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Spring类的初始化和实例化的不同

IOC

探究spring的IOC容器

DefaultListableBeanFactory是最终实现类，在代码中可以找到HashMap的影子；IOC容器就是用HashMap装的Bean;

public class DefaultListableBeanFactory extends AbstractAutowireCapableBeanFactory
    implements ConfigurableListableBeanFactory, BeanDefinitionRegistry, Serializable {
@Nullable
  private static Class<?> javaxInjectProviderClass;

  static {
    try {
      javaxInjectProviderClass =
          ClassUtils.forName("javax.inject.Provider", DefaultListableBeanFactory.class.getClassLoader());
    }
    catch (ClassNotFoundException ex) {
      // JSR-330 API not available - Provider interface simply not supported then.
      javaxInjectProviderClass = null;
    }
  }


  /** Map from serialized id to factory instance. */
  private static final Map<String, Reference<DefaultListableBeanFactory>> serializableFactories =
      new ConcurrentHashMap<>(8);

  /** Optional id for this factory, for serialization purposes. */
  @Nullable
  private String serializationId;

  /** Whether to allow re-registration of a different definition with the same name. */
  private boolean allowBeanDefinitionOverriding = true;

  /** Whether to allow eager class loading even for lazy-init beans. */
  private boolean allowEagerClassLoading = true;

  /** Optional OrderComparator for dependency Lists and arrays. */
  @Nullable
  private Comparator<Object> dependencyComparator;

  /** Resolver to use for checking if a bean definition is an autowire candidate. */
  private AutowireCandidateResolver autowireCandidateResolver = SimpleAutowireCandidateResolver.INSTANCE;

  /** Map from dependency type to corresponding autowired value. */
  private final Map<Class<?>, Object> resolvableDependencies = new ConcurrentHashMap<>(16);

  /** Map of bean definition objects, keyed by bean name. */
  private final Map<String, BeanDefinition> beanDefinitionMap = new ConcurrentHashMap<>(256);

  /** Map from bean name to merged BeanDefinitionHolder. */
  private final Map<String, BeanDefinitionHolder> mergedBeanDefinitionHolders = new ConcurrentHashMap<>(256);

  /** Map of singleton and non-singleton bean names, keyed by dependency type. */
  private final Map<Class<?>, String[]> allBeanNamesByType = new ConcurrentHashMap<>(64);

  /** Map of singleton-only bean names, keyed by dependency type. */
  private final Map<Class<?>, String[]> singletonBeanNamesByType = new ConcurrentHashMap<>(64);

  /** List of bean definition names, in registration order. */
  private volatile List<String> beanDefinitionNames = new ArrayList<>(256);

  /** List of names of manually registered singletons, in registration order. */
  private volatile Set<String> manualSingletonNames = new LinkedHashSet<>(16);

  /** Cached array of bean definition names in case of frozen configuration. */
  @Nullable
  private volatile String[] frozenBeanDefinitionNames;
................
...........
}

BeanFactory：主要方法为getBean(String beanName)，该方法根据Bean名称从容器返回对应的Bean

BeanFactory是接口，提供了IOC容器最基本的形式，给具体的IOC容器的实现提供了规范，

发现BeanFactory是Spring的IOC容器核心接口，它的职责包括，实例化，有很多的实现类；

原始的BeanFactory无法支持spring的许多插件，如AOP功能、Web应用等

那么BeanFactroy是否有AOP的影子呢？

找到BeanFactroyAware接口看到很多关键字有proxy类似代理的接口

so 猜想是否跟AOP(面向切面，动态代理)有关

然后点进去其中一个方法(AbstractAutoProxyCreator)，发现引入很多跟AOP相关的包

import org.springframework.aop.Advisor;
import org.springframework.aop.Pointcut;
import org.springframework.aop.TargetSource;
import org.springframework.aop.framework.AopInfrastructureBean;
import org.springframework.aop.framework.ProxyFactory;
import org.springframework.aop.framework.ProxyProcessorSupport;
import org.springframework.aop.framework.adapter.AdvisorAdapterRegistry;
import org.springframework.aop.framework.adapter.GlobalAdvisorAdapterRegistry;
import org.springframework.aop.target.SingletonTargetSource;

往下看看这个类，做了什么？找几个方法出来；

看看类的注释

此类区分通用拦截器（由创建的所有代理共享）和特定拦截器：每个bean实例唯一。不需要任何通用拦截器。如果存在，则使用interceptorNames属性设置它们。

与{@link org.springframework.aop.framework.ProxyFactoryBean}一样，使用当前工厂中的拦截器名称而不是bean引用来正确处理原型顾问程序和拦截器例如，以支持有状态的混合。{@link #set InterceptorNames interceptorNames}条目支持任何建议类型。如果有大量的豆需要用类似的代理包装，即委托给相同的拦截器，则这种自动代理特别有用。代替x个目标bean的x个重复代理定义，您可以在bean工厂注册一个这样的后处理器，以达到相同的效果

public abstract class AbstractAutoProxyCreator extends ProxyProcessorSupport 
    implements SmartInstantiationAwareBeanPostProcessor, BeanFactoryAware {
    /**
   *设置公共拦截器。这些必须是当前工厂中的bean名称
   */
  public void setInterceptorNames(String... interceptorNames) {
    this.interceptorNames = interceptorNames;
  }
/**
  为给定的bean创建一个AOP代理
   */
  protected Object createProxy(Class<?> beanClass, @Nullable String beanName,
      @Nullable Object[] specificInterceptors, TargetSource targetSource) {

    if (this.beanFactory instanceof ConfigurableListableBeanFactory) {
      AutoProxyUtils.exposeTargetClass((ConfigurableListableBeanFactory) this.beanFactory, beanName, beanClass);
    }
    ProxyFactory proxyFactory = new ProxyFactory();
    proxyFactory.copyFrom(this);
        
    if (!proxyFactory.isProxyTargetClass()) {
      if (shouldProxyTargetClass(beanClass, beanName)) {
        proxyFactory.setProxyTargetClass(true);
      }
      else {
        evaluateProxyInterfaces(beanClass, proxyFactory);
      }
    }
    Advisor[] advisors = buildAdvisors(beanName, specificInterceptors);
    proxyFactory.addAdvisors(advisors);
    proxyFactory.setTargetSource(targetSource);
    customizeProxyFactory(proxyFactory);
    proxyFactory.setFrozen(this.freezeProxy);
        
    if (advisorsPreFiltered()) {
      proxyFactory.setPreFiltered(true);
    }
    return proxyFactory.getProxy(getProxyClassLoader());
  }
    
    
}

AbstractAutoProxyCreator类关系UML图

说明AOP横切在Bean的生命周期中

AOP

Spring 通过 AbstractAutoProxyCreator 来创建 AOP 代理，AbstractAutoProxyCreator 是一个抽象类，它实现了 BeanPostProcessor 接口，用于在 bean 初始化完成之后创建它的代理(从上面IOC容器创建Bean过程中有点体现)；

在AbstractAutoProxyCreator类关系UML图中找到一个特殊的接口—>BeanPostProcessor

划重点：

与工厂挂钩，允许自定义修改新bean实例，如检查标记接口或使用代理包装bean;
与普通的{@code BeanFactory}允许以编程方式注册后处理器，并将其应用于通过bean工厂创建的所有bean中；跟上面的AOP横切BeanFactroy联系上了；

/**
 工厂挂钩，允许自定义修改新bean实例-例如，检查标记接口或使用代理包装bean。<p>通常，通过标记接口*或类似对象填充bean的后处理器将实现{@link #postProcessBeforeInitialization}，而使用代理包装bean的后处理器通常将实现{@link #postProcessAfterInitialization}。<h3>注册</h3> <p> {@ code ApplicationContext}可以在其bean定义中自动检测{@code BeanPostProcessor} bean，并将这些后处理器应用于随后创建的任何bean。普通的{@code BeanFactory}允许以编程方式注册后处理器，并将其应用于通过bean工厂创建的所有bean
 */
public interface BeanPostProcessor {

  /**
   在任何bean 初始化回调（如InitializingBean的{@code afterPropertiesSet} 或自定义的init-method）之前，将此{@code BeanPostProcessor}应用于给定的新bean实例<i> </ i>。该bean将已经用属性值填充。返回的bean实例也可能是原始实例的包装;
   */
  @Nullable
  default Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
    return bean;
  }

  /**
在任何bean 初始化回调（例如InitializingBean的{@code afterPropertiesSet} 或自定义的初始化方法）之后，将此{@code BeanPostProcessor}应用于给定的新bean实例。该bean将已经用属性值填充。返回的bean实例可能是原始实例的包装。对于FactoryBean，将为FactoryBean 实例和由FactoryBean创建的对象（从Spring 2.0开始）调用此回调。后处理器可以通过相应的{@code bean instanceof FactoryBean}检查来决定是应用到FactoryBean还是创建的对象，还是两者都应用。
   */
  @Nullable
  default Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
    return bean;
  }

}

在来看这张图(IOC容器工作过程)

BeanPostProcessor就是AOP切入的位置，处在对象的生命周期中；

BeanFactoryPostProcessor(初始化Bean,如上图)

public interface BeanFactoryPostProcessor {
  /**
  在标准初始化之后，修改应用程序上下文的内部bean工厂。所有bean定义都将被加载，但是还没有实例化bean *。这甚至可以覆盖或添加*属性，甚至可以用于初始化bean。
   */
  void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException;}

另外提点东西(来自面试)

BeanFactory 简介以及它和FactoryBean的区别(阿里面试)

FactoryBean接口是什么？

看看官方注释：

在BeanFactory中的对象实现的接口，这些对象本身是个单个对象的工厂，如果这些对象实现FactoryBean接口，它将用作对象公开的工厂，而不是直接将自身公开；

好像还是有点蒙吧看看其他解释

FactoryBean是个Bean。在Spring中，所有的Bean都是由BeanFactory(也就是IOC容器)来进行管理的。但对FactoryBean而言，这个Bean不是简单的Bean，而是一个能生产或者修饰对象生成的工厂Bean,它的实现与设计模式中的工厂模式和修饰器模式类似

FactoryBean接口用的是Class getObjectType();可以理解为高级定制Bean；

看FactoryBean接口抽象类(AbstractFactoryBean)

public abstract class AbstractFactoryBean<T>
    implements FactoryBean<T>, BeanClassLoaderAware, BeanFactoryAware, InitializingBean, DisposableBean {
  /** Logger available to subclasses. */
  protected final Log logger = LogFactory.getLog(getClass());
  private boolean singleton = true;
  @Nullable
  private ClassLoader beanClassLoader = ClassUtils.getDefaultClassLoader();
  @Nullable
  private BeanFactory beanFactory;
  private boolean initialized = false;
  @Nullable
  private T singletonInstance;
  @Nullable
  private T earlySingletonInstance;

  /**
      设置是否应该创建一个单例，或者在每个请求上创建一个新对象*否则。默认值为{@code true}（单例）。
   */
  public void setSingleton(boolean singleton) {
    this.singleton = singleton;
  }
  @Override
  public boolean isSingleton() {
    return this.singleton;
  }
  @Override
  public void setBeanClassLoader(ClassLoader classLoader) {
    this.beanClassLoader = classLoader;
  }
  @Override
  public void setBeanFactory(@Nullable BeanFactory beanFactory) {
    this.beanFactory = beanFactory;
  }
  /**
   返回运行该bean的BeanFactory
   */
  @Nullable
  protected BeanFactory getBeanFactory() {
    return this.beanFactory;
  }

  /**
      从运行该bean的BeanFactory获取一个bean类型转换器
   */
  protected TypeConverter getBeanTypeConverter() {
    BeanFactory beanFactory = getBeanFactory();
    if (beanFactory instanceof ConfigurableBeanFactory) {
      return ((ConfigurableBeanFactory) beanFactory).getTypeConverter();
    }
    else {
      return new SimpleTypeConverter();
    }
  }
    /**
       公开单例实例（用于通过“早期单例”代理访问）。返回此FactoryBean持有的单例实例
   */
  @Nullable
  private T getSingletonInstance() throws IllegalStateException {
    Assert.state(this.initialized, "Singleton instance not initialized yet");
    return this.singletonInstance;
  }
}

看完FactoryBean接口抽象类(AbstractFactoryBean)基本的代码后，发现什么？

FactoryBean基于BeanFactory，FactoryBean是一个能生产或者修饰对象生成的工厂Bean；

FactoryBean中定义了一个Spring Bean的很重要的三个特性：是否单例、Bean类型、Bean实例

ApplicationContext接口,由BeanFactory接口派生而来

看到ApplicationContext接口,提供应用程序配置的中央接口。在应用程序运行时为只读，但如果实现支持，则可以重新加载。

ApplicationContext提供：

用于访问应用程序组件的Bean工厂方法。继承自{@link org.springframework.beans.factory.ListableBeanFactory}。
以通用方式加载文件资源的能力。继承自{@link org.springframework.core.io.ResourceLoader}接口。
将事件发布到注册的侦听器的能力。继承自{@link ApplicationEventPublisher}接口。
解决消息的能力，支持国际化。继承自{@link MessageSource}接口。
从父上下文继承。在后代上下文中的定义将始终优先。例如，这意味着整个Web应用程序都可以使用单个父上下文，而每个servlet都有自己的子上下文，而该子上下文独立于任何其他servlet的子上下文。
除了标准的{@link org.springframework.beans.factory.BeanFactory}生命周期功能之外，ApplicationContext实现还检测并调用{@link ApplicationContextAware} Bean以及{@link ResourceLoaderAware }，{@link ApplicationEventPublisherAware}和{@link MessageSourceAware} bean。

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

  /**
      返回此应用程序上下文的唯一ID
   */
  @Nullable
  String getId();

  /**
  返回此上下文所属的已部署应用程序的名称
   */
  String getApplicationName();

  /**
     返回此上下文的显示名称
   */
  String getDisplayName();

  /**
  返回首次加载此上下文时的时间戳
   */
  long getStartupDate();

  /**
   返回父级上下文，如果没有父级，则返回{@code null}
   */
  @Nullable
  ApplicationContext getParent();

  /**
  针对此上下文公开AutowireCapableBeanFactory功能。* <p>应用程序代码通常不使用此功能，除非是为了*初始化存在于应用程序上下文之外的bean实例，*将Spring bean生命周期（全部或部分）应用于它们。* <p>或者，通过{@link ConfigurableApplicationContext}接口公开的内部BeanFactory也提供对{{link AutowireCapableBeanFactory}接口的访问。本方法主要*用作ApplicationContext接口上的便捷特定工具。* <p> <b>注意：从4.2开始，在关闭应用程序上下文之后，此方法将始终抛出IllegalStateException *。</ b>在当前的Spring Framework *版本中，只有可刷新的应用程序上下文才具有这种行为；从4.2开始，*所有应用程序上下文实现都将必须遵守。* @为此上下文返回AutowireCapableBeanFactory *如果上下文不支持{@link AutowireCapableBeanFactory}接口，或者尚不具有支持自动连线功能的bean工厂，则抛出IllegalStateException（例如，如果{@code refresh（）}具有*从未调用过），或者上下文已经关闭* @see ConfigurableApplicationContext＃refresh（）* @see ConfigurableApplicationContext＃getBeanFactory（）* /
   */
  AutowireCapableBeanFactory getAutowireCapableBeanFactory() throws IllegalStateException;

ApplicationContext接口UML类图

ApplicationContext有两个主要的实现类：ClassPathXmlApplicationContext：默认从类路径加载配置文件，还有FileSystemXmlApplicationContext：默认从文件系统中装载配置文件

WebApplicationContext

提供Web应用程序配置的界面。在应用程序运行时为只读，但是如果实现支持，则可以重新加载。此接口在通用ApplicationContext接口中添加了一个{@code getServletContext（）}方法，并定义了一个众所周知的应用程序属性名称，该名称必须在引导过程中绑定到根上下文。类似于通用应用程序上下文，Web应用程序上下文是分层的。每个应用程序只有一个根上下文，而应用程序中的每个servlet（包括MVC框架中的调度程序servlet）都有自己的子上下文。除了标准的应用程序上下文生命周期功能外，WebApplicationContext实现还需要检测{@link ServletContextAware} bean，并相应地调用{@code setServletContext}方法

public interface WebApplicationContext extends ApplicationContext {

  /**
  Context属性，用于在成功启动时将根WebApplicationContext绑定到该属性。* <p>注意：如果根上下文的启动失败，则此属性可以包含*异常或错误作为值。使用WebApplicationContextUtils方便*查找根WebApplicationContext。
   */
  String ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE = WebApplicationContext.class.getName() + ".ROOT";

  /**
  请求范围的范围标识符：“ request”。*除了标准范围“ singleton”和“ prototype”之外，还受支持。
   */
  String SCOPE_REQUEST = "request";

  /**
  会话范围的范围标识符：“session”。*除了标准范围“ singleton”和“ prototype”之外，还受支持。
   */
  String SCOPE_SESSION = "session";

  /**
  全局Web应用程序范围的范围标识符：“application”。*除了标准范围“ singleton”和“ prototype”之外，还受支持。
   */
  String SCOPE_APPLICATION = "application";

  /**
  工厂中ServletContext环境Bean的名称
   */
  String SERVLET_CONTEXT_BEAN_NAME = "servletContext";

  /**
  工厂中ServletContext init-params环境Bean的名称
   */
  String CONTEXT_PARAMETERS_BEAN_NAME = "contextParameters";

  /**
  工厂中ServletContext属性环境bean的名称
   */
  String CONTEXT_ATTRIBUTES_BEAN_NAME = "contextAttributes";


  /**
  返回此应用程序的标准Servlet API ServletContext
   */
  @Nullable
  ServletContext getServletContext();
}

WebApplicationContext的UML类图(从图中可以发现WebApplicationContext扩展了ApplicationContext的功能，ApplicationContext扩展了BeanFactory的功能。)

这几个接口间的区别

1.BeanFactory和ApplicationContext， WebApplicationContext初始化区别：BeanFactory在初始化容器时并没有实例化Bean，而是在第一次访问到目标Bean时才实例化该Bean；而ApplicationContext会在初始化上下文时实例化所有的单例的Bean。WebApplicationContext的初始化需要servletContext实例(getServletContext();)，即初始化需要拥有web容器，我们需要在web.xml中配置自启动的servlet或web容器监听器（servletContextListener）

2.Bean的作用域

在BeanFactory和ApplicationContext中的Bean的作用域有两种：singleton和prototype，在WebApplicationContext中的Bean的作用域有三种：request，session和globalSession。

singleton：在IOC容器中仅存在一个Bean实例，Bean以单例方式存在，外部引用都指向这个Bean
prototype：每次调用Bean都返回一个新实例
request：在同一个Http请求的Bean相同，每个Http请求创建一个新的Bean。
session：在Http请求对应同一个session时对应同一个Bean。
globalSession：一般的web应用中globalSession等价于session，只有在portlet web应用中才存在globalSession概念。

出处：https://blog.csdn.net/weixin_44313584/article/details/114785885

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