Spring底層原理是什么

這篇文章主要講解了“Spring底層原理是什么”，文中的講解內(nèi)容簡單清晰，易于學(xué)習(xí)與理解，下面請大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學(xué)習(xí)“Spring底層原理是什么”吧！

Spring簡介

ClassPathXmlApplicationContext context = new classPathXmlApplicationContext("spring.xml");
UserService userService = (UserService) context.getBean("userService");
userService.test();

上面一段代碼是我們開始學(xué)習(xí)spring時(shí)看到的，光看這三行代碼，其實(shí)并不能體現(xiàn)出來Spring的強(qiáng)大之處。

但其實(shí)ClassPathXmlApplicationContext早已經(jīng)過時(shí)，新版的Spring MVC和SpringBoot的底層中主要用的都是AnnotationConfigApplication，例如：

AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
//ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("spring.xml");
UserService userService = (UserService) context.getBean("userService");
userService.test();

兩者寫法基本類似，區(qū)別在于前者需要傳入的是一個(gè)xml文件，后者傳入的是一個(gè)class。都可以指定掃描路徑，也可以定義Bean。例如：

spring.xml文件樣例：

<context:component-scan base-package="com.zhouyu"/>
<bean id="userService" class="com.zhouyu.service.UserService"/>

AppConfig.java文件樣例：

@ComponentScan("com.zhouyu")
public class AppConfig {
	@Bean
	public UserService userService(){
		return new UserService();
	}
}

不過我們很少這樣使用Spring，而是使用Spring MVC 或者 SpringBoot，但是它們都是基于上面這種方式的，都需要在內(nèi)部去創(chuàng)建一個(gè)ApplicationContext的，只不過：

• Spring MVC創(chuàng)建的是XmlWebApplicationContext，和ClassPathXmlApplicationContext類似，都是基于XML配置的

• Spring Boot創(chuàng)建的是AnnotationConfigApplicationContext

Spring中是如何創(chuàng)建一個(gè)對象

先看下面代碼

AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
UserService userService = (UserService) context.getBean("userService");
userService.test();

當(dāng)我們調(diào)用context.getBean(“userService”)時(shí)，就會(huì)去創(chuàng)建一個(gè)對象，但是getBean方法內(nèi)部怎么知道"userService"對應(yīng)的是UserService類呢？

所以，我們就可以分析出來，在調(diào)用AnnotationConfigApplicationContext的構(gòu)造方法時(shí)，也就是第一行代碼，會(huì)去做一些事情：

• 解析APPConfig.class，得到包掃描路徑

• 遍歷掃描路徑下的所有Java類，如果如果發(fā)現(xiàn)帶有@Component、@Service等注解時(shí)，Spring會(huì)把這個(gè)類記錄下來，存在一個(gè)Map中，比如Map<String,Class>。（實(shí)際上,Srping源碼中確實(shí)存在這么類似的Map，叫BeanDefinitionMap）

• Spring會(huì)根據(jù)某個(gè)規(guī)則生成當(dāng)前類對應(yīng)的beanName，作為key存入Map，并把當(dāng)前作為Value存入

這樣，但調(diào)用context.getBean(“userService”)時(shí)，就可以根據(jù)"userService"找到UserService類，從而就可以去創(chuàng)建對象了。

Bean的創(chuàng)建過程

• 利用該類的構(gòu)造方法來實(shí)例化得到一個(gè)對象

• 得到一個(gè)對象后，Spring 會(huì)判斷該對象中是否存在被@Autowire注解了的屬性，吧這些屬性找出來并由Spring進(jìn)行賦值（依賴注入）。

• 依賴注入后，Spring會(huì)判斷該對象是否實(shí)現(xiàn)了BeanNameAware接口、BeanClassLoaderAware接口、BeanFactoryAware接口，如果實(shí)現(xiàn)了，就表示當(dāng)前對象必須實(shí)現(xiàn)該接口中所定義的setBeanName()、setBeanClassLoader()、setBeanFactory()方法，那Spring就會(huì)調(diào)用這些方法并傳入相應(yīng)的參數(shù)（Aware回調(diào)）

• Aware回調(diào)后，Spring會(huì)判斷該對象中是否存在某個(gè)方法被@PostConstruct注解了，如果存在，Spring會(huì)調(diào)用當(dāng)前對象的此方法（初始化前）。

• 緊接著，Spring會(huì)判斷該對象是否實(shí)現(xiàn)了InitializingBean接口，如果實(shí)現(xiàn)了，就表示當(dāng)前對象必須實(shí)現(xiàn)afterPropertiesSet()方法，那Spring就會(huì)調(diào)用當(dāng)前對象中的afterPropertiesSet()方法（初始化）

• 最后Spring會(huì)判斷當(dāng)前對象需不需進(jìn)行AOP，如果不需要，那么Bean就創(chuàng)建完成了，如果需要進(jìn)行AOP，則會(huì)進(jìn)行動(dòng)態(tài)代理并生成一個(gè)代理對象作為Bean（初始化后）。

通過最后一步，我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)Spring根據(jù)UserService類來創(chuàng)建一個(gè)Bean時(shí)：

• 如果不用進(jìn)行AOP，那么Bean就是UserService累的構(gòu)造方法所得到的對象。

• 如果進(jìn)行AOP，那么Bean就是UserService的代理類所實(shí)例化得到的對象，而不是UserService本身所得到的對象。

Bean創(chuàng)建出來后：

• 如果當(dāng)前Bean是單例Bean，那么會(huì)把該Bean存入一個(gè)Map<String,Object>，Map的key為beanName，value為Bean對象。這樣下次getBean時(shí)就可以直接從Map中拿到Bean對象了。（實(shí)際上，在Spring源碼中，這個(gè)Map就是單例池）

• 如果當(dāng)前Bean是原型Bean，那么后續(xù)沒有其他動(dòng)作，不會(huì)存入一個(gè)Map，下次getBean時(shí)會(huì)再次執(zhí)行上述創(chuàng)建過程，得到一個(gè)新的Bean對象。

UserService.class &mdash;> 無參構(gòu)造方法 &mdash;>普通對象&mdash;>依賴注入（屬性賦值、BeanNameAware接口、BeanClassLoaderAware接口、BeanFactoryAware接口）&mdash;>初始化前（postconstruct)&mdash;>初始化（initializingBean)&mdash;>初始化后（aop)&mdash;>代理對象&mdash;>Bean

推斷構(gòu)造方法

Spring在基于某個(gè)類生成Bean的過程中，需要利用該類的構(gòu)造方法來實(shí)例化一個(gè)對象，但是如果一個(gè)類存在多個(gè)構(gòu)造方法，Spring會(huì)使用哪個(gè)呢？

Spring的判斷邏輯如下：

如果一個(gè)類只存在一個(gè)構(gòu)造方法，不管該構(gòu)造方法是無參構(gòu)造方法還是有參構(gòu)造方法，Spring都會(huì)使用這個(gè)構(gòu)造方法。

如果一個(gè)類存在多個(gè)構(gòu)造方法

• 這些構(gòu)造方法中，存在一個(gè)無參的構(gòu)造方法，那么Spring就會(huì)用這個(gè)無參的構(gòu)造方法

• 這些構(gòu)造方法中，如果不存在無參的構(gòu)造方法，那么Spring就會(huì)報(bào)錯(cuò)

Spring的設(shè)計(jì)思想是這樣的：

• 如果一個(gè)類只有一個(gè)構(gòu)造方法，那么沒得選擇，只能用這個(gè)構(gòu)造方法

• 如果一個(gè)類存在多個(gè)構(gòu)造方法，Spring不知道如何選擇，就會(huì)看是否有無參的構(gòu)造方法，因?yàn)闊o參構(gòu)造方法本身表示了一種默認(rèn)的意義

• 不過如果某個(gè)構(gòu)造方法上加了@Autowired注解，那就表示程序員告訴Spring就用這個(gè)加了注解的方法，那Spring就會(huì)用這個(gè)加了@Autowired注解構(gòu)造方法了

如果Spring選擇了一個(gè)有參的構(gòu)造方法，Spring在調(diào)用這個(gè)有參構(gòu)造方法時(shí)，需要傳入?yún)?shù)，那這個(gè)參數(shù)是怎么來的呢？

• 現(xiàn)根據(jù)入?yún)㈩愋驼?，如果只找到一個(gè)，那么久直接用來作為入?yún)?/p>

• 如果根據(jù)類型找到多個(gè)，則再根據(jù)入?yún)⒚謥泶_定唯一一個(gè)

• 最終如果沒有找到，則會(huì)報(bào)錯(cuò)，無法創(chuàng)建Bean對象

確定用哪個(gè)構(gòu)造方法，確定入?yún)⒌腂ean對象，這個(gè)過程就叫做推斷構(gòu)造方法。

AOP大致流程

AOP就是動(dòng)態(tài)代理，在創(chuàng)建一個(gè)Bean的過程中，Spring在最后一步會(huì)去判斷這個(gè)Bean是不是需要進(jìn)行AOP，如果需要?jiǎng)t會(huì)進(jìn)行動(dòng)態(tài)代理。

如何判斷當(dāng)前Bean對象是否需要進(jìn)行AOP：

• 找出所有的切面Bean

• 遍歷切面中的每個(gè)方法，看看是否寫了@before、@After等注解

• 如果寫了，則判斷所對應(yīng)的pointcut是否和當(dāng)前Bean對象的類是否匹配。

• 如果匹配則表示當(dāng)前Bean對象有匹配的pointcut，表示需要進(jìn)行AOP

利用cglib進(jìn)行AOP的大致流程：

生成代理類UserServiceProxy，代理類繼承UserService

代理類中重寫了父類的方法，比如UserService的Test()方法

代理類中還會(huì)有一個(gè)target屬性，該屬性的值為被代理的對象

代理類中的test()方法被執(zhí)行時(shí)邏輯如下：

• 執(zhí)行切面邏輯（@Before）

• 調(diào)用target.test()

當(dāng)我們從Spring容器得到UserService的Bean對象時(shí)，拿到的就是UserServiceProxy所生成的對象，也就是代理對象。

UserService代理對象.test()&mdash;>執(zhí)行切面邏輯&mdash;>target.test()，注意target對象不是代理對象，而是被代理對象。

Spring事務(wù)

當(dāng)我們在某個(gè)方法上加了@Transactional注解后

Spring事務(wù)的代理對象執(zhí)行某個(gè)方法時(shí)的步驟：

• 判斷當(dāng)前執(zhí)行的方法是否存在@Transactional注解

• 如果存在，則利用事務(wù)管理器（transactionManager）新建一個(gè)數(shù)據(jù)庫連接

• 修改數(shù)據(jù)庫連接的autocommit為false

• 執(zhí)行target.test()，執(zhí)行業(yè)務(wù)邏輯代碼，執(zhí)行SQL

• 執(zhí)行完成如果無異常，則提交，否則回滾。

Spring事務(wù)是否會(huì)失效的判斷標(biāo)準(zhǔn)：某個(gè)加了@Transaction注解的方法被調(diào)用時(shí)，要判斷到底是不是直接被代理的對象調(diào)用的，如果是則事務(wù)會(huì)生效，如果不是則失敗。

感謝各位的閱讀，以上就是“Spring底層原理是什么”的內(nèi)容了，經(jīng)過本文的學(xué)習(xí)后，相信大家對Spring底層原理是什么這一問題有了更深刻的體會(huì)，具體使用情況還需要大家實(shí)踐驗(yàn)證。這里是億速云，小編將為大家推送更多相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的文章，歡迎關(guān)注！