文章目录
  1. 1. step-3-inject-bean-with-property
  2. 2. step-5-inject-bean-to-bean
  3. 3. step-6-invite-application-context
  4. 4. 聊聊AOP
  5. 5. step-7-method-interceptor-by-jdk-dynamic-proxy
  6. 6. step-9-auto-create-aop-proxy
  7. 7. step-10-invite-cglib-and-aopproxy-factory

要阅读spring的源码,理解spring中的核心概念,比如ioc,aop的实现,比如ApplicationContext和AutowireCapableBeanFactory的具体职责,在未深入了解前总觉得很虚幻。要想具体了解它们的职责,同时避开spring庞杂的系统代码,可以推荐tiny-spring项目,该项目实现一个微型的spring,spring中最重要最基础的功能都包含在内,可以有效的帮助快速入门,理解spring的精髓。

tiny-spring项目把重要的一些历史版本都进行了tag管理。共分为了十个版本,接下来我将记录下每个里程碑版本的一些理解。

step-3-inject-bean-with-property

首先理清下bean的概念:

The objects that form the backbone of your application and that are managed by the Spring IoC container are called beans

bean指的是任何通过spring管理生成的object,和普通的object的唯一区别便是是否由spring的容器所管理。在spring中,每个bean都是以BeanDefinition的形式存在的。大家都知道ioc的核心实现是通过反射完成的,要通过反射获得一个object,那么该object的class,该object的成员变量,以及表示该object的name都是必需的属性。所以大家可以看到BeanDefinition包含以下属性:

private Object bean;
private Class beanClass;
private String beanClassName;
private PropertyValues propertyValues;

BeanDefinition对象在创建时只需知道beanClass,beanClassName和propertyValues属性,根据这些属性创建对应的对象则是由工厂类负责创建.

工厂类负责构造对象,所以会包含ConcurrentHashMap,其中的key是BeanDefinition的beanClassName。子类AutowireCapableBeanFactory负责具体的创建bean的过程,即创建对象,注入属性。

step-5-inject-bean-to-bean

step-4和step-5主要做一件事,读取解析xml,完成bean的构造。

  • Resource相关的类用于定义资源文件
  • BeanDefinitionReader相关类定义了获得beanDefinition的过程,所以AbstractBeanDefinitionReader类会包含两个成员变量,一个是代表获取资源文件,另一个是内部保存读取的beanDefinition
  • AutowireCapableBeanFactory类负责对象创建,属性注入(普通属性以及对象属性)

XmlBeanDefinitionReader负责对xml文件进行解析,获取定义的bean的name,class以及property,在property这里会根据是value属性还是ref属性来判断到底是内置类型变量还是引用类型变量。BeanReference代表的就是引用类型变量,之后在对bean的成员变量初始化的时候就是判断PropertyValue的value是否为BeanReference类型来分别进行赋值。

AbstractBeanFactory的registerBeanDefinition方法是为了将XmlBeanDefinitionReader读取到的beanDefinition注册进来。getbean方法的流程是

  1. 从map中根据bean的name获取BeanDefinition
  2. 如果BeanDefinition不存在就抛出异常
  3. 获取beanDefinition的成员变量bean;
  4. 如果bean不是null直接返回,如果是null就调用子类AutowireCapableBeanFactory进行对象创建

AutowireCapableBeanFactory负责具体的bean创建工作,即利用反射创建新对象,然后设置属性。在设置属性的时候如果发现是BeanReference的类型,那么重新调用getbean方法

step-6-invite-application-context

在step-5中有两大部分:Reader和Factory,而且他们之间是有调用关系的。而ApplicationContext就是负责协调Reader和factory,提供对外的接口。

  • 对外提供getbean方法(调用factory的getbean方法)
  • 对内的refresh方法(初始化reader,读文件,注册到factory中)

聊聊AOP

在聊聊该项目的具体实现之前,我们先来了解一下aopalliance这个项目。

AOP Alliance intends to facilitate and standardize the use of AOP to enhance existing middleware environments (such as J2EE), or development environements (e.g. JBuilder, Eclipse)

简而言之,aopalliance是为了统一aop的接口,为不同的aop实现提供更好的兼容性。这个项目主要规范了一些接口。主要的接口如下图所示:

该图中所示的类为aop概念中核心的关键类,下面简单介绍下每个类的概念及其作用。

  • advice: describes a class of functions which modify other functions when the latter are run; it is a certain function, method or procedure that is to be applied at a given join point of a program.
  • Interceptor: 继承于advice,细化advice的概念为拦截器。子接口有MethodInterceptor, ConstructorInterceptor, FieldInterceptor
  • Join point: a point during the execution of a program, such as the execution of a method or the handling of an exception.此接口是运行时joinpoint的通用形式。该接口声明了三个方法:
    • Object proceed() throws Throwable; 触发拦截链上下一个拦截器
    • AccessibleObject getStaticPart(); 程序运行到joinpoint时要被代理的本身的那段代码,即所谓的静态部分
    • Object getThis(); 返回持有当前运行时joinpoint的实际对象
  • Invocation: a joinpoint and can be intercepted by an interceptor. 运行时的要被代理的一个调用点。子接口类中分为两个ConstructorInvocation和MethodInvocation,不论调用方法还是构造函数,都需要明确参数,所以该接口定义了方法: Object[] getArguments();
  • MethodInvocation: 即调用哪个函数,定义的新方法:Method getMethod();
  • MethodInterceptor: 如图所示,MethodInterceptor继承Interceptor接口,并调用MethodInvocation。

了解这些核心概念,有利于在实现aop时更好的理解各个参数和方法的确切含义,并加以运用。

step-7-method-interceptor-by-jdk-dynamic-proxy

JDk提供的的核心代理类是Proxy.newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h), 返回一个代理的实例,任何对该实例的调用都会经过InvocationHandler的处理。InvocationHandler则提供了一个invoke方法,用户可以在invoke方法里调用原本的方法,并添加其他的处理逻辑。

JdkDynamicAopProxy就是负责上述的逻辑。因为此处JdkDynamicAopProxy是一个通用的代理类,需要做的额外的处理都各不相同,所以在invoke方法的实现引入了MethodInterceptor和MethodInvocation。MethodInterceptor由用户自己的逻辑产生,程序需要自己定义MethodInvocation。

AdvisedSupport则提供一些代理的元数据:拦截的方法,目标对象,对象的class。

注意此时的invoke顺序是JdkDynamicAopProxy.invoke() -> MethodInterceptor.invoke() -> MethodInvocation.invoke() -> original mehtod()

// 设置被代理对象(Joinpoint)
AdvisedSupport advisedSupport = new AdvisedSupport();
TargetSource targetSource = new TargetSource(helloWorldService, HelloWorldService.class);
advisedSupport.setTargetSource(targetSource);
// 设置拦截器(Advice)
TimerInterceptor timerInterceptor = new TimerInterceptor();
advisedSupport.setMethodInterceptor(timerInterceptor);
// 创建代理(Proxy)
JdkDynamicAopProxy jdkDynamicAopProxy = new JdkDynamicAopProxy(advisedSupport);
HelloWorldService helloWorldServiceProxy = (HelloWorldService) jdkDynamicAopProxy.getProxy();
// 基于AOP的调用
helloWorldServiceProxy.helloWorld();

多参考test case: JdkDynamicAopProxyTest

step-9-auto-create-aop-proxy

为了能够自动的创建代理,那么应该在factory的createBean时完成相关工作。在这里,我们先引入BeanPostProcessor接口来代表完成bean初始化的工作,AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator就是负责在初始化时自动对对象进行代理。

首先来看看一个advisor类的表示

<bean id="aspectjAspect" class="us.codecraft.tinyioc.aop.AspectJExpressionPointcutAdvisor">
<property name="advice" ref="timeInterceptor"></property>
<property name="expression" value="execution(*us.codecraft.tinyioc.*.*(..))"></property>
</bean>

在AspectJAwareAdvisorAutoProxyCreator的postProcessAfterInitialization会首先获得所有的advisor类,然后遍历AspectJExpression是不是匹配当前的class。若是匹配,就会将当前的bean包装成一个JdkDynamicAopProxy的代理,并设置相关的代理方法。

因为bean包含了普通的对象,拦截器对象还有BeanPostProcessor对象,那么这些对象的初始化有没有什么顺序呢?
首先看看AbstractApplicationContext的refresh()方法:

  1. loadBeanDefinitions() 读取xml中bean的定义
  2. registerBeanPostProcessors() 会从bean列表中找到BeanPostProcessor类型的bean,并完成初始化,然后保存在beanFactory的列表中
  3. 初始化其他的bean(初始化每个bean的时候都会依次调用每个BeanPostProcessor的两个方法的)

step-10-invite-cglib-and-aopproxy-factory

首先我们来聊聊cglib和JDk内置的proxy的异同:

JDK Dynamic proxy can only proxy by interface (so your target class needs to implement an interface, which will also be implemented by the proxy class).

CGLIB (and javassist) can create a proxy by subclassing. In this scenario the proxy becomes a subclass of the target class. No need for interfaces.

此外,使用JDK Dynamic proxy对所有的方法访问都会经过代理,而cglib可以选择对部分方法进行代理,效率也更高。

接下来来看看cglib如何实现代理的。

Enhancer enhancer = new Enhancer();
enhancer.setSuperclass(advised.getTargetSource().getTargetClass());
enhancer.setInterfaces(advised.getTargetSource().getInterfaces());
enhancer.setCallback(new DynamicAdvisedInterceptor(advised));
Object enhanced = enhancer.create();

DynamicAdvisedInterceptor是对net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor的一个实现,也就是在指定的CglibMethodInvocation处调用advised的methodInterceptor

至此,一个大概的支持ioc和aop的微型spring就完成了。

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