Spring4学习：Spring容器高级主题

一、Spring容器技术内幕

如下图描述了Spring容器从加载配置文件到创建出一个完整Bean的作业流程及参与的角色：



（1）ResourceLoader从存储介质中加载Spring配置信息，并使用Resource表示这个配置文件资源。

（2）BeanDefinitionReader读取Resource所指向的配置文件资源，然后解析配置文件。配置文件中的每个<bean>解析成一个BeanDefinition对象，并保存到BeanDefinitionRegistry中。

（3）容器扫描BeanDefinitionRegistry中的BeanDefunition，使用Java反射机制自动识别出Bean工厂后处理器（实现BeanFactoryPostProcessor接口的Bean），然后调用这些Bean工厂后处理器对BeanDefinitionRegistry中的BeanDefinition进行加工处理。主要完成两项工作：

对使用占位符的<bean>元素标签进行解析，得到最终的配置值。
对BeanDefinitionRegistry中的BeanDefinition进行扫描，通过Java反射机制找出所有属性编辑器的Bean（实现java.beans.PropertyEditor接口的Bean），并自动将它们注册到Spring容器的属性编辑器注册表中（PropertyEditorRegistry）。

（4）Spring容器从BeanDefinitionRegistry中取出加工后的BeanDefinition，并调用InstantiationStrategy着手进行Bean实例化的工作。

（5）在实例化Bean时，Spring容器使用BeanWrapper对Bean进行封装。BeanWrapper以Java反射机制操作Bean的方法，它将结合该Bean的BeanDefinition及容器中的属性编辑器，完成Bean属性注入工作。

（6）利用容器中注册的Bean后处理器（实现BeanPostProcessor接口的Bean）对已经完成属性设置工作的Bean进行后续加工直接装配出一个准备就绪的Bean。

Spring组件按其所承担的角色可分为两类：

（1）物料组件：Resource、BeanDefinition、PropertyEditor及最终的Bean等，它们是加工流程中被加工、被消费的组件。

（2）设备组件：ResourceLoader、BeanDefinitionReader、BeanFactoryPostProcessor、InstantiationStrategy及BeanWrapper等，它们负责对物料组件进行加工处理。

以下将对这些组件进行介绍：

1、BeanDefinition

如下图是BeanDefinition的类继承结构



在配置文件中的父<bean>用RootBeanDefinition表示，子<bean>用ChildBeanDefinition表示，而没有父<bean>的<bean>则用RootBeanDefinition表示。

创建BeanDefinition主要包括两个步骤：

（1）利用BeanDefinitionReader读取承载配置信息的Resource，通过XML解析器解析配置信息的DOM对象，简单地为每个<bean>生成对应的BeanDefinition对象。但是这里生成的BeanDefinition可能是半成品，因为在配置文件中，可能通过占位符变量引用外部属性文件的属性，这些占位符变量在这一步里还没有被解析出来。

（2）利用容器中注册的BeanFactoryPostProcessor对半成品的BeanDefinition进行加工处理，将以占位符表示的配置解析为最终的实际值，这样半成品的BeanDefinition就成为成品的BeanDefinition。

2、InstantiationStrategy

InstantiationStrategy负责根据BeanDefinition对象创建一个Bean实例，其类继承结构如下所示：



SimpleInstantiationStrategy利用Bean实现类的默认构造函数、带参构造函数或工厂方法创建Bean的实例。

CglibSubclassingInstantiationStrategy扩展了SimpleInstantiationStrategy，为需要进行方法注入的Bean提供了支持。它利用CGLib类库为Bean动态生成子类，在子类中生成方法注入的逻辑，然后使用这个动态生成的子类创建Bean的实例。

InstantiationStrategy仅负责实例化Bean的操作，相当于执行Java语言中new的功能，它不会参与Bean属性的设置工作。

3、BeanWrapper

Spring委托BeanWrapper完成Bean属性的填充工作。在Bean实例被InstantiationStrategy创建出来之后，容器主控程序将Bean实例通过BeanWrapper包装起来，这是通过调用BeanWrapper#setWrappedInstance（Object obj）方法完成的。BeanWrapper的类继承结构如下：



PropertyAccessor接口定义了各种访问Bean属性的方法，PropertyEditorRegistry是属性编辑器的注册表。所以BeanWrapper实现类BeanWrapperImpl具有三重身份：

（1）Bean包裹器（2）属性访问器（3）属性编辑器注册表

一个BeanWrapperImpl实例内部封装了两类组件：被封装的待处理的Bean，以及一套用于设置Bean属性的属性编辑器。

Spting主控程序从BeanDefinition中获取Bean属性的配置信息PropertyValue，并使用属性编辑器对PropertyValue进行转换以得到Bean的属性值。对Bean的其他属性重复这样的步骤，就可以完成Bean所有属性的注入工作。BeanWrapperImpl在内部使用Spring的BeanUtils工具类对Bean进行反射操作，设置属性。

二、使用外部属性文件

将配置信息独立到一个外部属性文件中，并在Spring配置文件中通过形如${user}、${password}的占位符引用属性文件中的属性项。这种配置方式拥有两个好处：

（1）减少维护的工作量：配置信息发生改变时，只需要调整独立的属性文件即可。

（2）使部署更简单

1、PropertyPlaceholderConfigurer属性文件

Spring提供了一个PropertyPlaceholderConfigurer，它能够使Bean在配置时引用外部属性文件。PropertyPlaceholderConfigurer实现了BeanFactoryPostProcessorBean接口，也是一个Bean工厂后处理器。

使用一个名为jdbc.properties的配置文件，如下代码：

dbName=sampledb
driverClassName=com.mysql.jdbc.Driver
url=jdbc:mysql://localhost:3306/${dbName}
userName=root
password=123456

下面通过PropertyPlaceholderConfigurer引入jdbc.properties属性文件

<bean class="com.smart.placeholder.EncryptPropertyPlaceholderConfigurer"
p:location="classpath:com/smart/placeholder/jdbc.properties"
p:fileEncoding="utf-8"/>
<bean id="dataSource" class="org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource"
destroy-method="close"
p:driverClassName="${driverClassName}"
p:url="${url}"
p:username="${userName}"
p:password="${password}" />

PropertyPlaceholderConfigurer的属性

locations：如果只有一个属性文件，直接使用location属性指定，如果有多个属性文件，则使用locations属性进行设置，可以像配置List一样配置locations属性。

fileEncoding：属性文件的编码格式。

order：如果配置文件中定义了多个PropertyPlaceholderConfigurer，则通过该属性指定优先顺序。

placeholderPrefix：通过${属性名}引用属性文件中的属性项，其中"${"为默认的占位符前缀，可以根据需要改为其他的前缀符。

placeholderSuffix：占位符后缀，默认为"}"。

使用<context:property-placeholder>引用属性文件：

<context:property-placeholder
location="classpath:com/smart/placeholder/jdbc.properties" file-encoding="utf8"/>

基于注解及基于Java类的配置中引用属性：

通过@Value注解为Bean的成员变量或方法入参自动注入容器已有的属性,如下：

@Component
public class MyDataSource {
@Value("${driverClassName}")
private String driverClassName;

@Value("${url}")
private String url;

@Value("${userName}")
private String userName;

@Value("${password}")
private String password;

public String toString(){
return ToStringBuilder.reflectionToString(this);
}
}

2、使用加密的属性文件：

PropertyPlaceholderConfigurer中的下列方法用于在属性使用前对属性进行转换：

（1）void convertProperties(Properties props)：属性文件中的所有属性值都封装在props中，覆盖此方法，可以对所有的属性值进行转换处理。

（2）String convertProperty(String propertyName,String propertyValue)：在加载属性文件并读取文件中的每个属性时，都会调用此方法进行转换处理。

（3）String convertPropertyValue(String originalValue)：同上一个方法类似。

3、属性文件自身的引用：

Spring允许在属性文件中使用${propName}实现属性之间的相互引用。

三、引用Bean的属性值

在Spring3.0中，可以通过类似#{beanName.beanProp}的方式引用另一个Bean的值。在基于注解和基于Java类配置的Bean中，可以通过@Value("#{beanName.propName}")的注解形式引用Bean的属性值。

四、Spring容器事件

在事件体系中，处理事件和监听器外，还有3个重要的概念：
（1）事件源：事件的产生者
（2）事件监听器注册表：一个事件监听器注册到组件或框架中，其实就是保存在事件监听器注册表中。当组件和框架中的事件源产生事件时，就会通知这些位于事件监听器注册表的监听器。
（3）事件广播器：它是事件和事件监听器沟通的桥梁，负责把事件通知给事件监听器。如下图是事件体系的几个角色：



1、Spring事件类结构
如下图是事件类结构



ApplicationEvent的唯一构造函数是ApplicationEvent(Object source)，通过source指定事件源，它有两个子类。

（1）ApplicationContextEvent：容器事件，它拥有4个子类，分别表示容器启动、刷新、停止及关闭的事件。

（2）RequestHandleEvent：这是一个与Web应用相关的事件，当一个Http请求被处理后，产生该事件。只有在web.xml中定义了DispatcherServlet时才会产生该事件。她拥有两个子类，分别代表Servlet及Portlet的请求事件。

事件监听器接口

如下图是事件监听器接口的类图



ApplicationListener接口只定义了一个方法：onApplicationEvent(E event)，该方法接收ApplicationEvent事件对象，在该方法中编写事件的响应处理逻辑。

SmartApplicationListener接口是Spring3.0新增的，定义了下面两个方法：

（1）boolean supportsEventType(Class<? extends ApplicationEvent> eventType)：指定监听器支持哪种类型的容器事件，即它只会对该类型的事件作出响应。

（2）boolean supportsSourceType(Class<?> sourceType)：指定监听器仅对何种事件源对象作出响应。

GenericApplicationListener是Spring4.2新增的，定义了两个方法：

（1）boolean supportsEventType(ResolvableType eventType)：指定监听器支持哪种类型的容器事件，即它只会对该类型的事件作出响应。ResolvableType 是Spring4,.0提供的一个更简单的泛型操作支持类。

（2）boolean supportsSourceType(Class<?> sourceType)：指定监听器仅对何种事件源对象作出响应。

事件广播器
Spring为事件广播器定义了接口，并提供了实现类，如下：