gè)箱子里尼可以發(fā)現(xiàn)所有你想要的球Ioc容器如何為我所用前面的介紹了Spring容器的構(gòu)建過(guò)程，那Spring能為我們做什么，Spring的Ioc容器又能做什么呢？我們使用Spring必須要首先構(gòu)建Ioc容器，沒(méi)有它Spring無(wú)法工作，ApplicatonContext.xml就是Ioc 容器的默認(rèn)配置文件，Spring的所有特性功能都是基于這個(gè)Ioc容器工作的，比如后面要介紹的AOP。Ioc它實(shí)際上就是為你構(gòu)建了一個(gè)魔方，Spring為你搭好了骨骼架構(gòu)，這個(gè)魔方到底能變出什么好的東西出來(lái)，這必須要有你的參與。那我們?cè)趺磪⑴c？這就是前面說(shuō)的要了解Spring中那有些擴(kuò)展點(diǎn) ，我們通過(guò)實(shí)現(xiàn)那些擴(kuò)展點(diǎn)來(lái)改變Spring的通用行為。至于如何實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展點(diǎn)來(lái)得到我們想要的個(gè)性結(jié)果，Spring中有很多例子，其中AOP的實(shí)現(xiàn)就是Spring本身實(shí)現(xiàn)了其擴(kuò)展點(diǎn)來(lái)達(dá)到了它想要的特性功能 ，可以拿來(lái)參考。Spring中AOP特性詳解動(dòng)態(tài)代理的實(shí)現(xiàn)原理要了解Spring的AOP就必須先了解的動(dòng)態(tài)代理的原理，因?yàn)锳OP就是基于動(dòng)態(tài)代理實(shí)現(xiàn)的。動(dòng)態(tài)代理還要從JDK本身說(shuō)起。在Jdk的java.lang.reflect包下有個(gè)Proxy類(lèi)，它正是構(gòu)造代理類(lèi)的入口。這個(gè)類(lèi)的結(jié)構(gòu)入下：圖16.Proxy類(lèi)結(jié)構(gòu)從上圖發(fā)現(xiàn)最后面四個(gè)是公有方法。而最后一個(gè)方法newProxyInstance就是創(chuàng)建代理對(duì)象的方法。這個(gè)方法的源碼如下：清單6.Proxy.newProxyInstance1. publicstaticObjectnewProxyInstance(ClassLoaderloader, 2. 3. Class interfaces, 4. 5. InvocationHandlerh) 6. 7. throwsIllegalArgumentException 8. 9. 10. 11. if(h=null) 12. 13. thrownewNullPointerException(); 14. 15. 16. 17. Classcl=getProxyClass (loader,interfaces); 18. 19. try 20. 21. Constructorcons=cl.getConstructor(constructorParams); 22. 23. return(Object)cons.newInstance(newObject h); 24. 25. catch(NoSuchMethodExceptione) 26. 27. thrownewInternalError(e.toString(); 28. 29. catch(IllegalAccessExceptione) 30. 31. thrownewInternalError(e.toString(); 32. 33. catch(InstantiationExceptione) 34. 35. thrownewInternalError(e.toString(); 36. 37. catch(InvocationTargetExceptione) 38. 39. thrownewInternalError(e.toString(); 40. 41. 42. 43. 44. 這個(gè)方法需要三個(gè)參數(shù)：ClassLoader，用于加載代理類(lèi)的Loader類(lèi)，通常這個(gè)Loader和被代理的類(lèi)是同一個(gè)Loader類(lèi)。Interfaces，是要被代理的那些那些接口。InvocationHandler，就是用于執(zhí)行 除了被代理接口中方法之外的用戶(hù)自定義的操作，他也是用戶(hù)需要代理的最終目的。用戶(hù)調(diào)用目標(biāo)方法都被代理到InvocationHandler類(lèi)中定義的唯一方法invoke中。這在后面再詳解。下面還是看看Proxy如何產(chǎn)生代理類(lèi)的過(guò)程，他構(gòu)造出來(lái)的代理類(lèi)到底是什么樣子？下面揭曉啦。圖17.創(chuàng)建代理對(duì)象時(shí)序圖其實(shí)從上圖中可以發(fā)現(xiàn)正在構(gòu)造代理類(lèi)的是在ProxyGenerator的generateProxyClass的方法中。ProxyGenerator類(lèi)在sun.misc包下，感興趣的話可以看看他的源碼。假如有這樣一個(gè)接口，如下：清單7.SimpleProxy類(lèi)1. publicinterfaceSimpleProxy 2. 3. 4. 5. publicvoidsimpleMethod1(); 6. 7. 8. 9. publicvoidsimpleMethod2(); 10. 11. 12. 13. 14. 代理來(lái)生成的類(lèi)結(jié)構(gòu)如下：清單 8.$Proxy2類(lèi)1. publicclass$Proxy2extendsjava.lang.reflect.ProxyimplementsSimpleProxy 2. 3. java.lang.reflect.Methodm0; 4. 5. java.lang.reflect.Methodm1; 6. 7. java.lang.reflect.Methodm2; 8. 9. java.lang.reflect.Methodm3; 10. 11. java.lang.reflect.Methodm4; 12. 13. 14. 15. inthashCode(); 16. 17. booleanequals(java.lang.Object); 18. 19. java.lang.StringtoString(); 20. 21. voidsimpleMethod1(); 22. 23. voidsimpleMethod2(); 24. 25. 26. 這個(gè)類(lèi)中的方法里面將會(huì)是調(diào)用InvocationHandler的invoke方法，而每個(gè)方法也將對(duì)應(yīng)一個(gè)屬性變量，這個(gè)屬性變量m也將傳給invoke方法中的Method參數(shù)。整個(gè)代理就是這樣實(shí)現(xiàn)的。SpringAOP如何實(shí)現(xiàn)從前面代理的原理我們知道，代理的目的是調(diào)用目標(biāo)方法時(shí)我們可以轉(zhuǎn)而執(zhí)行InvocationHandler類(lèi)的invoke方法，所以如何在InvocationHandler上做文章就是Spring實(shí)現(xiàn)Aop的關(guān)鍵所在。Spring的Aop實(shí)現(xiàn)是遵守Aop聯(lián)盟的約定。同時(shí)Spring又?jǐn)U展了它，增加了如Pointcut、Advisor等一些接口使得更加靈活。下面是Jdk動(dòng)態(tài)代理的類(lèi)圖：圖18.Jdk動(dòng)態(tài)代理的類(lèi)圖上圖清楚的顯示了Spring引用了Aop Alliance定義的接口。姑且不討論Spring如何擴(kuò)展Aop Alliance，先看看Spring如何實(shí)現(xiàn)代理類(lèi)的，要實(shí)現(xiàn)代理類(lèi)在Spring的配置文件中通常是這樣定一個(gè)Bean的 ，如下：清單9.配