温故而知心。
Spring IoC概述
常说spring的控制反转(依赖反转),看看维基百科的解释:
如果合作对象的引用或依赖关系的管理要由具体对象来完成,会导致代码的高度耦合和可测试性降低,这对复杂的面向对象系统的设计使非常不利的。
在面向对象系统中,对象封装了数据和对数据的处理,对象的依赖关系常常体现在对数据和方法的依赖上。这些依赖关系可以通过把对象的依赖注入交给框架或者IoC容器来完成,这种从具体对象手中交出控制的做法是非常有价值的,它可以在解耦代码的同时提高代码的可测试性。
IoC容器的规范接口BeanFactory
作为IoC容器,也需要为它的具体实现指定基本的功能规范,这个功能规范的设计表现为接口类BeanFactory,它体现了Spring为提供给用户使用的IoC容器所设定的最基本功能规范。
BeanDefinition
Spring通过定义BeanDefinition来管理基于Spring的应用中的各种对象以及它们之间的相互依赖关系。BeanDefinition抽象了我们对Bean的定义,是让容器起作用的主要数据类型。IoC容器是用来管理对象依赖关系的,对IoC容器来说,BeanDefinition就是对依赖反转模式中管理的对象依赖关系的数据抽象,也是容器实现依赖反转功能的核心数据结构,依赖反转功能都是围绕对这个BeanDefinition的处理上完成的。
BeanFactory和ApplicationContext之间区别
弄清楚这两种重要容器之间的区别和联系,意味着我们具备辨别容器系列中不同容器产品的能力。还有一个好处就是,如果需要定制特定功能的容器实现,也能比较方便的在容器系列中找到一款恰当的产品作为参考。
从前面我们知道,BeanFactory定义了IoC容器的基本功能规范,所有,下面我们就从BeanFactory这个最基本的容器定义来进入Spring的IoC容器体系,去了解IoC容器的实现原理。
BeanFactory定义了IoC容器的最基本形式,并且提供了IoC容器所应该遵守的最基本的服务契约。在Spring的代码中,BeanFactory只是一个接口类,并没有给出容器的具体实现,具体类可以上前面的截图,如DefaultListableBeanFactory、XmlBeanFactory、ApplicationContext等都可以看成是容器的附加了某种功能的具体实现,也就是容器体系中的具体容器产品。
用户使用容器时,可以使用转义符“&”来得到FactoryBean本身,用来区别通过容器获取FactoryBean产生的对象和获取FactoryBean本身。(举例说明:myJndiObject是一个FactoryBean,那么使用&myJndiObject得到的是FactoryBean,而不是myJndiObject这个FactoryBean产生出来的对象)。
注意:理解上面这段话需要很好的区分FactoryBean和BeanFactory这两个再spring中使用频率很高的类,他们在拼写上非常相似,
- BeanFactory:是Factory,也就是IoC容器或者对象工厂;
- FactoryBean:是Bean,在spring中,所有Bean都是用BeanFactory(也就是IoC容器)来进行管理的。对FactoryBean而言,这个bean不是简单的Bean,而是一个能产生或者修饰对象生产的工厂Bean,它的实现与设计模式中的工厂模式和修饰器模式类似。
BeanFactory与FactoryBean的区别见《Spring之1:的BeanFactory和FactoryBean》
BeanFactory的继承提现,AutowireCapableBeanFactory-->AbstractAutowireCapableBeanFactory-->DefaultListableBeanFactory-->XmlBeanFactory IoC容器的实现系列。
从这个容器系列的最底层实现XmlBeanFactory开始,这个容器的实现与我们在Spring应用中用到的那些上下文对比,有一个明显的特点,它只提供了最基本的IoC容器的功能。从它的名字中可以看出,这个IoC容器可以读取以XML形式定义的BeanDefinition。可以认为XmlBeanFactory实现是IoC容器的基本形式,而各种ApplicationContext的实现是IoC容器的高级形式。
XmlBeanFactory的源码:
public class XmlBeanFactory extends DefaultListableBeanFactory { private final XmlBeanDefinitionReader reader = new XmlBeanDefinitionReader(this); public XmlBeanFactory(Resource resource) throws BeansException { this(resource, null); } public XmlBeanFactory(Resource resource, BeanFactory parentBeanFactory) throws BeansException { super(parentBeanFactory); this.reader.loadBeanDefinitions(resource); } }
XmlBeanFactory是一个与XML相关的BeanFactory,也就是说它可以读取以XML文件方式定义的BeanDefinition的一个IoC容器。对这些XML文件定义信息的处理由其定义的XmlBeanDefinitionReader对象,有了这个reader对象,那些以XML的方式定义的BeanDefinition就有了处理的地方。我们可以看到,对这些XML形式的信息的处理实际上是由这个XmlBeanDefinitionReader来完成的。
参考XmlBeanFactory的实现,我们可以以编程的方式使用DefaultListableBeanFactory。
例如:编程方式使用IoC容器:更多的见《Spring之A:Spring Bean动态注册、删除》
ApplicationContext ctx = SpringApplication.run(Application.class, args); // 获取BeanFactory DefaultListableBeanFactory defaultListableBeanFactory = (DefaultListableBeanFactory) ctx .getAutowireCapableBeanFactory(); // 创建bean信息. BeanDefinitionBuilder beanDefinitionBuilder = BeanDefinitionBuilder.genericBeanDefinition(TestService.class); beanDefinitionBuilder.addPropertyValue("name", "张三"); // 动态注册bean. defaultListableBeanFactory.registerBeanDefinition("testService", beanDefinitionBuilder.getBeanDefinition());
在IoC容器实现中的那些关键的类(比如Resource、DefaultListableBeanFactory以及BeanDefinitionReader)之间的相互关系,可以看出其功能解耦的作用。在使用IoC容器时,需要如下几个步骤:
- 创建IoC配置文件的抽象资源,这个抽象资源包含了BeanDefinition的定义信息。
- 创建一个BeanFactory,这里使用DefaultListableBeanFactory。
- 创建一个载入BeanDefinition的读取器,可以用BeanDefinitionBuilder或者XmlBeanDefinitionReader来载入XML文件形式的BeanDefinition,通过一个回调配置给BeanFactory。
- 从定义好的资源位置读入配置信息,具体的解析过程由XmlBeanDefinitionReader来完成。完成整个载入和注册Bean定义之后,需要的IoC容器就建立起来了。这个时候IoC容器就可以直接使用了。
ApplicationContext
在Spring中系统已经为用户提供了许多已经定义好的容器实现,而不需要开发人员事必躬亲。相比那些简单拓展BeanFactory的基本IoC容器,其中ApplicationContext是推荐的BeanFactory,因为除了能提供容器的基本功能外,还为用户提供了更多的附加服务。
见《Spring之3:BeanFactory、ApplicationContext、ApplicationContextAware区别》
三、IoC容器初始化
IoC容器的初始化包括BeanDefinition的Resource定位、载入和注册这三个基本的过程。在《Spring之2:Spring Bean动态注册、删除》中,我们演示了这三个过程的实现。Spring在实现中把这三个过程分开并使用不同的模块来完成的,这样可以让用户更加灵活地对这三个过程进行剪裁和扩展,定义出最适合自己的IoC容器的初始化过程。
一、Resource定位。BeanDefinition的资源定位有resourceLoader通过统一的Resource接口来完成,这个Resource对各种形式的BeanDefinition的使用提供了统一接口。对于这些BeanDefinition的存在形式,相信不陌生,如:
FileSystemResource、ClassPathResource。这个过程类似于容器寻找数据的过程,就像用水桶装水要把水找到一样。
二、第二个关键的部分是BeanDefinition的载入,该载入过程把用户定义好的Bean表示成IoC容器内部的数据结构,而这个容器内部的数据结构就是BeanDefinition。简单说,BeanDefinition实际上是POJO对象在IoC容器中的抽象,这个BeanDefinition定义了一系列的数据来使得IoC容器能够方便地对POJO对象也就是Spring的Bean进行管理。即BeanDefinition就是Spring的领域对象。
三、第三个过程是向IoC容器注册这些BeanDefinition的过程。这个过程是通过调用BeanDefinitionRegistry接口的实现来完成的,这个注册过程把载入过程中解析得到的BeanDefinition向IoC容器进行注册。可以看到,在IoC容器内部,是通过使用一个HashMap来持有BeanDefinition数据的。
3.1、BeanDefinition的Resource定位
回到我们经常使用的ApplicationContext上来,例如FileSystemXmlApplicationContext、ClassPathXmlApplicationContext以及XmlWebApplicationContext等。简单地从这些类的名字上分析,可以清楚地看到它们可以提供哪些不同的Resource读入功能,
- FileSystemXmlApplicationContext可以从文件系统载入Resource
- ClassPathXmlApplicationContext可以从Class path载入Resource
- XmlWebApplicationContext可以在Web容器中载入Resource
FileSystemXmlApplicationContext的类层级关系:
FileSystemXmlApplicationContext extends AbstractXmlApplicationContext,具备了ResourceLoacer读入Resource定义的BeanDefinition的能力,因为AbstractXmlApplicationContext的基类是DefaultResourceLoader(AbstractApplicationContext extends DefaultResourceLoader)。FileSystemXmlApplicationContext是一个支持XML定义BeanDefinition的ApplicationContext,并且可以指定以文件形式的BeanDefinition的读入,这些文件可以使用文件路径和URL定义来表示。这个在单元测试时,非常有用。
FileSystemXmlApplicationContext.java源码
public class FileSystemXmlApplicationContext extends AbstractXmlApplicationContext { public FileSystemXmlApplicationContext() { } public FileSystemXmlApplicationContext(ApplicationContext parent) { super(parent); } /** * 这个构造函数的configLocation包含的是BeanDefinition所在的文件路径 */ public FileSystemXmlApplicationContext(String configLocation) throws BeansException { this(new String[] {configLocation}, true, null); } /** * 这个构造函数允许configLocation包含多个BeanDefinition的文件路径 */ public FileSystemXmlApplicationContext(String... configLocations) throws BeansException { this(configLocations, true, null); } /** * 这个构造函数在允许configLocation包含多个BeanDefinition的文件路径的同时,还允许指定自己的双亲IoC容器 */ public FileSystemXmlApplicationContext(String[] configLocations, ApplicationContext parent) throws BeansException { this(configLocations, true, parent); } public FileSystemXmlApplicationContext(String[] configLocations, boolean refresh) throws BeansException { this(configLocations, refresh, null); } /** * 在对象的初始化过程中,调用refresh函数载入BeanDefinition,这个refresh启动了BeanDefinition的载入过程,我们会在下面进行详细分析 */ public FileSystemXmlApplicationContext(String[] configLocations, boolean refresh, ApplicationContext parent) throws BeansException { super(parent); setConfigLocations(configLocations); if (refresh) { refresh(); } } /** * 这是应用于文件系统中Resource的实现,通过构造一个FileSystemResource来得到一个在文件系统中定位的BeanDefinition * 这个getResourceByPath是在BeanDefinitionReader的loadBeanDefinition中被调用的。 * loadBeanDefinition采用了模板模式,具体的定位实现实际上是由各个子类完成的 */ @Override protected Resource getResourceByPath(String path) { if (path != null && path.startsWith("/")) { path = path.substring(1); } return new FileSystemResource(path); } }
构造函数中通过refresh()中启动IoC容器的初始化,这个refresh方法非常重要,也是我们以后分析容器初始化过程的一个重要入口。
BeanDefinition信息的读入
FileSystemXmlApplicationContext的基类AbstractRefreshableApplicationContext,重点看看AbstractRefreshableApplicationContext的refreshBeanFactory()方法,
@Override protected final void refreshBeanFactory() throws BeansException { if (hasBeanFactory()) { destroyBeans(); closeBeanFactory(); } try { //IoC容器是DefaultListableBeanFactory DefaultListableBeanFactory beanFactory = createBeanFactory(); beanFactory.setSerializationId(getId()); customizeBeanFactory(beanFactory); //加载BeanDefinition loadBeanDefinitions(beanFactory); synchronized (this.beanFactoryMonitor) { this.beanFactory = beanFactory; } } catch (IOException ex) { throw new ApplicationContextException("I/O error parsing bean definition source for " + getDisplayName(), ex); } }
在初始化FileSystemXmlApplicationContext的过程中,通过IoC容器的初始化refresh来启动整个应用,使用IoC容器的是DefaultListableBeanFactory。具体资源加载是在XmlBeanDefinitionReader读入BeanDefinition时完成,在XmlBeanDefinitionReader的基类AbstractBeanDefinitionReader中可看到这个载入过程的具体实现。
public int loadBeanDefinitions(String location, Set<Resource> actualResources) throws BeanDefinitionStoreException { ResourceLoader resourceLoader = getResourceLoader(); if (resourceLoader == null) { throw new BeanDefinitionStoreException( "Cannot import bean definitions from location [" + location + "]: no ResourceLoader available"); } if (resourceLoader instanceof ResourcePatternResolver) { // Resource pattern matching available. try { Resource[] resources = ((ResourcePatternResolver) resourceLoader).getResources(location); int loadCount = loadBeanDefinitions(resources); if (actualResources != null) { for (Resource resource : resources) { actualResources.add(resource); } } if (logger.isDebugEnabled()) { logger.debug("Loaded " + loadCount + " bean definitions from location pattern [" + location + "]"); } return loadCount; } catch (IOException ex) { throw new BeanDefinitionStoreException( "Could not resolve bean definition resource pattern [" + location + "]", ex); } } else { // Can only load single resources by absolute URL. Resource resource = resourceLoader.getResource(location); int loadCount = loadBeanDefinitions(resource); if (actualResources != null) { actualResources.add(resource); } if (logger.isDebugEnabled()) { logger.debug("Loaded " + loadCount + " bean definitions from location [" + location + "]"); } return loadCount; } }
对载入过程的启动,可以在AbstractRefreshableApplicationContext的loadBeanDefinition方法中看到
AbstractRefreshableApplicationContext对容器的初始化
@Override protected final void refreshBeanFactory() throws BeansException { //判断,如果已经建立了BeanFactory,则销毁并关闭该BeanFactory if (hasBeanFactory()) { destroyBeans(); closeBeanFactory(); } //这里是创建并设置特有的DefaultListableBeanFactor的地方。 //同时调用loadBeanDefinition在载入BeanDefinition的信息。 try { DefaultListableBeanFactory beanFactory = createBeanFactory(); beanFactory.setSerializationId(getId()); customizeBeanFactory(beanFactory); loadBeanDefinitions(beanFactory); synchronized (this.beanFactoryMonitor) { this.beanFactory = beanFactory; } } catch (IOException ex) { throw new ApplicationContextException("I/O error parsing bean definition source for " + getDisplayName(), ex); } }
创建DefaultListableBeanFactory实例
/** *这就是上下文中创建DefaultListableBeanFactory的地方,而getInternalParentBeanFactory()的具体实现可以参看AbstractApplicationCtontext中的实现,会根据容器已有的双亲IoC容器的信息来生成DefaultListableBeanFactory的双亲IoC容器 */ protected DefaultListableBeanFactory createBeanFactory() { return new DefaultListableBeanFactory(getInternalParentBeanFactory()); }
getInernalParentBeanFactory,会根据容器已有的双亲IoC容器的信息来生成DefaultListableBeanFactory的双亲IoC容器
protected BeanFactory getInternalParentBeanFactory() { return (getParent() instanceof ConfigurableApplicationContext) ? ((ConfigurableApplicationContext) getParent()).getBeanFactory() : getParent(); }
loadBeanDefinition()是一个抽象函数把具体实现委托给子类来完成,允许载入的方式有很多种:
protected abstract void loadBeanDefinitions(DefaultListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException, IOException;
3.2、BeanDefinition的载入和解析
对于IoC容器来说,BeanDefinition的载入过程相当于把我们定义的BeanDefinition在IoC容器中转化成一个Spring内部表示的数据结构的过程。IoC容器对Bean的管理和依赖注入功能的实现,是通过对其持有的BeanDefinition进行各种相关的操作来完成的。这些BeanDefinition数据在IoC容器里通过一个HashMap来保持和维护,当然这只是一种比较简单的维护方式,如果你觉得需要提供IoC容器的性能和容量,完全可以自己做一些扩展。
可以从DefaultListableBeanFactory入手看看IoC容器是怎样完成BeanDefinition载入的。
/** * 在对象的初始化过程中,调用refresh函数载入BeanDefinition,这个refresh启动了BeanDefinition的载入过程,我们会在下面进行详细分析 */ public FileSystemXmlApplicationContext(String[] configLocations, boolean refresh, ApplicationContext parent) throws BeansException { super(parent); setConfigLocations(configLocations); //这里调用容器的refresh,是载入BeanDefinition的入口。 if (refresh) { refresh(); } }
refresh方法,对容器启动来说,非常重要。它详细描述了整个ApplicationContext的初始化过程,比如BeanFactory的更新,messagesource和postprocessor的注册,等等。这里看起来更像是对ApplicationContext进行初始化的模板或执行大纲,这个执行过程为IoC容器Bean的什么周期管理提供了条件。IoC容器的refresh过程如下:
AbstractApplicationContext.refresh()
@Override public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException { synchronized (this.startupShutdownMonitor) { // Prepare this context for refreshing. prepareRefresh(); // Tell the subclass to refresh the internal bean factory. //这里是在子类中启动refreshBeanFactory()的地方,在obtainFreshBeanFactory()里调用refreshBeanFactory() ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory(); // Prepare the bean factory for use in this context. prepareBeanFactory(beanFactory); try { // Allows post-processing of the bean factory in context subclasses. postProcessBeanFactory(beanFactory); // Invoke factory processors registered as beans in the context. invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory); // Register bean processors that intercept bean creation. registerBeanPostProcessors(beanFactory); // Initialize message source for this context. initMessageSource(); // Initialize event multicaster for this context. initApplicationEventMulticaster(); // Initialize other special beans in specific context subclasses. onRefresh(); // Check for listener beans and register them. registerListeners(); // Instantiate all remaining (non-lazy-init) singletons. finishBeanFactoryInitialization(beanFactory); // Last step: publish corresponding event. finishRefresh(); } catch (BeansException ex) { if (logger.isWarnEnabled()) { logger.warn("Exception encountered during context initialization - " + "cancelling refresh attempt: " + ex); } // Destroy already created singletons to avoid dangling resources. destroyBeans(); // Reset 'active' flag. cancelRefresh(ex); // Propagate exception to caller. throw ex; } finally { // Reset common introspection caches in Spring's core, since we // might not ever need metadata for singleton beans anymore... resetCommonCaches(); } } }
我们进入到AbstractRefreshableApplicationContext的refreshBeanFactory()方法中,在这个方法里创建了BeanFactory。
@Override protected final void refreshBeanFactory() throws BeansException { //判断,如果已经建立了BeanFactory,则销毁并关闭该BeanFactory if (hasBeanFactory()) { destroyBeans(); closeBeanFactory(); } //这里是创建并设置特有的DefaultListableBeanFactor的地方。 //同时调用loadBeanDefinition在载入BeanDefinition的信息。 try { DefaultListableBeanFactory beanFactory = createBeanFactory(); beanFactory.setSerializationId(getId()); customizeBeanFactory(beanFactory); //启动对BeanDefinition的载入。 loadBeanDefinitions(beanFactory); synchronized (this.beanFactoryMonitor) { this.beanFactory = beanFactory; } } catch (IOException ex) { throw new ApplicationContextException("I/O error parsing bean definition source for " + getDisplayName(), ex); } }
这里调用的loadBeanDefinitions(beanFactory)是一个抽象方法,那么实际载入过程是在哪里发送的呢?
看看AbstractXmlApplicationContext中的实现:
protected void loadBeanDefinitions(DefaultListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException, IOException { // Create a new XmlBeanDefinitionReader for the given BeanFactory. //创建XmlBeanDefinitionReader,并通过回调设置到BeanFactory中取 XmlBeanDefinitionReader beanDefinitionReader = new XmlBeanDefinitionReader(beanFactory); // Configure the bean definition reader with this context's // resource loading environment. beanDefinitionReader.setEnvironment(this.getEnvironment()); //这里设置XmlBeanDefinitionReader,为XmlBeanDefinitionReader配置ResourceLoader,因为DefaultResourceLoader是父类,所有this可以直接被使用。 beanDefinitionReader.setResourceLoader(this); beanDefinitionReader.setEntityResolver(new ResourceEntityResolver(this)); // Allow a subclass to provide custom initialization of the reader, // then proceed with actually loading the bean definitions. //这是启动Bean定义信息载入的过程 initBeanDefinitionReader(beanDefinitionReader); loadBeanDefinitions(beanDefinitionReader); }
接着看loadBeanDefinitions(XmlBeanDefinitionReader reader)方法
AbstractXmlApplicationContext.loadBeanDefinitions(XmlBeanDefinitionReader reader)方法:首先得到BeanDefinition信息的Resource定位,然后直接调用XmlBeanDefinitionReader读取具体的载入过程是委托给BeanDefinitionReader来完成的。
protected void loadBeanDefinitions(XmlBeanDefinitionReader reader) throws BeansException, IOException { //首先得到BeanDefinition信息的Resource定位 Resource[] configResources = getConfigResources(); if (configResources != null) { //调用BeanDefinitionReader读取BeanDefinition信息 reader.loadBeanDefinitions(configResources); } //下面类似,只是这里是多个Resource场景 String[] configLocations = getConfigLocations(); if (configLocations != null) { reader.loadBeanDefinitions(configLocations); } }
通过上面实现原理分析,我们可以看到,在初始化FileSystemXmlApplicationContext的过程中,是通过调用IoC容器的refresh来启动整个BeanDefinition的载入过程的,这个初始化是通过定义的XmlBeanDefinitionReader来完成的。
同时,我们也知道实际使用的IoC容器是DefaultListableBeanFactory,具体的Resource载入在XmlBeanDefinitionReader读入BeanDefinition时实现。
因为Spring可以对应不同形式的BeanDefinition。上面讲的是XML方式定义场景,所以需要使用XmlBeanDefinitionReader。
AbstractBeanDefinitionReader.loadBeanDefinitions(Resource... resources)
@Override public int loadBeanDefinitions(Resource... resources) throws BeanDefinitionStoreException { //如果Resource为空,则停止BeanDefinition的载入。 //然后启动载入BeanDefinition的过程,这个过程会遍历整个Resource集合所包含的BeanDefnition信息。 Assert.notNull(resources, "Resource array must not be null"); int counter = 0; for (Resource resource : resources) { counter += loadBeanDefinitions(resource); } return counter; }
这里调用的是loadBeanDefinitions(Resource resource)方法,然而这个方法在AbstractBeanDefinitionReader接口里没有实现,是一个接口方法,具体的实现在XmlBeanDefinitionReader中,在读取器中,需要得到代表XML文件的Resource,因为这个Resource对象封装了对XML文件的IO操作,所以读取器可以在打开IO流后得到XML的文件对象。有了这个Document对象后,就可以按照Spring的Bean定义规则来对这个XML的文档树进行解析了,这个解析时交给BeanDefinitionParserDelegate来完成的,看起来实现脉络很清楚。具体实现代码:
XmlBeanDefinitionReader.loadBeanDefinitions(Resource resource)和loadBeanDefinitions(EncodedResource encodedResource):
//这里是调用的入口 public int loadBeanDefinitions(Resource resource) throws BeanDefinitionStoreException { return loadBeanDefinitions(new EncodedResource(resource)); } //这里是载入XML形式的BeanDefinition的地方。 public int loadBeanDefinitions(EncodedResource encodedResource) throws BeanDefinitionStoreException { Assert.notNull(encodedResource, "EncodedResource must not be null"); if (logger.isInfoEnabled()) { logger.info("Loading XML bean definitions from " + encodedResource.getResource()); } Set<EncodedResource> currentResources = this.resourcesCurrentlyBeingLoaded.get(); if (currentResources == null) { currentResources = new HashSet<EncodedResource>(4); this.resourcesCurrentlyBeingLoaded.set(currentResources); } if (!currentResources.add(encodedResource)) { throw new BeanDefinitionStoreException( "Detected cyclic loading of " + encodedResource + " - check your import definitions!"); } //这里得到XML文件,并得到IO的InputSource准备进行读取。 try { InputStream inputStream = encodedResource.getResource().getInputStream(); try { InputSource inputSource = new InputSource(inputStream); if (encodedResource.getEncoding() != null) { inputSource.setEncoding(encodedResource.getEncoding()); } return doLoadBeanDefinitions(inputSource, encodedResource.getResource()); } finally { inputStream.close(); } } catch (IOException ex) { throw new BeanDefinitionStoreException( "IOException parsing XML document from " + encodedResource.getResource(), ex); } finally { currentResources.remove(encodedResource); if (currentResources.isEmpty()) { this.resourcesCurrentlyBeingLoaded.remove(); } } } //具体的读取过程可以在doLoadBeanDefinitions方法中找到。 //这是从特定的XML文件中实际载入BeanDefinition的地方。 protected int doLoadBeanDefinitions(InputSource inputSource, Resource resource) throws BeanDefinitionStoreException { try { Document doc = doLoadDocument(inputSource, resource);
//这里启动的是对BeanDefinition解析的详细过程,这个解析会使用到Spring的Bean配置规则,是我们下面详细关注的地方。 return registerBeanDefinitions(doc, resource); } catch (BeanDefinitionStoreException ex) { throw ex; } catch (SAXParseException ex) { throw new XmlBeanDefinitionStoreException(resource.getDescription(), "Line " + ex.getLineNumber() + " in XML document from " + resource + " is invalid", ex); } catch (SAXException ex) { throw new XmlBeanDefinitionStoreException(resource.getDescription(), "XML document from " + resource + " is invalid", ex); } catch (ParserConfigurationException ex) { throw new BeanDefinitionStoreException(resource.getDescription(), "Parser configuration exception parsing XML from " + resource, ex); } catch (IOException ex) { throw new BeanDefinitionStoreException(resource.getDescription(), "IOException parsing XML document from " + resource, ex); } catch (Throwable ex) { throw new BeanDefinitionStoreException(resource.getDescription(), "Unexpected exception parsing XML document from " + resource, ex); } }
protected Document doLoadDocument(InputSource inputSource, Resource resource) throws Exception { //这里取得XML文件的Document对象,这个解析过程是有documentLoader完成的, //这个documentLoader是DefaultDocmentLoader,在定义documentLoader的地方创建 return this.documentLoader.loadDocument(inputSource, getEntityResolver(), this.errorHandler, getValidationModeForResource(resource), isNamespaceAware()); }
DefaultDocumentLoader.loadDocument(InputSource inputSource, EntityResolver entityResolver, ErrorHandler errorHandler, int validationMode, boolean namespaceAware)方法:
public Document loadDocument(InputSource inputSource, EntityResolver entityResolver, ErrorHandler errorHandler, int validationMode, boolean namespaceAware) throws Exception { DocumentBuilderFactory factory = createDocumentBuilderFactory(validationMode, namespaceAware); if (logger.isDebugEnabled()) { logger.debug("Using JAXP provider [" + factory.getClass().getName() + "]"); } DocumentBuilder builder = createDocumentBuilder(factory, entityResolver, errorHandler); return builder.parse(inputSource); }
下面看看Spring的BeanDefinition是怎样按照Spring的Bean语义要求进行解析并转化为容器内部数据结构的,这个过程是在registerBeanDefinitions(doc, resource)完成的。具体过程是有BeanDefinitionDocumentReader来完成的,这个registerBeanDefinitions(doc, resource)还对载入的Bean的数量进行了统计。具体代码:
public int registerBeanDefinitions(Document doc, Resource resource) throws BeanDefinitionStoreException { //这里得到BeanDefinitionDocumentReader来对xml的BeanDefinition进行解析 BeanDefinitionDocumentReader documentReader = createBeanDefinitionDocumentReader(); int countBefore = getRegistry().getBeanDefinitionCount(); //具体解析过程在这个registerBeanDefinitions中完成 documentReader.registerBeanDefinitions(doc, createReaderContext(resource)); return getRegistry().getBeanDefinitionCount() - countBefore; }
BeanDefinition的载入包括两部分,
首先通过调用XML的解析器得到document对象,但这些document对象并没有按照Spring的Bean规则进行解析。在完成通用的XML解析以后,才是按照Spring的Bean规则进行解析的地方,按照Spring的Bean规则进行解析的过程是在documentReader中实现的。
然后再完成BeanDefinition的处理,处理的结果由BeanDefinitionHolder对象持有。这个BeanDefinitionHolder除了持有BeanDefinition对象外,还持有了其他与BeanDefinition的使用相关的信息,比如Bean的名字、别名集合等。具体的Spring BeanDefinition的解析是在BeanDefinitionParserDelegate中完成的。这里包含了各种Spring Bean定义规则的处理。
public BeanDefinitionHolder parseBeanDefinitionElement(Element ele, BeanDefinition containingBean) { //这里取得在<Bean>元素中定义的id,name和aliase属性的值 String id = ele.getAttribute(ID_ATTRIBUTE); String nameAttr = ele.getAttribute(NAME_ATTRIBUTE); List<String> aliases = new ArrayList<String>(); if (StringUtils.hasLength(nameAttr)) { String[] nameArr = StringUtils.tokenizeToStringArray(nameAttr, MULTI_VALUE_ATTRIBUTE_DELIMITERS); aliases.addAll(Arrays.asList(nameArr)); } String beanName = id; if (!StringUtils.hasText(beanName) && !aliases.isEmpty()) { beanName = aliases.remove(0); if (logger.isDebugEnabled()) { logger.debug("No XML 'id' specified - using '" + beanName + "' as bean name and " + aliases + " as aliases"); } } if (containingBean == null) { checkNameUniqueness(beanName, aliases, ele); } //这个方法会引发对bean元素的详细解析。 AbstractBeanDefinition beanDefinition = parseBeanDefinitionElement(ele, beanName, containingBean); if (beanDefinition != null) { if (!StringUtils.hasText(beanName)) { try { if (containingBean != null) { beanName = BeanDefinitionReaderUtils.generateBeanName( beanDefinition, this.readerContext.getRegistry(), true); } else { beanName = this.readerContext.generateBeanName(beanDefinition); // Register an alias for the plain bean class name, if still possible, // if the generator returned the class name plus a suffix. // This is expected for Spring 1.2/2.0 backwards compatibility. String beanClassName = beanDefinition.getBeanClassName(); if (beanClassName != null && beanName.startsWith(beanClassName) && beanName.length() > beanClassName.length() && !this.readerContext.getRegistry().isBeanNameInUse(beanClassName)) { aliases.add(beanClassName); } } if (logger.isDebugEnabled()) { logger.debug("Neither XML 'id' nor 'name' specified - " + "using generated bean name [" + beanName + "]"); } } catch (Exception ex) { error(ex.getMessage(), ele); return null; } } String[] aliasesArray = StringUtils.toStringArray(aliases); return new BeanDefinitionHolder(beanDefinition, beanName, aliasesArray); } return null; }
我们看到了对Bean元素进行解析的过程,也就是BeanDefinition依据XML的<bean>定义被创建的过程。这个BeanDefinition可以看成是<bean>定义的抽象。这个数据对象里封装的数据大多数是与<bean>定义相关的,也有很多就是我们在定义Bean时看到的那些Spring标记,比如init-method、destroy-method、factory-method,等等,这个BeanDefinition数据类型是非常重要的,它封装了很多基本数据。有了这些基本数据,IoC容器才能对Bean配置进行处理,才能实现相应容器特性。
看起来很熟悉吧,beanClass、description、lazyInit这些属性都是在配置Bean时经常碰到的,原来都跑道这里了。BeanDefinition是IoC容器体系中非常重要的核心数据结构。
对BeanDefinition的元素的处理
在对其处理的过程中可以看到对Bean定义的相关处理,比如对元素attribute值的处理,对元素属性值的处理,对构造函数设置的处理等等。
BeanDefinitionParserDelegate.parseBeanDefinitionElement(Element ele, String beanName, BeanDefinition containingBean):
public AbstractBeanDefinition parseBeanDefinitionElement( Element ele, String beanName, BeanDefinition containingBean) { this.parseState.push(new BeanEntry(beanName)); //这里只读取定义的<bean>中设置的class名字,然后载入到BeanDefinition中取,只是坐个记录,并不涉及对象的实例化过程,对象的实例化实际上是在依赖注入时完成的。 String className = null; if (ele.hasAttribute(CLASS_ATTRIBUTE)) { className = ele.getAttribute(CLASS_ATTRIBUTE).trim(); } try { String parent = null; if (ele.hasAttribute(PARENT_ATTRIBUTE)) { parent = ele.getAttribute(PARENT_ATTRIBUTE); } //这里生成需要的BeanDefinition对象,为Bean定义信息的载入做准备。 AbstractBeanDefinition bd = createBeanDefinition(className, parent); //这里对当前的Bean元素进行属性解析,并设置description的信息 parseBeanDefinitionAttributes(ele, beanName, containingBean, bd); bd.setDescription(DomUtils.getChildElementValueByTagName(ele, DESCRIPTION_ELEMENT)); //从名字可以清楚地看到,这里是对各种<bean>元素的信息进行解析的地方。 parseMetaElements(ele, bd); parseLookupOverrideSubElements(ele, bd.getMethodOverrides()); parseReplacedMethodSubElements(ele, bd.getMethodOverrides()); //解析<bean>的构造函数设置 parseConstructorArgElements(ele, bd); //解析<bean>的property设置 parsePropertyElements(ele, bd); parseQualifierElements(ele, bd); bd.setResource(this.readerContext.getResource()); bd.setSource(extractSource(ele)); return bd; } //下面这些异常时我们在配置bean出问题时经常可以看到的,原来是在这里抛出的, catch (ClassNotFoundException ex) { error("Bean class [" + className + "] not found", ele, ex); } catch (NoClassDefFoundError err) { error("Class that bean class [" + className + "] depends on not found", ele, err); } catch (Throwable ex) { error("Unexpected failure during bean definition parsing", ele, ex); } finally { this.parseState.pop(); } return null; }
上面是具体生成BeanDefinition的地方。
举例对property进行解析的例子来完成对整个BeanDefinition载入过程的分析,还是在类BeanDefinitionParserDelegate的代码中,它对BeanDefinition中定义一层一层地进行解析,比如从属性元素集合到具体的每一个属性元素,然后才是对具体的属性值的处理。根据解析结果,对这些属性值的处理会封装成PropertyValue对象并设置到BeanDefinition对象中去,
//这里对指定bean元素的property子元素集合进行解析 public void parsePropertyElements(Element beanEle, BeanDefinition bd) { //遍历所有bean元素下定义的property元素 NodeList nl = beanEle.getChildNodes(); for (int i = 0; i < nl.getLength(); i++) { Node node = nl.item(i); if (isCandidateElement(node) && nodeNameEquals(node, PROPERTY_ELEMENT)) { //在上面判断是property元素后对该property元素进行解析的过程。 parsePropertyElement((Element) node, bd); } } } public void parsePropertyElement(Element ele, BeanDefinition bd) { //这里取得property的名字 String propertyName = ele.getAttribute(NAME_ATTRIBUTE); if (!StringUtils.hasLength(propertyName)) { error("Tag 'property' must have a 'name' attribute", ele); return; } this.parseState.push(new PropertyEntry(propertyName)); try { //如果同一个bean中已经有同名property的存在,则不进行解析,直接返回。也就是说,如果在同一个bean中有同名的property设置,那么起作用的只是第一个。 if (bd.getPropertyValues().contains(propertyName)) { error("Multiple 'property' definitions for property '" + propertyName + "'", ele); return; } //这里是解析property值的地方,返回的对象对应对bean定义的property属性,设置解析结果,这个解析结果会封装到PropertyValue对象中,然后设置的解析结果,这个解析结果会封装到PropertyValue对象中,然后设置到BeanDefinitionHolder中去。 Object val = parsePropertyValue(ele, bd, propertyName); PropertyValue pv = new PropertyValue(propertyName, val); parseMetaElements(ele, pv); pv.setSource(extractSource(ele)); bd.getPropertyValues().addPropertyValue(pv); } finally { this.parseState.pop(); } } //这里取得property元素的值,也许是一个list或其他 public Object parsePropertyValue(Element ele, BeanDefinition bd, String propertyName) { String elementName = (propertyName != null) ? "<property> element for property '" + propertyName + "'" : "<constructor-arg> element"; // Should only have one child element: ref, value, list, etc. NodeList nl = ele.getChildNodes(); Element subElement = null; for (int i = 0; i < nl.getLength(); i++) { Node node = nl.item(i); if (node instanceof Element && !nodeNameEquals(node, DESCRIPTION_ELEMENT) && !nodeNameEquals(node, META_ELEMENT)) { // Child element is what we're looking for. if (subElement != null) { error(elementName + " must not contain more than one sub-element", ele); } else { subElement = (Element) node; } } }
上面是对property子元素的解析过程,Array、List、Set、Map、Prop等各种元素都会在这里进行解析,生成对应的数据对象,parseArrayElement、parseListElment、parseSetElement、parseMapElement、parsePropElement对应不同类型的数据解析。
经过这样逐层地解析,我们在XML文件中定义的BeanDefinition就被整个给载入到了IoC容器中,并在容器中建立了数据映射。在IoC容器中建立了对应的数据结构,或者说可以看成是POJO对象在IoC容器中的映像,这些数据结构可以以AbstractBeanDefinition为入口,让IoC容器执行索引、查询和操作。经过上面的载入过程,IoC容器大致完成了管理Bean对象的数据准备工作。现在接着看最重要的依赖注入过程。
3.3、BeanDefinition在IoC容器中的注册
上面已经分析了BeanDefinition在IoC容器中载入和解析的过程。在这些动作完成以后,用户定义的BeanDefinition信息已经在IoC容器内建立起了自己的数据结构以及相应的数据表示,但此时这些数据还不能让IoC容器直接使用,需要在IoC容器中对这些BeanDefinition数据进行注册。这个注册为IoC容器提供更友好的使用方式。
DefaultListableBeanFactory中,是通过一个HashMap来持有载入的BeanDefinition的,这个HashMap的定义在DefaultListableBeanFactory可以看到。如下:
public class DefaultListableBeanFactory extends AbstractAutowireCapableBeanFactory implements ConfigurableListableBeanFactory, BeanDefinitionRegistry, Serializable { //... /** Map of bean definition objects, keyed by bean name */ private final Map<String, BeanDefinition> beanDefinitionMap = new ConcurrentHashMap<String, BeanDefinition>(256); //... }
BeanDefinition注册的实现,
DefaultListableBeanFactory 继承了BeanDefinitionRegistry的接口,这个接口的实现完成了BeanDefinition向容器的注册。这个注册过程不复杂,就是把解析得到的BeanDefinition设置到hashMap中取。需要注意的是,如果遇到同名的BeanDefinition的情况,进行处理的时候需要依据allowBeanDefinitionOverriding的配置来完成。
//--------------------------------------------------------------------- // Implementation of BeanDefinitionRegistry interface //--------------------------------------------------------------------- @Override public void registerBeanDefinition(String beanName, BeanDefinition beanDefinition) throws BeanDefinitionStoreException { Assert.hasText(beanName, "Bean name must not be empty"); Assert.notNull(beanDefinition, "BeanDefinition must not be null"); if (beanDefinition instanceof AbstractBeanDefinition) { try { ((AbstractBeanDefinition) beanDefinition).validate(); } catch (BeanDefinitionValidationException ex) { throw new BeanDefinitionStoreException(beanDefinition.getResourceDescription(), beanName, "Validation of bean definition failed", ex); } } BeanDefinition oldBeanDefinition; oldBeanDefinition = this.beanDefinitionMap.get(beanName); //检查是不是有相同名字的BeanDefinition已经在IoC容器中注册了,如果有相同名字的BeanDefinition,但又不允许覆盖,那么抛出异常。 if (oldBeanDefinition != null) { if (!isAllowBeanDefinitionOverriding()) { throw new BeanDefinitionStoreException(beanDefinition.getResourceDescription(), beanName, "Cannot register bean definition [" + beanDefinition + "] for bean '" + beanName + "': There is already [" + oldBeanDefinition + "] bound."); } else if (oldBeanDefinition.getRole() < beanDefinition.getRole()) { // e.g. was ROLE_APPLICATION, now overriding with ROLE_SUPPORT or ROLE_INFRASTRUCTURE if (this.logger.isWarnEnabled()) { this.logger.warn("Overriding user-defined bean definition for bean '" + beanName + "' with a framework-generated bean definition: replacing [" + oldBeanDefinition + "] with [" + beanDefinition + "]"); } } else if (!beanDefinition.equals(oldBeanDefinition)) { if (this.logger.isInfoEnabled()) { this.logger.info("Overriding bean definition for bean '" + beanName + "' with a different definition: replacing [" + oldBeanDefinition + "] with [" + beanDefinition + "]"); } } else { if (this.logger.isDebugEnabled()) { this.logger.debug("Overriding bean definition for bean '" + beanName + "' with an equivalent definition: replacing [" + oldBeanDefinition + "] with [" + beanDefinition + "]"); } } this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition); } //这是正常注册BeanDefinition的过程,把Bean的名字存入到BeanDefinitionNames的同时,把beanName作为Map的key, //把beanDefinition作为value存入到IoC容器持有的beanDefinitionMap中去。 else { if (hasBeanCreationStarted()) { // Cannot modify startup-time collection elements anymore (for stable iteration) synchronized (this.beanDefinitionMap) { this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition); List<String> updatedDefinitions = new ArrayList<String>(this.beanDefinitionNames.size() + 1); updatedDefinitions.addAll(this.beanDefinitionNames); updatedDefinitions.add(beanName); this.beanDefinitionNames = updatedDefinitions; if (this.manualSingletonNames.contains(beanName)) { Set<String> updatedSingletons = new LinkedHashSet<String>(this.manualSingletonNames); updatedSingletons.remove(beanName); this.manualSingletonNames = updatedSingletons; } } } else { // Still in startup registration phase this.beanDefinitionMap.put(beanName, beanDefinition); this.beanDefinitionNames.add(beanName); this.manualSingletonNames.remove(beanName); } this.frozenBeanDefinitionNames = null; } if (oldBeanDefinition != null || containsSingleton(beanName)) { resetBeanDefinition(beanName); } }
完成了BeanDefinition的注册,就完成了IoC容器的初始化过程。此时,在我们使用的IoC容器DefaultListableBeanFactory中已经建立了整个Bean的配置信息,而且这些BeanDefinition已经可以被容器使用了,他们都可以在beanDefinitionMap里检索和使用。
容器的作用就是对这些信息进行处理和维护。这些信息是容器建立依赖反转的基础,有了这些基础数据,下面看在IoC容器中,依赖注入时怎样完成的。
四、IoC容器的依赖注入
假设当前IoC容器已经载入了用户定义的Bean信息,现在可以开始分析依赖注入的原理。
首先,依赖注入的过程是用户在第一次向IoC容器索要Bean时触发的(调用BeanFactory的getBean方法时),当然也有例外,也就是我们可以在BeanDefinition信息中通过控制lazy-init属性来让容器完成对Bean的预实例化。
为了了解这个依赖注入过程,我们从DefaultListableBeanFactory的基类AbstractBeanFactory入手去看看getBean的实现。
依赖注入入口
//--------------------------------------------------------------------- // Implementation of BeanFactory interface //这里是对BeanFactory接口的实现,比如getBean接口方法 //这些getBean接口方法最终是通过调用doGetBean来实现的 //--------------------------------------------------------------------- @Override public Object getBean(String name) throws BeansException { return doGetBean(name, null, null, false); } @Override public <T> T getBean(String name, Class<T> requiredType) throws BeansException { return doGetBean(name, requiredType, null, false); } @Override public Object getBean(String name, Object... args) throws BeansException { return doGetBean(name, null, args, false); } @Override public <T> T getBean(String name, Class<T> requiredType) throws BeansException { return doGetBean(name, requiredType, null, false); } @Override public Object getBean(String name, Object... args) throws BeansException { return doGetBean(name, null, args, false); } //这里是实际去取bean的地方,也是触发依赖注入发送的地方。 protected <T> T doGetBean( final String name, final Class<T> requiredType, final Object[] args, boolean typeCheckOnly) throws BeansException { final String beanName = transformedBeanName(name); Object bean; // Eagerly check singleton cache for manually registered singletons. //从缓存中去取,处理已经被创建过的单件模式的bean,对这种bean的请求不需要重复地创建。 Object sharedInstance = getSingleton(beanName); if (sharedInstance != null && args == null) { if (logger.isDebugEnabled()) { if (isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)) { logger.debug("Returning eagerly cached instance of singleton bean '" + beanName + "' that is not fully initialized yet - a consequence of a circular reference"); } else { logger.debug("Returning cached instance of singleton bean '" + beanName + "'"); } } //这里的getObjectForBeanInstance完成的是FactoryBean的相关处理, //以取得FactoryBean的生产结果,我们在前面介绍过BeanFactory和FactoryBean的区别 bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, null); } else { // Fail if we're already creating this bean instance: // We're assumably within a circular reference. if (isPrototypeCurrentlyInCreation(beanName)) { throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName); } // Check if bean definition exists in this factory. //这里对IoC容器里的BeanDefinition是否存在进行检查,检查是否能在当前的BeanFactory中渠道我们需要的Bean。 //如果在当前的工厂中取不到,则到双亲BeanFactory中去取;如果当前的双亲工厂取不到,那就顺着双亲BeanFactory链一直向上查找。 BeanFactory parentBeanFactory = getParentBeanFactory(); if (parentBeanFactory != null && !containsBeanDefinition(beanName)) { // Not found -> check parent. String nameToLookup = originalBeanName(name); if (args != null) { // Delegation to parent with explicit args. return (T) parentBeanFactory.getBean(nameToLookup, args); } else { // No args -> delegate to standard getBean method. return parentBeanFactory.getBean(nameToLookup, requiredType); } } // if (!typeCheckOnly) { markBeanAsCreated(beanName); } //这里根据bean的名字取得BeanDefinition try { final RootBeanDefinition mbd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName); checkMergedBeanDefinition(mbd, beanName, args); // Guarantee initialization of beans that the current bean depends on. //取当前bean的所有依赖bean,这样会触发getBean的递归调用,直至取到一个没有任何依赖的bean位置 String[] dependsOn = mbd.getDependsOn(); if (dependsOn != null) { for (String dep : dependsOn) { if (isDependent(beanName, dep)) { throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName, "Circular depends-on relationship between '" + beanName + "' and '" + dep + "'"); } registerDependentBean(dep, beanName); getBean(dep); } } //这里创建Singleton bean实例,通过调用createBean方法,这里有一个回调函数getObject,会在getSingleton中去调用ObjectFactory的createBean //下面会进入到createBean中去进行详细分析 // Create bean instance. if (mbd.isSingleton()) { sharedInstance = getSingleton(beanName, new ObjectFactory<Object>() { @Override public Object getObject() throws BeansException { try { return createBean(beanName, mbd, args); } catch (BeansException ex) { // Explicitly remove instance from singleton cache: It might have been put there // eagerly by the creation process, to allow for circular reference resolution. // Also remove any beans that received a temporary reference to the bean. destroySingleton(beanName); throw ex; } } }); bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, mbd); } //这里是创建prototype bean的地方 else if (mbd.isPrototype()) { // It's a prototype -> create a new instance. Object prototypeInstance = null; try { beforePrototypeCreation(beanName); prototypeInstance = createBean(beanName, mbd, args); } finally { afterPrototypeCreation(beanName); } bean = getObjectForBeanInstance(prototypeInstance, name, beanName, mbd); } else { String scopeName = mbd.getScope(); final Scope scope = this.scopes.get(scopeName); if (scope == null) { throw new IllegalStateException("No Scope registered for scope name '" + scopeName + "'"); } try { Object scopedInstance = scope.get(beanName, new ObjectFactory<Object>() { @Override public Object getObject() throws BeansException { beforePrototypeCreation(beanName); try { return createBean(beanName, mbd, args); } finally { afterPrototypeCreation(beanName); } } }); bean = getObjectForBeanInstance(scopedInstance, name, beanName, mbd); } catch (IllegalStateException ex) { throw new BeanCreationException(beanName, "Scope '" + scopeName + "' is not active for the current thread; consider " + "defining a scoped proxy for this bean if you intend to refer to it from a singleton", ex); } } } catch (BeansException ex) { cleanupAfterBeanCreationFailure(beanName); throw ex; } } // Check if required type matches the type of the actual bean instance. //这里对创建出来的bean进行类型检查,如果没有问题,就返回这个新创建出来的bean,这个bean已经包含了依赖关系的bean if (requiredType != null && bean != null && !requiredType.isInstance(bean)) { try { return getTypeConverter().convertIfNecessary(bean, requiredType); } catch (TypeMismatchException ex) { if (logger.isDebugEnabled()) { logger.debug("Failed to convert bean '" + name + "' to required type '" + ClassUtils.getQualifiedName(requiredType) + "'", ex); } throw new BeanNotOfRequiredTypeException(name, requiredType, bean.getClass()); } } return (T) bean; }
这个就是依赖注入的入口,在这里触发了依赖注入,而依赖注入的发生是在容器中的BeanDefinition数据已经建立好的前提下进行的。
“程序=数据+算法”:前面的BeanDefinition就是数据。
怎样依赖注入
虽然依赖注入过程不涉及复杂的算法问题,但这个过程也不简单,因为Spring提供了许多参数配置,每一个参数配置实际上代表了一个IoC容器的实现特性,这些特性的实现很多都需要在依赖注入的过程中或者对Bean进行生命周期管理的过程中来完成。IoC容器里是通过HashMap来存储的,但这不是IoC容器的全部。Spring IoC容器的价值体现在一系列相关的产品特性上,这些产品特性以依赖反转模式的实现为核心,为用户更好地使用依赖反转提供便利,从而实现一个完整的IoC容器产品。
依赖注入的详细过程
protected Object createBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, Object[] args) throws BeanCreationException { if (logger.isDebugEnabled()) { logger.debug("Creating instance of bean '" + beanName + "'"); } RootBeanDefinition mbdToUse = mbd; // Make sure bean class is actually resolved at this point, and // clone the bean definition in case of a dynamically resolved Class // which cannot be stored in the shared merged bean definition. //这里判断需要创建的bean是否可以实例化,这个类是否可以通过类装载器来载入。 Class<?> resolvedClass = resolveBeanClass(mbd, beanName); if (resolvedClass != null && !mbd.hasBeanClass() && mbd.getBeanClassName() != null) { mbdToUse = new RootBeanDefinition(mbd); mbdToUse.setBeanClass(resolvedClass); } // Prepare method overrides. try { mbdToUse.prepareMethodOverrides(); } catch (BeanDefinitionValidationException ex) { throw new BeanDefinitionStoreException(mbdToUse.getResourceDescription(), beanName, "Validation of method overrides failed", ex); } try { // Give BeanPostProcessors a chance to return a proxy instead of the target bean instance. Object bean = resolveBeforeInstantiation(beanName, mbdToUse); if (bean != null) { return bean; } } catch (Throwable ex) { throw new BeanCreationException(mbdToUse.getResourceDescription(), beanName, "BeanPostProcessor before instantiation of bean failed", ex); } //这里是创建bean的调用 Object beanInstance = doCreateBean(beanName, mbdToUse, args); if (logger.isDebugEnabled()) { logger.debug("Finished creating instance of bean '" + beanName + "'"); } return beanInstance; } //我们接着到doCreateBean中去看看bean是怎样生成的: protected Object doCreateBean(final String beanName, final RootBeanDefinition mbd, final Object[] args) throws BeanCreationException { // Instantiate the bean. //这个BeanWrapper是用来持有创建出来的bean对象的。 BeanWrapper instanceWrapper = null; //如果是singleton,先把缓存中的同名bean清除。 if (mbd.isSingleton()) { instanceWrapper = this.factoryBeanInstanceCache.remove(beanName); } //创建bean,由createBeanInstance来完成。 if (instanceWrapper == null) { instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args); } final Object bean = (instanceWrapper != null ? instanceWrapper.getWrappedInstance() : null); Class<?> beanType = (instanceWrapper != null ? instanceWrapper.getWrappedClass() : null); mbd.resolvedTargetType = beanType; // Allow post-processors to modify the merged bean definition. synchronized (mbd.postProcessingLock) { if (!mbd.postProcessed) { try { applyMergedBeanDefinitionPostProcessors(mbd, beanType, beanName); } catch (Throwable ex) { throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName, "Post-processing of merged bean definition failed", ex); } mbd.postProcessed = true; } } // Eagerly cache singletons to be able to resolve circular references // even when triggered by lifecycle interfaces like BeanFactoryAware. boolean earlySingletonExposure = (mbd.isSingleton() && this.allowCircularReferences && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName)); if (earlySingletonExposure) { if (logger.isDebugEnabled()) { logger.debug("Eagerly caching bean '" + beanName + "' to allow for resolving potential circular references"); } addSingletonFactory(beanName, new ObjectFactory<Object>() { @Override public Object getObject() throws BeansException { return getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean); } }); } // Initialize the bean instance. //这里是对bean的初始化,依赖注入往往在这里发生,这个exposedObject在初始化处理完成以后会返回作为依赖注入完成后的bean Object exposedObject = bean; try { populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper); if (exposedObject != null) { exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd); } } catch (Throwable ex) { if (ex instanceof BeanCreationException && beanName.equals(((BeanCreationException) ex).getBeanName())) { throw (BeanCreationException) ex; } else { throw new BeanCreationException( mbd.getResourceDescription(), beanName, "Initialization of bean failed", ex); } } if (earlySingletonExposure) { Object earlySingletonReference = getSingleton(beanName, false); if (earlySingletonReference != null) { if (exposedObject == bean) { exposedObject = earlySingletonReference; } else if (!this.allowRawInjectionDespiteWrapping && hasDependentBean(beanName)) { String[] dependentBeans = getDependentBeans(beanName); Set<String> actualDependentBeans = new LinkedHashSet<String>(dependentBeans.length); for (String dependentBean : dependentBeans) { if (!removeSingletonIfCreatedForTypeCheckOnly(dependentBean)) { actualDependentBeans.add(dependentBean); } } if (!actualDependentBeans.isEmpty()) { throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName, "Bean with name '" + beanName + "' has been injected into other beans [" + StringUtils.collectionToCommaDelimitedString(actualDependentBeans) + "] in its raw version as part of a circular reference, but has eventually been " + "wrapped. This means that said other beans do not use the final version of the " + "bean. This is often the result of over-eager type matching - consider using " + "'getBeanNamesOfType' with the 'allowEagerInit' flag turned off, for example."); } } } } // Register bean as disposable. try { registerDisposableBeanIfNecessary(beanName, bean, mbd); } catch (BeanDefinitionValidationException ex) { throw new BeanCreationException( mbd.getResourceDescription(), beanName, "Invalid destruction signature", ex); } return exposedObject; }
与依赖注入关系特别密切的方法有createBeanInstance和populateBean,下面分别到这两个方法里看看发生了什么。
createBeanInstance:生成bean所包含的java对象,这个对象的生成有很多不同的方式,可以通过工厂方法生成,也可以通过容器的autowire特性生成,这些生成方式都是由相关的BeanDefinition来指定的。
protected BeanWrapper createBeanInstance(String beanName, RootBeanDefinition mbd, Object[] args) { // Make sure bean class is actually resolved at this point. //确认需要创建的bean实例的类可以实例化 Class<?> beanClass = resolveBeanClass(mbd, beanName); if (beanClass != null && !Modifier.isPublic(beanClass.getModifiers()) && !mbd.isNonPublicAccessAllowed()) { throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName, "Bean class isn't public, and non-public access not allowed: " + beanClass.getName()); } //这里使用工厂方法对bean进行实例化。 if (mbd.getFactoryMethodName() != null) { return instantiateUsingFactoryMethod(beanName, mbd, args); } // Shortcut when re-creating the same bean... boolean resolved = false; boolean autowireNecessary = false; if (args == null) { synchronized (mbd.constructorArgumentLock) { if (mbd.resolvedConstructorOrFactoryMethod != null) { resolved = true; autowireNecessary = mbd.constructorArgumentsResolved; } } } if (resolved) { if (autowireNecessary) { return autowireConstructor(beanName, mbd, null, null); } else { return instantiateBean(beanName, mbd); } } // Need to determine the constructor... //使用构造函数进行实例化 Constructor<?>[] ctors = determineConstructorsFromBeanPostProcessors(beanClass, beanName); if (ctors != null || mbd.getResolvedAutowireMode() == RootBeanDefinition.AUTOWIRE_CONSTRUCTOR || mbd.hasConstructorArgumentValues() || !ObjectUtils.isEmpty(args)) { return autowireConstructor(beanName, mbd, ctors, args); } // No special handling: simply use no-arg constructor. //使用默认的构造函数对bean进行实例化 return instantiateBean(beanName, mbd); } //我们看看最常见的实例化过程instantiateBean protected BeanWrapper instantiateBean(final String beanName, final RootBeanDefinition mbd) { //使用默认的实例化的策略对bean进行实例化,默认的实例化策略是CglibSubclassingInstantiationStrategy,也就是用cglib来对bean进行实例化。 try { Object beanInstance; final BeanFactory parent = this; if (System.getSecurityManager() != null) { beanInstance = AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Object>() { @Override public Object run() { return getInstantiationStrategy().instantiate(mbd, beanName, parent); } }, getAccessControlContext()); } else { beanInstance = getInstantiationStrategy().instantiate(mbd, beanName, parent); } BeanWrapper bw = new BeanWrapperImpl(beanInstance); initBeanWrapper(bw); return bw; } catch (Throwable ex) { throw new BeanCreationException( mbd.getResourceDescription(), beanName, "Instantiation of bean failed", ex); } }
在这里用到了cglib对Bean进行实例化,cglib是一个常用的字节码生成器的类库,它提供了一系列的API来提供java的字节码生成和转换功能。
在实例化Bean对象生成的基础上,我们看看Spring是怎样对这些对象进行处理的,也就是Bean对象生成后,怎样把这些Bean对象的依赖关系设置好,完成整个依赖注入过程。这些依赖关系处理的依据就是已经解析得到的BeanDefinition。
AbstractAutowireCapableBeanFactory.populateBean中的实现代码:
protected void populateBean(String beanName, RootBeanDefinition mbd, BeanWrapper bw) { //这里取得在BeanDefinition中设置的property值,这些property来自对BeanDefinition的解析。 PropertyValues pvs = mbd.getPropertyValues(); if (bw == null) { if (!pvs.isEmpty()) { throw new BeanCreationException( mbd.getResourceDescription(), beanName, "Cannot apply property values to null instance"); } else { // Skip property population phase for null instance. return; } } // Give any InstantiationAwareBeanPostProcessors the opportunity to modify the // state of the bean before properties are set. This can be used, for example, // to support styles of field injection. boolean continueWithPropertyPopulation = true; if (!mbd.isSynthetic() && hasInstantiationAwareBeanPostProcessors()) { for (BeanPostProcessor bp : getBeanPostProcessors()) { if (bp instanceof InstantiationAwareBeanPostProcessor) { InstantiationAwareBeanPostProcessor ibp = (InstantiationAwareBeanPostProcessor) bp; if (!ibp.postProcessAfterInstantiation(bw.getWrappedInstance(), beanName)) { continueWithPropertyPopulation = false; break; } } } } if (!continueWithPropertyPopulation) { return; } //开始进行依赖注入过程,先处理autowire的注入。 if (mbd.getResolvedAutowireMode() == RootBeanDefinition.AUTOWIRE_BY_NAME || mbd.getResolvedAutowireMode() == RootBeanDefinition.AUTOWIRE_BY_TYPE) { MutablePropertyValues newPvs = new MutablePropertyValues(pvs); // Add property values based on autowire by name if applicable. //这里是对autowire注入的处理,根据bean的名字或者type进行autowire的过程。 if (mbd.getResolvedAutowireMode() == RootBeanDefinition.AUTOWIRE_BY_NAME) { autowireByName(beanName, mbd, bw, newPvs); } // Add property values based on autowire by type if applicable. if (mbd.getResolvedAutowireMode() == RootBeanDefinition.AUTOWIRE_BY_TYPE) { autowireByType(beanName, mbd, bw, newPvs); } pvs = newPvs; } boolean hasInstAwareBpps = hasInstantiationAwareBeanPostProcessors(); boolean needsDepCheck = (mbd.getDependencyCheck() != RootBeanDefinition.DEPENDENCY_CHECK_NONE); if (hasInstAwareBpps || needsDepCheck) { PropertyDescriptor[] filteredPds = filterPropertyDescriptorsForDependencyCheck(bw, mbd.allowCaching); if (hasInstAwareBpps) { for (BeanPostProcessor bp : getBeanPostProcessors()) { if (bp instanceof InstantiationAwareBeanPostProcessor) { InstantiationAwareBeanPostProcessor ibp = (InstantiationAwareBeanPostProcessor) bp; pvs = ibp.postProcessPropertyValues(pvs, filteredPds, bw.getWrappedInstance(), beanName); if (pvs == null) { return; } } } } if (needsDepCheck) { checkDependencies(beanName, mbd, filteredPds, pvs); } } //对属性进行注入。 applyPropertyValues(beanName, mbd, bw, pvs); } //接着上面到applyPropertyValues看看具体对属性进行解析然后注入的过程: protected void applyPropertyValues(String beanName, BeanDefinition mbd, BeanWrapper bw, PropertyValues pvs) { if (pvs == null || pvs.isEmpty()) { return; } MutablePropertyValues mpvs = null; List<PropertyValue> original; if (System.getSecurityManager() != null) { if (bw instanceof BeanWrapperImpl) { ((BeanWrapperImpl) bw).setSecurityContext(getAccessControlContext()); } } if (pvs instanceof MutablePropertyValues) { mpvs = (MutablePropertyValues) pvs; if (mpvs.isConverted()) { // Shortcut: use the pre-converted values as-is. try { bw.setPropertyValues(mpvs); return; } catch (BeansException ex) { throw new BeanCreationException( mbd.getResourceDescription(), beanName, "Error setting property values", ex); } } original = mpvs.getPropertyValueList(); } else { original = Arrays.asList(pvs.getPropertyValues()); } TypeConverter converter = getCustomTypeConverter(); if (converter == null) { converter = bw; } //注意这个BeanDefinitionValueResolver对BeanDefinition的解析时在这个valueResolver中完成的。 BeanDefinitionValueResolver valueResolver = new BeanDefinitionValueResolver(this, beanName, mbd, converter); // Create a deep copy, resolving any references for values. //这里为解析值创建一个靠背,拷贝的数据将会被注入到bean中。 List<PropertyValue> deepCopy = new ArrayList<PropertyValue>(original.size()); boolean resolveNecessary = false; for (PropertyValue pv : original) { if (pv.isConverted()) { deepCopy.add(pv); } else { String propertyName = pv.getName(); Object originalValue = pv.getValue(); Object resolvedValue = valueResolver.resolveValueIfNecessary(pv, originalValue); Object convertedValue = resolvedValue; boolean convertible = bw.isWritableProperty(propertyName) && !PropertyAccessorUtils.isNestedOrIndexedProperty(propertyName); if (convertible) { convertedValue = convertForProperty(resolvedValue, propertyName, bw, converter); } // Possibly store converted value in merged bean definition, // in order to avoid re-conversion for every created bean instance. if (resolvedValue == originalValue) { if (convertible) { pv.setConvertedValue(convertedValue); } deepCopy.add(pv); } else if (convertible && originalValue instanceof TypedStringValue && !((TypedStringValue) originalValue).isDynamic() && !(convertedValue instanceof Collection || ObjectUtils.isArray(convertedValue))) { pv.setConvertedValue(convertedValue); deepCopy.add(pv); } else { resolveNecessary = true; deepCopy.add(new PropertyValue(pv, convertedValue)); } } } if (mpvs != null && !resolveNecessary) { mpvs.setConverted(); } // Set our (possibly massaged) deep copy. //这里是依赖注入发生的地方,会在BeanWrapperImpl中完成。 try { bw.setPropertyValues(new MutablePropertyValues(deepCopy)); } catch (BeansException ex) { throw new BeanCreationException( mbd.getResourceDescription(), beanName, "Error setting property values", ex); } }
这里通过BeanDefinitionValueResolver来对BeanDefinition进行解析,然后注入到property中。下面到BeanDefinitionValueResolver中看看解析过程的实现,以对Bean reference进行resolve的为例子,看看整个resolve的过程:
private Object resolveReference(Object argName, RuntimeBeanReference ref) { try { //从runtimeBeanReference取得reference的名字,这个runtimeBeanReference是在载入BeanDefinition时根据配置生成的。 String refName = ref.getBeanName(); refName = String.valueOf(doEvaluate(refName)); //如果ref是在双亲IoC容器中,那就到双亲IoC容器中去取。 if (ref.isToParent()) { if (this.beanFactory.getParentBeanFactory() == null) { throw new BeanCreationException( this.beanDefinition.getResourceDescription(), this.beanName, "Can't resolve reference to bean '" + refName + "' in parent factory: no parent factory available"); } return this.beanFactory.getParentBeanFactory().getBean(refName); } //在当前IoC容器中去取bean,这里会触发一个getBean的过程,如果依赖注入没有发生, //这里会触发相应的依赖注入的发生。 else { Object bean = this.beanFactory.getBean(refName); this.beanFactory.registerDependentBean(refName, this.beanName); return bean; } } catch (BeansException ex) { throw new BeanCreationException( this.beanDefinition.getResourceDescription(), this.beanName, "Cannot resolve reference to bean '" + ref.getBeanName() + "' while setting " + argName, ex); } }
在Bean的创建和对象依赖注入的过程中,需要依据BeanDefinition中的信息来递归地完成依赖注入。从上面可以看到几个递归的过程,这些递归都是以getBean为入口的。
- 一个是在上下文体系中查找需要的Bean和创建Bean的递归调用;
- 另一个是递归在依赖注入时,通过递归调用容器的getBean方法,得到当前Bean的依赖Bean,同时也触发对依赖Bean的创建和注入。在对Bean的属性进行依赖注入时,解析的过程也是一个递归的过程。
这样,根据依赖关系,一层一层的完成Bean的创建和注入,直到最后完成当前Bean的创建,有了这个顶层Bean的创建和对它的属性依赖注入的完成,也意味着和当前Bean相关的整个依赖链的注入完成。
在Bean创建和依赖注入完成以后,在IoC容器中建立一系列靠依赖关系联系起来的Bean,这个Bean已经不是简单的Java对象了。这个Bean系列建立完成以后,通过IoC容器的相关接口方法,就可以非常方便地让上层应用使用了。
五、容器其他相关特性的实现
5.1、lazy-init属性和预实例化
通过设置Bean的lazy-init属性来控制预实例化的过程,这个预实例化在初始化容器时完成Bean的依赖注入,毫无疑问,这种容器的使用方式会对容器初始化的性能有一些影响,但却能够提高应用第一次取得Bean的性能。因为应用在第一次取得Bean时,依赖注入已经结束了,应用可以取到现成的Bean。
再回到DefaultListableBeanFactory这个级别容器的preInstantiateSingletons。这个方法对单例Bean完成预实例化,这个预实例化的完成巧妙地委托给容器来实现。如果需要预实例化,那么就直接在这里采用getBean去触发依赖注入,与正常依赖注入的触发相比,只有触发的时间和场合不同。在这里,依赖注入发生在容器refresh的过程中,而不像一般的依赖注是发生在IoC容器初始化完成以后,第一次向容器getBean时。
AbstractApplicationContext.refresh()
public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException { synchronized (this.startupShutdownMonitor) { // Prepare this context for refreshing. prepareRefresh(); // Tell the subclass to refresh the internal bean factory. ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory(); // Prepare the bean factory for use in this context. prepareBeanFactory(beanFactory); try { // Allows post-processing of the bean factory in context subclasses. postProcessBeanFactory(beanFactory); // Invoke factory processors registered as beans in the context. invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory); // Register bean processors that intercept bean creation. registerBeanPostProcessors(beanFactory); // Initialize message source for this context. initMessageSource(); // Initialize event multicaster for this context. initApplicationEventMulticaster(); // Initialize other special beans in specific context subclasses. onRefresh(); // Check for listener beans and register them. registerListeners(); // Instantiate all remaining (non-lazy-init) singletons. //这里是对lazy-init属性进行处理的地方。 finishBeanFactoryInitialization(beanFactory); // Last step: publish corresponding event. finishRefresh(); } catch (BeansException ex) { //... } }
再接着到finishBeanFactoryInitialization(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory)中看一下具体的处理过程:
protected void finishBeanFactoryInitialization(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) { // Initialize conversion service for this context. if (beanFactory.containsBean(CONVERSION_SERVICE_BEAN_NAME) && beanFactory.isTypeMatch(CONVERSION_SERVICE_BEAN_NAME, ConversionService.class)) { beanFactory.setConversionService( beanFactory.getBean(CONVERSION_SERVICE_BEAN_NAME, ConversionService.class)); } // Register a default embedded value resolver if no bean post-processor // (such as a PropertyPlaceholderConfigurer bean) registered any before: // at this point, primarily for resolution in annotation attribute values. if (!beanFactory.hasEmbeddedValueResolver()) { beanFactory.addEmbeddedValueResolver(new StringValueResolver() { @Override public String resolveStringValue(String strVal) { return getEnvironment().resolvePlaceholders(strVal); } }); } // Initialize LoadTimeWeaverAware beans early to allow for registering their transformers early. String[] weaverAwareNames = beanFactory.getBeanNamesForType(LoadTimeWeaverAware.class, false, false); for (String weaverAwareName : weaverAwareNames) { getBean(weaverAwareName); } // Stop using the temporary ClassLoader for type matching. beanFactory.setTempClassLoader(null); // Allow for caching all bean definition metadata, not expecting further changes. beanFactory.freezeConfiguration(); // Instantiate all remaining (non-lazy-init) singletons. //调用的是BeanFactory的preInstantiateSingletons,这个方法是有DefaultListableBeanFactory实现的。 beanFactory.preInstantiateSingletons(); } //在DefaultListableBeanFactory中的preInstantiateSingletons是这样的: public void preInstantiateSingletons() throws BeansException { if (this.logger.isDebugEnabled()) { this.logger.debug("Pre-instantiating singletons in " + this); } //这里就开始去getBean了,也就是去触发bean的依赖注入。 //如果没有设置lazy-init,那么这个依赖注入发生在容器初始化结束以后,第一次向容器getBean时,如果设置了lazy-init,那么依赖注入发生在容器初始化的过程中, //会对BeanDefinitionMap中所有的bean进行依赖注入, 这样在初始化过程结束以后,当向容器getBean得到的就是已经准备好的Bean,不需要进行依赖注入。 for (String beanName : beanNames) { RootBeanDefinition bd = getMergedLocalBeanDefinition(beanName); if (!bd.isAbstract() && bd.isSingleton() && !bd.isLazyInit()) { if (isFactoryBean(beanName)) { final FactoryBean<?> factory = (FactoryBean<?>) getBean(FACTORY_BEAN_PREFIX + beanName); boolean isEagerInit; if (System.getSecurityManager() != null && factory instanceof SmartFactoryBean) { isEagerInit = AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Boolean>() { @Override public Boolean run() { return ((SmartFactoryBean<?>) factory).isEagerInit(); } }, getAccessControlContext()); } else { isEagerInit = (factory instanceof SmartFactoryBean && ((SmartFactoryBean<?>) factory).isEagerInit()); } if (isEagerInit) { getBean(beanName); } } else { getBean(beanName); } } } //... }
根据上面得知,可以通过lazy-init属性来对整个IoC容器的初始化和依赖注入过程做一些简单的控制。
5.2、BeanPostProcessor的实现
BeanPostProcessor是使用IoC容器时经常遇到的一个特性,这个bean是一个后知处理器是一个监听器,它可以监听容器触发的事件。把它像IoC容器注册以后,使得容器中管理的Bean具备了接收IoC容器事件回调的能力。
BeanPostProcessor接口有两个方法,这些都是围绕着Bean定义的init-method方法调用。
- postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName):为在Bean的初始化前提供回调的入口;
- postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName):为在Bean的初始化以后提供回调的入口;
而且,这两个回调的触发都是和容器管理Bean的生命周期相关的。这两个回调方法的参数都是一样的,分别是Bean的实例化对象和Bean的名字,
postProcessBeforeInitialization是在populateBean完成之后调用的,
postProcessAfterInitialization是在populateBean方法中的initializeBean调用。
5.3、autowiring的实现
在Spring中,相对于显示的依赖管理方式,IoC容器还提供了自动依赖装配的方式,为应用使用容器提供更大方便。
在自动装配中,不需要对Bean属性做显示依赖关系申明,只需要配置好autowire(自动依赖装配)属性,IoC容器会根据这个属性的配置,使用反射自动的查找属性的类型或名字,然后基于属性的类型或名字来自动匹配IoC容器中的Bean,从而自动的完成依赖注入。