spring的BeanFactory和ApplicationContext

Posted 2022-06-13 程序员欣宸

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• 文中涉及的spring版本号为4.1.8.RELEASE；

BeanFactory接口

• 在spring容器中，BeanFactory接口是IOC容器要实现的最基础的接口，定义了管理bean的最基本的方法，例如获取实例、基本的判断等，如下图：

• BeanFactory有多个子接口来进一步扩展bean相关的功能，以下两个与本文有直接关系，需要关注：
• HierarchicalBeanFactory：beanFactory可以设置ParentBeanFactory，这个接口的两个方法都是和ParentBeanFactory相关的，getParentBeanFactory方法返回ParentBeanFactory，containsLocalBean方法是相对containsBean方法而言的，containsBean方法找不到bean的时候会通过ParentBeanFactory去找，而containsLocalBean只在当前beanFactory找；
• ListableBeanFactory：主要用于获取bean相关信息，例如获取所有bean名称，查找指定类型的所有bean等，如下图：

ApplicationContext接口

• 关于ApplicationContext和BeanFactory的关系，看类图即可一目了然：

• 原来ApplicationContext继承了HierarchicalBeanFactory和ListableBeanFactory，也就是说前面看到的接口特性都被ApplicationContext继承下来了，另外通过类图可以发现，ApplicationContext还继承了诸如Environment、Resource、Message、Event

• 等相关的接口，也就是说除了bean的管理配置相关的能力，ApplicationContext还拥有了Environment（环境）、MessageSource（国际化）、ResourceLoader（资源）、ApplicationEventPublisher（应用事件）等服务相关的接口，简单的说ApplicationContext是以bean管理为基础的综合能力扩展，用于满足业务对Spring综合能力的需要；

• 再看看ApplicationContext源码，除了继承，它自身也提供了一些扩展的能力：

public interface ApplicationContext extends EnvironmentCapable, ListableBeanFactory, HierarchicalBeanFactory,
        MessageSource, ApplicationEventPublisher, ResourcePatternResolver 

    //标识当前context实例的id，最终会通过native方法来生成：System.identityHashCode
    String getId();

    //返回该context所属的应用名称，默认为空字符串，在web应用中返回的是servlet的contextpath 
    String getApplicationName();

    //返回当前context的名称
    String getDisplayName();

    //返回context第一次被加载的时间
    long getStartupDate();

    //返回该context的parent
    ApplicationContext getParent();

    //返回具有自动装配能力的beanFactory，默认返回的就是初始化时实例化的beanFactory
    AutowireCapableBeanFactory getAutowireCapableBeanFactory() throws IllegalStateException;

• 小结：
  1. BeanFactory是基础，BeanFactory和它的子接口定义的API满足了spring环境中对bean管理和配置的需求；
  2. ApplicationContext是扩展，以BeanFactory为主线，通过继承的方式综合了环境、国际化、资源、事件等多条支线，自己又规定了一些扩展服务（如返回context的id，应用名称等），而所有支线都以bean服务为基础；

实现类解析

• 如果有个类实现了ApplicationContext接口，就必须实现上述多个接口定义的方法，这个类岂不是很复杂？我们看看AbstractApplicationContext类的源码，这是个基础抽象类，常用的ClassPathXmlApplicationContext、AnnotationConfigServletWebServerApplicationContext等都继承自AbstractApplicationContext；

• 先看看是如何实现BeanFactory接口中定义的方法的：

  @Override
  public Object getBean(String name) throws BeansException 
      assertBeanFactoryActive();
      return getBeanFactory().getBean(name);
  
  
  @Override
  public <T> T getBean(String name, Class<T> requiredType) throws BeansException 
      assertBeanFactoryActive();
      return getBeanFactory().getBean(name, requiredType);
  
  
  @Override
  public <T> T getBean(Class<T> requiredType) throws BeansException 
      assertBeanFactoryActive();
      return getBeanFactory().getBean(requiredType);
  
  
  @Override
  public Object getBean(String name, Object... args) throws BeansException 
      assertBeanFactoryActive();
      return getBeanFactory().getBean(name, args);
  
  
  @Override
  public <T> T getBean(Class<T> requiredType, Object... args) throws BeansException 
      assertBeanFactoryActive();
      return getBeanFactory().getBean(requiredType, args);
  
  
  @Override
  public boolean containsBean(String name) 
      return getBeanFactory().containsBean(name);
  
  
  @Override
  public boolean isSingleton(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException 
      assertBeanFactoryActive();
      return getBeanFactory().isSingleton(name);
  
  
  @Override
  public boolean isPrototype(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException 
      assertBeanFactoryActive();
      return getBeanFactory().isPrototype(name);
  
  
  @Override
  public boolean isTypeMatch(String name, Class<?> targetType) throws NoSuchBeanDefinitionException 
      assertBeanFactoryActive();
      return getBeanFactory().isTypeMatch(name, targetType);
  
  
  @Override
  public Class<?> getType(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException 
      assertBeanFactoryActive();
      return getBeanFactory().getType(name);
  
  
  @Override
  public String[] getAliases(String name) 
      return getBeanFactory().getAliases(name);
  

• 看过上述代码后恍然大悟，原来AbstractApplicationContext并没有自己来完成bean的管理配置，而是全部委托给了getBeanFactory()方法返回的这个实例，接口是组合，实现也是组合，这种清晰的设计是学习典范；

• 再来看看getBeanFactory()方法，解释究竟是谁在真正的提供bean的管理配置服务，该方法的实现在AbstractApplicationContext的子类AbstractRefreshableApplicationContext中，代码很简单，返回了成员变量beanFactory：

  public final ConfigurableListableBeanFactory getBeanFactory() 
      synchronized (this.beanFactoryMonitor) 
          if (this.beanFactory == null) 
              throw new IllegalStateException("BeanFactory not initialized or already closed - " +
                      "call refresh before accessing beans via the ApplicationContext");
          
          return this.beanFactory;
      
  

• 该成员变量在refreshBeanFactory方法中实例化，而refreshBeanFactory方法又是在spring容器初始化的时候调用的，所以容器初始化之后，AbstractApplicationContext就具备了bean管理配置的能力；

扩展思考

• 看了AbstractApplicationContext类中beanFactory相关的代码，我就猜想：莫非Message支线也是这个套路，委托给Message服务相关的实例来完成？看代码吧：

  @Override
  public String getMessage(String code, Object args[], String defaultMessage, Locale locale) 
      return getMessageSource().getMessage(code, args, defaultMessage, locale);
  
  
  @Override
  public String getMessage(String code, Object args[], Locale locale) throws NoSuchMessageException 
      return getMessageSource().getMessage(code, args, locale);
  
  
  @Override
  public String getMessage(MessageSourceResolvable resolvable, Locale locale) throws NoSuchMessageException 
      return getMessageSource().getMessage(resolvable, locale);
  

• 如上所示，果然如此，Message相关的接口实现，都是getMessageSource()方法返回的实例在承担，getMessageSource()方法返回的是成员变量messageSource，该成员变量也是在spring容器初始化的时候，调用initMessageSource方法生成的；

• 至此，通过查看源码，我们对spring的BeanFactory和ApplicationContext有了更清晰的认识，又经历了一次结合类图分析源码的实践，在您学习spring的路上，希望本文能助您一臂之力，一起学习、共同进步；

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