beanFactory 设计模式 Bean 生命周期的胡言乱语…

2019-11-07 16:03:44来源:博客园 阅读 ()

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beanFactory 设计模式 Bean 生命周期的胡言乱语,哈哈

写在前面的话

适用读者:有一定经验的,本文不适合初学者,因为可能不能理解我在说什么

文章思路:不会一开始就像别的博客文章那样,Bean 的生命周期,源码解读(给你贴一大堆的源码)。个人觉得应该由问题驱动,为什么为出现 BeanFactory ,为什么会有生命周期。

正文

一开始我们使用 bean 都是简单bean,如 vo ,po,entity,dto,我们是这么玩的

XXEntity xxEntity = new XXEntity();
xxEntity.setPropA("字符串");

后面可能出现了某个比较复杂的 bean ,它有一个对象做为属性,需要在构造时或构造后设置值(示例而已,不要较真),如

// 构建序列化实例,这里 Serializable 是接口,使用接口的好处是在使用别的序列化时,不需要修改 jedis 类
Serializable fastJsonSerizlizable = new FastJsonSerizlizable();

// 构建目标 jedis 实例 ,需要先构建序列化对象 
Jedis jedis = new Jedis();
jedis.setSerializable(fastJsonSerizlizable);

这时来了 serviceA 类和 serviceB 类,它们都需要使用 redis,我不可能在每个类里面都去把 jedis 实例化的过程写一遍,这时有经验的同学会写一个工具类来创建 jedis ,像这样

public BeanUtil {
    // 可以把创建序列化单拿出来,因为除了 redis 需要序列化之外,kafka 也需要序列化
    public static Serializable createSerializable(){
        return new FastJsonSerizlizable();
    }
    
    public static Jedis createJedis(){
        Jedis jedis = new Jedis();
        jedis.setSerializable(createSerializable());
        return jedis;
    }
}

// 这里我 serviceA,serviceB 都可以使用 createJedis 来直接获取 jedis 实例 ,而不需要关心创建细节,使用哪个序列化等问题

上面代码有几个问题

  • 每次使用时都会创建 jedis 对象 ,而每一个 jedis 对象又会单独对一个 Serializable 对象 ,但是 fastJson 的序列化和 jedis 都只是工具类型的东西,一个实例足已。
  • 无法对 Jedis 进行配置
  • 不能让使用者去创建 BeanUtil 实例 ,改进的代码 如下
public BeanUtil {
    // 禁用 BeanUtil 构建 
    private BeanUtil(){}
    
    // 这里我们可以使用 bean 的全路径 => bean 实例来缓存 bean 
    static Map<String,Object> beansCache = new ConcurrentHashMap<String,Object>();
    
    static{
        // 初始化时,在内容缓存这些 bean 的实例,因为 jedis 依赖于 serializable ,需要需要先创建 serializable
        Serializable serializable = createSerializable();
        beansCache.put(Serializable.class.getSimpleName(),serializable);
        Jedis jedis = createJedis();
        beansCache.put(jedis.class.getSimpleName(),jedis);
    }
    
    static Serializable createSerializable(String type){
        Serializable serializable =  beansCache.get("serializable");
        if(serializable != null)return serializable;
        
        switch(type){
            case "kryo":    // kryo 不能用单例,请忽略本问题,示例而已
                return new KryoSerializable();
            case "protostuff":
                return new protostuffSerializable();
            default:
                return new FastJsonSerizlizable();
        }
    }
    
    static Jedis createJedis(String serializableType){
        Jedis jedis = new Jedis();
        Serializable serializable = beansCache.get("serializable");
        jedis.setSerializable(serializable);
        return jedis;
    }

    //然后对外提供获取 Bean 的方法 
    public static Object getBean(String beanName){
        return beansCache.get(beanName);
    }
    
    public static T getBean(Class<T> type){
        return beansCache.get(type.getSimpleName());
    }

}

但如果写这个类的是小明,经过一段时间后这个类里会出现大量的 createXx 和 XX 的初始化操作,而且依赖程度也非常复杂,这时小明想,是时候优化一波了,于是小明想了一种解决方案,定义了一种 xml 语法

使用 bean 标签来定义一个 bean,每个 bean 都有唯一的一个 id 信息 ,使用 property 来定义它的属性 ,如果是复杂属性使用 ref ,解析这个xml 得到一个完整的 bean 依赖图

<beans>
    <bean id="serializable" class="com.xx.FastJsonSerizlizable" />
    
    <bean id="jedis" class="com.xx.Jedis">
        <property name="host" value="localhost" />
        <property name="serializable" ref="serializable"/>
    </bean>
</beans>

这时会有一个依赖问题,我创建 jedis 要先创建 serializable ,但是 serializable 的 xml bean 定义是写在文件前面 的,小明想了一个办法,先把 ref 使用字符串先存着,全部放到一个 bean 定义中,像这样

Map<String,BeanDefinition> beanDefinitions = new HashMap();

然后把其解析成一颗依赖树,这样就可以先构造树叶,然后逐层构造对象 ,但也有一种棘手的情况 ,那就是循环依赖

root

  |-jedis

    |- serializable

什么是循环依赖呢,最简单的 A 依赖于 B,B 依赖于 A ,或者中间有更多的依赖最后形成了一个圈,A-B-C-A

最原始的解决方式是这样的,我们可以先使用构造函数把它们都创建出来,不能是有带它们的构造函数,然后通过 set 把对象通过属性设置值。所以除了构造注入外,通过属性方式是可以解决循环依赖的。

这时我们的 BeanUtil 变成了这样,想想不能叫工具类了,改为实体类 Factory

public BeanFactory {
    
    Map<String,BeanDefinition> beanDefinitions = new HashMap();
    
    // 这里我们可以使用 bean 的全路径 => bean 实例来缓存 bean 
    Map<String,Object> beansCache = new ConcurrentHashMap<String,Object>();
 
    {
        // 加载 xml bean 配置文件
        beanDefinitions = loadXml(contextConfigurations:String []);
        
        //实例化所有 bean 
        beansCache = instanceBeans(beanDefinitions);
    }
    
    //然后对外提供获取 Bean 的方法 
    public  Object getBean(String beanName){
        return beansCache.get(beanName);
    }
    
    public  T getBean(Class<T> type){
        return beansCache.get(type.getSimpleName());
    }
}

这看起来已经足够完美了,但这时程序员A提问了,我需要对我的某个类的初始化时,我要获取一些比如连接资源,文件资源,然后在类销毁时想要回收资源,但根据上面没任何办法可以做到。

小明说,这好办,我提供几个接口给你,你实现一下,我会在实例化 Bean 的时候 ,如果发现你有实现接口,在相应的过程里我就帮你调用一下,于是小明就添加了两个接口

public interface InitializingBean{
    void afterPropertiesSet() throws Exception;
}

public  interface DisposableBean{
    void destroy() throws Exception;
}

程序员A 的问题解决了,这时程序员B说,有没有一种办法,可以对所有 Bean 的初始化过程进行拦截,而不是我当前这个类,我想把每一个 service 改成代理类,我想要给 service 中的方法添加事务。

小明说,那好吧,我把 bean 的属性都注入完了,然后给这个 bean 交给你,你装饰一下这个 bean 然后再还给我,于是小明提供出了这样一个接口 ,在 bean 初始化前和初始化后,你都可以来修改 bean ,不要要注意,这个是针对全局的,不是你个人的 bean ,要做好过滤操作

public interface BeanPostProcessor {
    Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException ;
    
    Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException
}

程序员C 这时又发问了,我创建了一个 BeanA 但我怎么样可以拿到 BeanC 啊,我想看看 c 的一些属性。

小说说,真烦,我干脆把 map 都给你好,不,我把 BeanFactory 都给你好了,于是有了这个接口

public interface BeanFactoryAware{
    void setBeanFactory(BeanFactory beanUtil);
}

这时程序D 又问了,我在 setBeanFactory 的时候 ,我创建的全局 processor 执行了吗,还是在之后执行,头大。

小明说,我整理下执行顺序,取个名吧,叫 bean 的生命周期,顺便再提供几个实用的接口,bean 的名字我还没告诉你呢,于是整理的生命周期如下

反射创建 Bean 
填充对象属性
BeanNameAware.setBeanName();
BeanFactoryAware.setBeanFactory ();
BeanPostProcessor.postProcessBeforeInitialization(); 多个
InitializingBean.afterPropertiesSet()
BeanPostProcessor.postProcessAfterInitialization(); 多个
DisposableBean.destory()

程序员E 又说了,xml 配置太麻烦了,jdk1.5 不是有注解吗,我在类上加个标识,你扫描我的类,帮我创建实例呗

然后我需要用的时候,我在属性上加个标识,你同样可以根据类型找到依赖的类,然后把对应的实例创建好,帮我把值放进去就好了,如果这个类的创建过程比较复杂,我自己来创建,然后我把它返回给你,我定义一个方法,加个 Bean 的标识,你来读进容器。

于是小明又加了 @Component 来表示组件,@Bean 来表示自定义实例创建,@Autowired 来注入对象 @PostConstruct 来执行类的初始化工作 @PreDestroy 来做类的销毁工作,类的生命周期变成这样

反射创建 Bean 
填充对象属性
BeanNameAware.setBeanName();
BeanFactoryAware.setBeanFactory ();
BeanPostProcessor.postProcessBeforeInitialization(); 多个
PostConstruct
InitializingBean.afterPropertiesSet()
BeanPostProcessor.postProcessAfterInitialization(); 多个
PreDestroy
DisposableBean.destory()

但是为了兼容以前的 xml 形式,小明这时把 BeanFactory 抽象成接口,提供 getBean 方法,根据职责单一原则,BeanFactory 不应该再做解析 Bean 的工作;

再创建一个接口用于加载 Bean 定义,有两个实现 XmlBeanRegistry ,AnnotationBeanRegistry ,加载 Bean 定义后再合并,考虑到以后还有可能添加别的注册 bean 的方式 ,一次性提供一个对外的接口

public interface BeanFactoryPostProcessor{
    void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException;
}

你可以把你规则写成的 bean 定义,实例化为我要求的 BeanDefinition 然后发给我就可以自定义实现把你自定义的 bean 添加到容器中了

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