Spring原始碼1-BeanDefinition 解析
前言
Spring容器 中一個非常重要的概念： BeanDefinition
注：本文springboot、spring版本如下圖
Spring容器的強大之處：獲取物件時，不需要我們手工主動new物件，完全交給Spring容器管理。
Spring 將管理的物件稱之為 Bean，容器會先例項化 Bean，然後自動注入，例項化的過程就需要依賴 BeanDefinition。
BeanDefinition 用於儲存 Bean 的相關資訊，包括屬性、構造方法引數、依賴的 Bean 名稱及是否單例、延遲載入等，它是例項化 Bean 的原材料，Spring 就是根據 BeanDefinition 中的資訊例項化 Bean。
BeanDefinition物件詳解
BeanDefinition是一個介面類，實現類以及子介面很多，如下：
BeanDefinition 用於儲存 Bean 的相關資訊，包括屬性、構造方法引數、依賴的 Bean 名稱及是否單例、延遲載入等，詳細核心內容如下：
/**
BeanDefinition描述了一個bean例項，它有屬性值，
建構函式引數值，以及提供的進一步資訊
具體實現。
這只是一個最小的介面:主要目的是允許一個
{@link BeanFactoryPostProcessor}來自省和修改屬性值
和其他bean元資料。
* @see ConfigurableListableBeanFactory#getBeanDefinition *@see org.springframework.beans.factory.support.RootBeanDefinition * @see org.springframework.beans.factory.support.ChildBeanDefinition */ public interface BeanDefinition extends AttributeAccessor, BeanMetadataElement { /** * 標準單例、原型模式識別符號 * @see #setScope * @see ConfigurableBeanFactory#SCOPE_SINGLETON*/ String SCOPE_SINGLETON = ConfigurableBeanFactory.SCOPE_SINGLETON; String SCOPE_PROTOTYPE = ConfigurableBeanFactory.SCOPE_PROTOTYPE; /** * 標識Bean的類別 0-使用者定義的Bean 1-來源於配置檔案的Bean 2-Spring內部的Bean*/ int ROLE_APPLICATION = 0; int ROLE_SUPPORT = 1; int ROLE_INFRASTRUCTURE = 2; // Modifiable attributes /** * 設定、返回父類名稱 */ void setParentName(@Nullable String parentName); String getParentName(); /** * 設定、返回 className * @see #setParentName * @see #setFactoryBeanName * @see #setFactoryMethodName */ void setBeanClassName(@Nullable String beanClassName); String getBeanClassName(); /** * 設定、返回作用域 * @see #SCOPE_SINGLETON * @see #SCOPE_PROTOTYPE */ void setScope(@Nullable String scope); String getScope(); /** * 設定、返回 是否懶載入*/ void setLazyInit(boolean lazyInit); boolean isLazyInit(); /** * 設定、返回當前Bean物件所依賴的其他Bean名稱 */ void setDependsOn(@Nullable String... dependsOn); String[] getDependsOn(); /** *設定、返回是否可以自動注入，對應@Autowired 註解 */ void setAutowireCandidate(boolean autowireCandidate); boolean isAutowireCandidate(); /** * 設定、返回當前Bean 是否為主要候選Bean 一個介面多個例項物件，可以通過此屬性來設定指定具體例項物件*/ void setPrimary(boolean primary); boolean isPrimary(); /** * 設定、返回Bean的工長類*/ void setFactoryBeanName(@Nullable String factoryBeanName); String getFactoryBeanName(); /** * 工廠方法 * @see #setFactoryBeanName * @see #setBeanClassName */ void setFactoryMethodName(@Nullable String factoryMethodName); String getFactoryMethodName(); /** *返回構造引數值、屬性值*/ ConstructorArgumentValues getConstructorArgumentValues(); default boolean hasConstructorArgumentValues() { return !getConstructorArgumentValues().isEmpty(); } MutablePropertyValues getPropertyValues(); default boolean hasPropertyValues() { return !getPropertyValues().isEmpty(); } /** * 初始化方法名稱*/ void setInitMethodName(@Nullable String initMethodName); String getInitMethodName(); /** * 銷燬方法的名稱*/ void setDestroyMethodName(@Nullable String destroyMethodName); String getDestroyMethodName(); /** * Bean的類別 * @see #ROLE_APPLICATION * @see #ROLE_SUPPORT * @see #ROLE_INFRASTRUCTURE */ void setRole(int role); int getRole(); ........ 此處省略其他原始碼 }
AnnotatedBeanDefinition
AnnotatedBeanDefinition 是 BeanDefinition 子介面之一，該介面擴充套件了 BeanDefinition 的功能，其用來操作註解元資料。一般情況下，通過註解方式得到的 Bean（@Component、@Bean）。
public interface AnnotatedBeanDefinition extends BeanDefinition { // 獲得當前 Bean 的註解元資料 AnnotationMetadata getMetadata(); // 獲得當前 Bean 的工廠方法上的元資料 MethodMetadata getFactoryMethodMetadata(); }
該介面可以返回兩個元資料的類：
-
AnnotationMetadata：主要對 Bean 的註解資訊進行操作，如：獲取當前 Bean 標註的所有註解、判斷是否包含指定註解。
-
MethodMetadata：方法的元資料類。提供獲取方法名稱、此方法所屬類的全類名、是否是抽象方法、判斷是否是靜態方法、判斷是否是final方法等。
AbstractBeanDefinition
AbstractBeanDefinition 是 BeanDefinition 的子抽象類，也是其他 BeanDefinition 型別的基類，其實現了介面中定義的一系列操作方法，並定義了一系列的常量屬性，這些常量會直接影響到 Spring 例項化 Bean 時的策略。核心屬性如下。
public abstract class AbstractBeanDefinition extends BeanMetadataAttributeAccessor implements BeanDefinition, Cloneable { // 預設的 SCOPE，預設是單例 public static final String SCOPE_DEFAULT = ""; // 不進行自動裝配 public static final int AUTOWIRE_NO = AutowireCapableBeanFactory.AUTOWIRE_NO; // 根據 Bean 的名字進行自動裝配，byName public static final int AUTOWIRE_BY_NAME = AutowireCapableBeanFactory.AUTOWIRE_BY_NAME; // 根據 Bean 的型別進行自動裝配，byType public static final int AUTOWIRE_BY_TYPE = AutowireCapableBeanFactory.AUTOWIRE_BY_TYPE; // 根據構造器進行自動裝配 public static final int AUTOWIRE_CONSTRUCTOR = AutowireCapableBeanFactory.AUTOWIRE_CONSTRUCTOR; // 首先嚐試按構造器自動裝配。如果失敗，再嘗試使用 byType 進行自動裝配。（Spring 3.0 之後已廢除） public static final int AUTOWIRE_AUTODETECT = AutowireCapableBeanFactory.AUTOWIRE_AUTODETECT; // 通過依賴檢查來檢視 Bean 的每個屬性是否都設定完成 // 以下常量分別對應：不檢查、對依賴物件檢查、對基本型別，字串和集合進行檢查、對全部屬性進行檢查 public static final int DEPENDENCY_CHECK_NONE = 0; public static final int DEPENDENCY_CHECK_OBJECTS = 1; public static final int DEPENDENCY_CHECK_SIMPLE = 2; public static final int DEPENDENCY_CHECK_ALL = 3; // 關閉應用上下文時需呼叫的方法名稱 public static final String INFER_METHOD = "(inferred)"; // 存放 Bean 的 Class 物件 private volatile Object beanClass; // Bean 的作用範圍 private String scope = SCOPE_DEFAULT; // 非抽象 private boolean abstractFlag = false; // 非延遲載入 private boolean lazyInit = false; // 預設不自動裝配 private int autowireMode = AUTOWIRE_NO; // 預設不依賴檢查 private int dependencyCheck = DEPENDENCY_CHECK_NONE; // 依賴的 Bean 列表 private String[] dependsOn; // 可以作為自動裝配的候選者，意味著可以自動裝配到其他 Bean 的某個屬性中 private boolean autowireCandidate = true; // 建立當前 Bean 例項工廠類名稱 private String factoryBeanName; // 建立當前 Bean 例項工廠類中方法名稱 private String factoryMethodName; // 儲存構造方法的引數 private ConstructorArgumentValues constructorArgumentValues; // 儲存 Bean 屬性名稱以及對應的值 private MutablePropertyValues propertyValues; // 儲存被覆蓋的方法資訊 private MethodOverrides methodOverrides; // init、destroy 方法名稱 private String initMethodName; private String destroyMethodName; // 是否執行 init 和 destroy 方法 private boolean enforceInitMethod = true; private boolean enforceDestroyMethod = true; // Bean 是否是使用者定義的而不是應用程式本身定義的 private boolean synthetic = false; // Bean 的身份類別，預設是使用者定義的 Bean private int role = BeanDefinition.ROLE_APPLICATION; // Bean 的描述資訊 private String description; // Bean 定義的資源 private Resource resource; ....... }
以上是 AbstractBeanDefinition 中定義的一些常量和屬性，該類中還有一部分是操作這些屬性的 set 和 get 方法，這些方法都由子類來操作，且應用程式中真正使用的也是這些子類 BeanDefinition。
先來看 AbstractBeanDefinition 直接實現類：RootBeanDefinition、GenericBeanDefinition、ChildBeanDefinition。
RootBeanDefinition
該類繼承自 AbstractBeanDefinition，它可以單獨作為一個 BeanDefinition，也可以作為其他 BeanDefinition 的父類。
RootBeanDefinition 在 AbstractBeanDefinition 的基礎上定義了更多屬性。
public class RootBeanDefinition extends AbstractBeanDefinition { // BeanDefinitionHolder 儲存 Bean 的名稱、別名、BeanDefinition private BeanDefinitionHolder decoratedDefinition; // AnnotatedElement 是java反射包的介面，通過它可以檢視 Bean 的註解資訊 private AnnotatedElement qualifiedElement; // 允許快取 boolean allowCaching = true; // 工廠方法是否唯一 boolean isFactoryMethodUnique = false; // 封裝了 java.lang.reflect.Type，提供了泛型相關的操作 volatile ResolvableType targetType; // 快取 Class，表示 RootBeanDefinition 儲存哪個類的資訊 volatile Class<?> resolvedTargetType; // 快取工廠方法的返回型別 volatile ResolvableType factoryMethodReturnType; // 這是以下四個構造方法欄位的通用鎖 final Object constructorArgumentLock = new Object(); // 用於快取已解析的構造方法或工廠方法 Executable resolvedConstructorOrFactoryMethod; // 將構造方法引數標記為已解析 boolean constructorArgumentsResolved = false; // 用於快取完全解析的構造方法引數 Object[] resolvedConstructorArguments; // 快取待解析的構造方法引數 Object[] preparedConstructorArguments; // 這是以下兩個後處理欄位的通用鎖 final Object postProcessingLock = new Object(); // 表明是否被 MergedBeanDefinitionPostProcessor 處理過 boolean postProcessed = false; // 在生成代理的時候會使用，表明是否已經生成代理 volatile Boolean beforeInstantiationResolved; // 實際快取的型別是 Constructor、Field、Method 型別 private Set<Member> externallyManagedConfigMembers; // InitializingBean中 的 init 回撥函式名 afterPropertiesSet 會在這裡記錄，以便進行生命週期回撥 private Set<String> externallyManagedInitMethods; // DisposableBean 的 destroy 回撥函式名 destroy 會在這裡記錄，以便進生命週期回撥 private Set<String> externallyManagedDestroyMethods; ...... }
ChildBeanDefinition
該類繼承自 AbstractBeanDefinition。其相當於一個子類，不可以單獨存在，必須依賴一個父 BeanDetintion，構造 ChildBeanDefinition 時，通過構造方法傳入父 BeanDetintion 的名稱或通過 setParentName 設定父名稱。它可以從父類繼承方法引數、屬性值，並可以重寫父類的方法，同時也可以增加新的屬性或者方法。若重新定義 init 方法，destroy 方法或者靜態工廠方法，ChildBeanDefinition 會重寫父類的設定。
從 Spring 2.5 開始，以程式設計方式註冊 Bean 定義的首選方法是 GenericBeanDefinition，GenericBeanDefinition 可以有效替代 ChildBeanDefinition 的絕大分部使用場合。
GenericBeanDefinition
GenericBeanDefinition 是 Spring 2.5 以後新引入的 BeanDefinition，是 ChildBeanDefinition 更好的替代者，它同樣可以通過 setParentName 方法設定父 BeanDefinition。
最後三個 BeanDefinition 既實現了 AnnotatedBeanDefinition 介面，又間接繼承 AbstractBeanDefinition 抽象類，這些 BeanDefinition 描述的都是註解形式的 Bean。
ConfigurationClassBeanDefinition
該類繼承自 RootBeanDefinition ，並實現了 AnnotatedBeanDefinition 介面。這個 BeanDefinition 用來描述在標註 @Configuration 註解的類中，通過 @Bean 註解例項化的 Bean。
其功能特點如下：
1、如果 @Bean 註解沒有指定 Bean 的名字，預設會用方法的名字命名 Bean。
2、標註 @Configuration 註解的類會成為一個工廠類，而標註 @Bean 註解的方法會成為工廠方法，通過工廠方法例項化 Bean，而不是直接通過構造方法初始化。
3、標註 @Bean 註解的類會使用構造方法自動裝配
AnnotatedGenericBeanDefinition
該類繼承自 GenericBeanDefinition ，並實現了 AnnotatedBeanDefinition 介面。這個 BeanDefinition 用來描述標註 @Configuration 註解的 Bean。
ScannedGenericBeanDefinition
該類繼承自 GenericBeanDefinition ，並實現了 AnnotatedBeanDefinition 介面。這個 BeanDefinition 用來描述標註 @Component 註解的 Bean，其派生註解如 @Service、@Controller 也同理。
總結
BeanDefinition 主要是用來描述 Bean，其儲存了 Bean 的相關資訊，Spring 例項化 Bean 時需讀取該 Bean 對應的 BeanDefinition。BeanDefinition 整體可以分為兩類，一類是描述通用的 Bean，還有一類是描述註解形式的 Bean。一般前者在 XML 時期定義 <bean‘> 標籤以及在 Spring 內部使用較多，而現今我們大都使用後者，通過註解形式載入 Bean。