Spring底层

原创 已于 2023-08-25 17:58:59 修改 · 109 阅读 · 0 ·
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于 2023-08-25 17:57:51 首次发布

Spring底层实现

IOC/DI

IOC

：Inverse of Control控制反转，将创建对象的权力交给SpringIOC容器。
①SpringIOC容器默认都是采用单例模式的，好处就是可以避免重复创建对象，对象都是用存储在堆空间中，当调用CG垃圾回收器的时候会造成线程暂停，程序效率低下，并且创建很多对象也会浪费堆空间；
②创建对象的过程都交给BeanFactory，统一创建，统一管理；
③每个对象都被称为bean，放在IOC容器中，以Key-Value键值对形式存储，所以SpringIOC容器本质就是一个Map集合：
1、如果是xml中的bean标签，就以以id、name、class属性来作为key反射创建对象为value（看id和name是否存在，从前往后的优先级）。
2、如果是扫描包（@Controller、@Service、@Repository、@Component）则默认为小写的类名名称为key，反射创建对象为value。
3、如果是在SpringBoot中，可以在配置类的方法上写@Bean注解，默认方面名为key，方法的返回值为value。
④SpringIOC在项目启动的时候就执行了以上操作，请求访问的时候，直接从IOC容器中获取对象来使用，节约了创建对象的时间，访问效率更高。

DI

DI：Dependency Injection 依赖注入，是指IOC创建对象之后，给bean对象的属性赋值的过程。这个赋值过程是直接从IOC容器中查找匹配的bean来进行赋值。
@Autowired注解就是干这个事情的【写在一个bean类的成员变量之上】：它会先以byType方式查找、再以byName方式查找bean：
1、先从IOC容器中查找满足这个成员变量类型的bean
1.1、找到1个匹配类型的bean：那就直接赋值；
1.2、没有找到匹配类型的bean：抛出NoSuchBeanDefinitionException；
1.3、找到超过1个匹配类型的bean，再以byName方式查找bean【就是以成员变量名称为key到ioc容器查找】
找到一个匹配名称的：那就直接赋值；
没有找到匹配名称的：抛出NoUniqueBeanDefinitionException；这个时候可以在此成员变量再添加一个@Qualifier注解，指定使用哪个bean来依赖注入。也可以使用@Resource注解指定name属性。

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Spring底层源码分析
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遍历每一个BeanDefinition，然后解析这个Bean的作用域，生成Bean的名称 判断是否继承了AbstractBeanDefinition，如果继承了就设置BeanDefinition的默认值，判断是否能被用来做依赖注入 判断是否继承了AnnotatedBeanDefinition，然后解析@Lazy、@Primary、@DependsOn、@Role、@Description，根据这些注解的信息，给BeanDefiniton的属性赋值。
Spring底层核心原理
枫度柚子
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Spring底层整体了解 Bean的生命周期底层原理 依赖注入底层原理 初始化底层原理 推断构造底层原理 AOP底层原理 Spring事务底层原理 Spring是如何创建一个对象的 AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class); UserService userService = (UserService) context.getBean
手撕Spring底层系列之：IOC、AOP
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优秀的框架设计，往往是把复杂留给自己，把简单留给使用者。Spring的成功正是这一理念的完美实践——通过IoC容器标准化对象生命周期，通过AOP解耦横切关注点，最终实现开发效率的质的飞跃。IoC的本质是管理权转移：将对象的控制权从程序员手中移交至容器，通过三级缓存等精妙设计解决工程难题AOP的根基是代理模式：动态代理技术使非侵入式功能扩展成为可能，JDK与CGLIB的互补成就了Spring的灵活性手写轮子的终极意义。
【Spring】Spring底层核心原理解析
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本文内容索引： 1.Bean的生命周期底层原理 2.依赖注入底层原理 3.初始化底层原理 4.推断构造方法底层原理 5.AOP底层原理 6.Spring事务底层原理 ​但都只是大致流程，后续会针对每个流程详细深入的分析源码实现。 先来看看入门使用Spring的代码： ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("spring.xml"); UserService userService = (Use
【Spring专题】Spring底层核心原理解析——引导篇
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Spring就是实现了AOP技术的IOC容器。并且，也概括地描述了IOC跟AOP的概念。既然我们也知道了，IOC其实也管理了对象的创建，那么说到对象创建，肯定也离不开我们在Q1说的，对象创建的过程。而且，无论对象怎么创建，谁创建，都没办法离开上面的流程的。事实上，可以提前告诉大家的是，IOC在创建对象的过程，无非就是在上面的对象创建流程中，丰富了一些细节，新增了一些拓展点，为Spring功能实现提供支持。简单学习了Spring启动的流程。
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实现了ConfigurableBeanFactory接口，继承了 FactoryBeanRegistrySupport，这个BeanFactory的功能已经很全面了，但是不能自动装配和 获取beanNames13.
Spring源码学习（一）--Spring底层核心原理解析
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目录 Spring中是如何创建一个对象？ Bean的创建过程 推断构造方法 AOP大致流程 Spring事务 最近在跟视频学习spring源码，将每节课记录下来，以后好来复习。 首先把Spring中核心知识点都给大家进行串讲，对Spring的底层有了一个整体的大致了解，比如： Bean的生命周期底层原理 依赖注入底层原理 初始化底层原理 推断构造方法底层原理 AOP底层原理 Spring事务底层原理 但都只是大致流程，后续会针对每个流程详细深入的讲解并分析源码实现。 先来看看入门
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spring底层源码
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<think>首先，用户的问题是关于Spring框架底层源码分析的。他们想理解Spring框架的底层实现原理。我需要根据提供的引用内容来构建一个结构清晰的回答。 回顾系统级指令： - 所有行内数学表达式必须使用$...$格式，但在这个上下文中，可能不需要数学表达式，因为主题是Spring源码。 - 独立公式必须使用$$...$$格式，但同样，可能不适用。 - LaTeX语法正确。 - 使用中文回答。 - 生成相关问题。 - 回答中引用的段落末尾自然地添加引用标识，例如[^1]。 - 用户可见层：回答结构清晰，帮助用户逐步解决问题，保证回答真实可靠。 用户提供的引用： - 引用[1]：关于Spring源码整体概述的博客链接。 - 引用[2]：Spring框架底层原理脉络梳理，解释了AnnotationConfigApplicationContext的构造方法如何工作。 - 引用[3]：Spring底层源码分析，涉及@EnableTransactionManagement和@Transactional注解。 - 引用[4]：Spring底层源码解析，展示了一个循环依赖的例子（A和B相互注入）。 这些引用是参考，我应该尽可能多地参考它们来回答问题。用户的问题是“我想理解Spring框架的底层实现原理 请问Spring框架底层源码分析”，所以我需要聚焦在Spring的底层源码实现上。 结构化我的回答： 1. **引言**：简要介绍Spring框架的核心概念，如IoC（Inversion of Control）和AOP（Aspect-Oriented Programming）。 2. **核心组件分析**：逐步解释Spring的启动过程、Bean的创建和管理。 3. **关键源码分析**：使用引用中的内容，如refresh方法、BeanDefinitionMap等。 4. **示例代码**：如果合适，展示一些代码片段来辅助解释。 5. **总结**：概括原理。 6. **生成相关问题**：在最后，添加相关问题。 确保回答清晰、逐步解决问题： - 步骤1：解释Spring的整体架构。 - 步骤2：深入refresh方法（引用[1]和[2]）。 - 步骤3：讨论事务管理（引用[3]）。 - 步骤4：处理循环依赖（引用[4]）。 - 步骤5：总结。 自然地添加引用标识： - 当提到特定内容时，在句子末尾添加[^1]等。 生成相关问题： - 在回答结束时，添加一个“相关问题”部分，列出3-5个相关问题，如指令中的示例。 现在，构建回答大纲： 1. **Spring框架核心原理概述** - 解释IoC和AOP。 - 提到refresh方法是核心入口（引用[1]）。 2. **Spring启动过程源码分析** - 描述AnnotationConfigApplicationContext的构造方法（引用[2]）。 - 解析配置类、扫描Bean定义。 - BeanDefinitionMap的作用。 3. **Bean生命周期管理** - Bean的创建、初始化、依赖注入。 - 例子：循环依赖处理（引用[4]）。 4. **事务管理源码分析** - @EnableTransactionManagement的作用（引用[3]）。 - 事务代理的创建。 5. **总结** - 强调Spring的模块化和可扩展性。 6. **相关问题** - 例如：Spring如何处理AOP？Spring的Bean作用域如何实现？等。 使用中文回答。</think>以下是对Spring框架底层源码分析的详细解答。Spring框架的核心是IoC（Inversion of Control，控制反转）和AOP（Aspect-Oriented Programming，面向切面编程），它通过管理Bean的生命周期来实现依赖注入和模块化。我将逐步拆解底层实现原理，结合关键源码进行分析。回答基于可靠的Spring源码（版本5.x）和参考引用内容，确保真实可靠。 ### 步骤1: Spring框架整体架构概述 Spring的底层源码围绕`ApplicationContext`接口展开，它是IoC容器的核心实现。启动时，Spring会加载配置（如XML或注解），解析Bean定义，并管理Bean的创建、依赖注入和销毁。核心入口方法是`refresh()`，它定义在`AbstractApplicationContext`类中，负责初始化整个容器[^1]。例如： - **IoC原理**：Spring通过Bean工厂（如`DefaultListableBeanFactory`）管理对象，而不是由开发者直接创建，从而解耦代码。 - **AOP原理**：基于动态代理（JDK或CGLIB），在方法执行前后插入切面逻辑，如事务管理。 这个过程在引用[1]中描述为Spring源码的整体概述，其中`refresh()`方法启动了IOC的完整流程[^1]。 ### 步骤2: Spring启动过程源码分析 Spring启动从`ApplicationContext`的构造方法开始。以注解方式为例（如`AnnotationConfigApplicationContext`），源码分析如下： 1. **解析配置类**：当创建`AnnotationConfigApplicationContext`时，构造方法调用`register()`和`refresh()`。在`AnnotationConfigApplicationContext`的构造中，它会扫描指定路径下的类（如`@ComponentScan`注解的路径），并解析`@Configuration`类[^2]。例如： ```java // AnnotationConfigApplicationContext构造方法源码片段 public AnnotationConfigApplicationContext(Class<?>... componentClasses) { this(); register(componentClasses); refresh(); // 核心刷新方法 } ``` 这一步会将所有带`@Component`、`@Service`等注解的类记录到`BeanDefinitionMap`中（一个存储Bean定义的Map，键为beanName，值为`BeanDefinition`对象）[^2]。 2. **Bean定义注册**：在`refresh()`方法中，`invokeBeanFactoryPostProcessors()`步骤处理Bean工厂后置处理器（如`ConfigurationClassPostProcessor`），它会扫描类路径，将符合条件的类转换为`BeanDefinition`，并存入`BeanDefinitionMap`。引用[2]指出，这个过程涉及遍历扫描路径，生成beanName作为key，类信息作为value[^2]。 3. **Bean实例化**：`refresh()`中的`finishBeanFactoryInitialization()`方法触发Bean的创建。它调用`getBean()`方法，通过反射实例化Bean，并处理依赖注入（如`@Autowired`）。 ### 步骤3: Bean生命周期管理源码分析 Bean的生命周期包括实例化、属性注入、初始化和销毁。源码在`AbstractAutowireCapableBeanFactory`类中实现。 - **依赖注入**：使用`populateBean()`方法注入依赖。例如，如果Bean A依赖Bean B，Spring会递归解析B的实例。对于循环依赖（如A和B相互注入），Spring通过三级缓存解决（`singletonObjects`、`earlySingletonObjects`、`singletonFactories`）。引用[4]展示了一个循环依赖的示例：A和B类相互`@Autowired`，Spring在创建代理对象时避免死循环[^4]。 ```java // 简化版循环依赖处理源码（在DefaultSingletonBeanRegistry类中） protected Object getSingleton(String beanName, boolean allowEarlyReference) { Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName); if (singletonObject == null && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) { synchronized (this.singletonObjects) { singletonObject = this.earlySingletonObjects.get(beanName); if (singletonObject == null && allowEarlyReference) { ObjectFactory<?> singletonFactory = this.singletonFactories.get(beanName); if (singletonFactory != null) { singletonObject = singletonFactory.getObject(); this.earlySingletonObjects.put(beanName, singletonObject); this.singletonFactories.remove(beanName); } } } } return singletonObject; } ``` - **初始化**：调用`initializeBean()`方法执行`@PostConstruct`或`InitializingBean`接口。 ### 步骤4: 事务管理源码分析 Spring的事务管理基于AOP实现。当使用`@EnableTransactionManagement`时，Spring在`refresh()`的`registerBeanPostProcessors()`步骤注册`InfrastructureAdvisorAutoProxyCreator`，它是一个Bean后置处理器，负责创建事务代理。 - **事务代理创建**：在Bean初始化后，`InfrastructureAdvisorAutoProxyCreator`检查方法是否带`@Transactional`注解。如果是，它生成一个代理对象（使用JDK动态代理或CGLIB），在方法执行前后添加事务逻辑（如开启事务、提交或回滚）。引用[3]说明，如果方法抛出异常，代理会调用`TransactionAspectSupport`回滚事务[^3]。例如： ```java // 简化版事务代理源码（在TransactionInterceptor类中） public Object invoke(MethodInvocation invocation) throws Throwable { TransactionInfo txInfo = createTransactionIfNecessary(); // 开启事务 try { Object result = invocation.proceed(); // 执行原方法 commitTransactionAfterReturning(txInfo); // 提交事务 return result; } catch (Exception ex) { completeTransactionAfterThrowing(txInfo, ex); // 回滚事务 throw ex; } } ``` ### 步骤5: 总结 Spring的底层实现原理核心在于`refresh()`方法驱动的IoC容器生命周期，它整合了Bean定义解析、依赖注入、AOP代理等模块。通过`BeanDefinitionMap`管理元数据，动态代理处理切面，解决了如循环依赖等复杂场景。Spring的源码设计强调可扩展性，开发者可以通过扩展`BeanPostProcessor`或`BeanFactoryPostProcessor`自定义行为。理解这些，有助于优化应用性能和调试问题[^1][^2][^3]。 ### 相关问题 1. Spring如何处理AOP（面向切面编程）的底层实现？ 2. Spring的Bean作用域（如Singleton、Prototype）是如何在源码中管理的？ 3. Spring MVC的底层请求处理流程是怎样的？ 4. Spring Boot如何简化Spring的启动过程？底层源码有何变化？ 5. Spring中的循环依赖解决方案有哪些局限性？如何避免？
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