Spring源码阅读体会(1)

    很长时间没有在去读过Spring的源码了，之前虽然有经验读过Spring的源码，但是大都是空泛的大概了解一下，并没有留下很深刻的印象，甚至很多东西都是为了面试去死记硬背，真的说有用到哪些很牛逼的技术或者说很厉害的东西，比如Spring的事务传播机制，Spring的创建的生命周期销毁的生命周期，Spring的AOP，依赖注入这些，虽然在面试的时候都会问这些东西，但是好像也只是我在开始去学这些东西的时候，才会计较这些东西到底是干啥用的，可以说并没有真的在去看这些东西，也没有说去仔细的思考这些东西，到目前为止，思考对底层的一些设计的逻辑还是很浅显的，并没有说可以深刻的领悟到一些很高升的的东西，不过之前看spring的源码大概是2年前的时候看的，现在在有绕了一大圈又回头有继续重新在开始看了，感觉在去重温之前自己看过的东西，还是很有意思的，每个阶段所熟悉了解到的东西大体的体会都不一样，谨以此文，来纪念回顾spring源码阅读过程中的理解，以及对一些注解的理解的过程，希望在后续学习的过程中能有所增长和有所见底。

  一、Spring的大致流程

1. Bean的生命周期底层原理
2. 依赖注入底层原理
3. 初始化底层原理
4. 推断构造方法底层原理
5. AOP底层原理
6. Spring事务底层原理

  大概回顾一下Spring的生命周期，主要是创建时的生命周期，在创建的过程中，其实之前理解的话都是有一些问题，JAVA本身可以new 一个对象出来，但是为什么后面有出来了spring呢，就是为了方便spring进行new 对象操作的管理，在spring管理的对象过程中，主要的功能是什么就是关于创建对象，首先显示对对象的定义，定义完之后，就要对属性进行赋值，在对属性赋值了之后，就需要对属性进行初始化，当然在初始化完之后就有初始化前的操作和初始化后的操作，这个初始化的前后就有AOP切面的操作的流程。这个spring管理对象的创建的生命周期大概就是这样的。这里我以UserService.class为例子。

 UserService.class --->无参构造--->对象--->依赖注入(属性赋值)--->初始化前(PostConstruct)--->初始化--->初始化后(AOP)--->代理对象--->Bean

  这里面就有个疑问？其实我之前对@Autrowire 这个注解理解的也非常的浅显。按照当前的这个流程在进行创建的过程中，其实类的创建主要是由无参构造来创建的，当然这个方法在每个类生成的时候都是看不见的，所以每个类，在有属性生成new出来的时候，已经带了一个默认的无惨构造了，所以对一部就是从无惨构造来进行创建对象，通过无惨构造创建出来对象了之后，就要看到当前的对象里面的各个属性是否有被@Autrowire 这个注解所标识了 ，如果被这个注解标识了，那就证明当前的这个类里面需要进行依赖注入。其实之前我说实话对依赖注入的理解还是不够深刻，到底啥时候依赖注入。

  依赖注入（DI）依赖注入，然后网上有有很多解释为控制翻转啥之类的，其实真的就解释的很含糊两可，抱愧对应的什么面试八股文里面的什么有Spring容器管理之类的，其实就很简单就是完全就是一句话，“属性赋值的这个操作交给spring容器来进行管理” 其实还是非常的不好理解的，这个里面我简单做个示意。

 比如按照当前传统的获取从spring.xml里面获取bean的定义的流程，大致是这样的

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

可以从这段代码里面看到当前的这个获取bean的流程就是从spring.xml里面获取一个userService，然后在调用userService里面的test()方法这个流程如果是经常做WEB开发的话，非常熟悉这个流程，只不过前面两行可以用@Autrowire 这个注解俩进行替代掉  下面我来解释下这三行代码的大概的表达的意思  

1. 第一行代码，会构造一个ClassPathXmlApplicationContext对象，ClassPathXmlApplicationContext该如何理解，调用该构造方法除开会实例化得到一个对象，还会做哪些事情？
2. 第二行代码，会调用ClassPathXmlApplicationContext的getBean方法，会得到一个UserService对象，getBean()是如何实现的？返回的UserService对象和我们自己直接new的UserService对象有区别吗？
3. 第三行代码，就是简单的调用UserService的test()方法，不难理解。

光看这三行代码，其实并不能体现出来Spring的强大之处，也不能理解为什么需要ClassPathXmlApplicationContext和getBean()方法，而对于上面的这些疑问，希望我在后面阅读的过程中，可以增加对这些的理解吧。对于这三行代码，现在可以认为：如果你要用Spring，就得这么写。就像你要用Mybatis，你就得写各种Mapper接口。

但是用ClassPathXmlApplicationContext其实已经过时了，在新版的Spring MVC和Spring Boot的底层主要用的都是

AnnotationConfigApplicationContext，比如：

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

可以看到AnnotationConfigApplicationContext的用法和ClassPathXmlApplicationContext是非常类似的，只不过需要传入的是一个class，而不是一个xml文件。(这个之前读的Spring源码的过程中，都是说用的ClassPathXML来看的，现在源码更新了，都变成AnnotationConfig来进行替换了，技术更迭的速度确实说是非常快的，如果耽误了2年多没去更新可能很多东西都已经跟不上时代的变化了)

而AppConfig.class和spring.xml一样，表示Spring的配置，比如可以指定扫描路径，可以直接定义Bean，比如：

spring.xml中的内容为：

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

AppConfig中的内容为：

@ComponentScan("com.zgzcode")
public class AppConfig {

	@Bean
	public UserService userService(){
		return new UserService();
	}

}

从上面可以看到spring.xml和AppConfig.class本质上是一样的

目前，我们基本很少直接使用上面这种方式来用Spring，而是使用Spring MVC，或者Spring Boot，但是它们都是基于上面这种方式的，都需要在内部去创建一个ApplicationContext的，只不过：

1. Spring MVC创建的是XmlWebApplicationContext，和ClassPathXmlApplicationContext类似，都是基于XML配置的
2. Spring Boot创建的是AnnotationConfigApplicationContext

因为AnnotationConfigApplicationContext是比较重要的，并且AnnotationConfigApplicationContext和ClassPathXmlApplicationContext大部分底层都是共同的，

  二、Spring中是如何创建一个对象的

  这个有回到刚开始的话题了，现在是我在阅读源码过程中，学习的一些心得体会，当然里面还有一些欠缺的部分比如@Bean和@Component ,@Configuration @Configuable 这些注解之间的区别是啥，我在后面再阅读深入的时候，会持续跟进和了解的

其实不管是AnnotationConfigApplicationContext还是ClassPathXmlApplicationContext，目前，我们都可以简单的将它们理解为就是用来创建Java对象的，比如调用getBean()就会去创建对象（此处不严谨，getBean可能也不会去创建对象）

在Java语言中，肯定是根据某个类来创建一个对象的。我们在看一下实例代码：

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

当我们调用context.getBean("userService")时，就会去创建一个对象，但是getBean方法内部怎么知道"userService"对应的是UserService类呢？

所以，我们就可以分析出来，在调用AnnotationConfigApplicationContext的构造方法时，也就是第一行代码，会去做一些事情：

1. 解析AppConfig.class，得到路径
2. 遍历扫描路径下的所有Java类，如果发现某个类上存在@Component、@Service等注解，那么Spring就把这个类记录下来，存在一个Map中，比如Map<String, Class>。（实际上，Spring源码中确实存在类似的这么一个Map，叫做BeanDefinitionMap）
3. Spring会根据某个规则生成当前类对应的beanName，作为key存入Map，当前类作为value

这样，但调用context.getBean("userService")时，就可以根据"userService"找到UserService类，从而就可以去创建对象了。

Bean的创建过程

在这个创建的过程中，需要了解的东西还是有很多的，下面我来进行简单的罗列说明一下

那么Spring到底是如何来创建一个Bean的呢，这个就是Bean创建的生命周期，大致过程如下，这个生命周期，之前一直以为在spring中指的是对象的生命周期，其实指的就是是spring创建这个对象的周期，就是生命周期。

1. 利用该类的构造方法来实例化得到一个对象（但是如何一个类中有多个构造方法，Spring则会进行选择，这个叫做推断构造方法）
2. 得到一个对象后，Spring会判断该对象中是否存在被@Autowired注解了的属性，把这些属性找出来并由Spring进行赋值（依赖注入）
3. 依赖注入后，Spring会判断该对象是否实现了BeanNameAware接口、BeanClassLoaderAware接口、BeanFactoryAware接口，如果实现了，就表示当前对象必须实现该接口中所定义的setBeanName()、setBeanClassLoader()、setBeanFactory()方法，那Spring就会调用这些方法并传入相应的参数（Aware回调）
4. Aware回调后，Spring会判断该对象中是否存在某个方法被@PostConstruct注解了，如果存在，Spring会调用当前对象的此方法（初始化前）
5. 紧接着，Spring会判断该对象是否实现了InitializingBean接口，如果实现了，就表示当前对象必须实现该接口中的afterPropertiesSet()方法，那Spring就会调用当前对象中的afterPropertiesSet()方法（初始化）
6. 最后，Spring会判断当前对象需不需要进行AOP，如果不需要那么Bean就创建完了，如果需要进行AOP，则会进行动态代理并生成一个代理对象做为Bean（初始化后）

通过最后一步，我们可以发现，当Spring根据UserService类来创建一个Bean时：

1. 如果不用进行AOP，那么Bean就是UserService类的构造方法所得到的对象。
2. 如果需要进行AOP，那么Bean就是UserService的代理类所实例化得到的对象，而不是UserService本身所得到的对象。

Bean对象创建出来后：

1. 如果当前Bean是单例Bean，那么会把该Bean对象存入一个Map<String, Object>，Map的key为beanName，value为Bean对象。这样下次getBean时就可以直接从Map中拿到对应的Bean对象了。（实际上，在Spring源码中，这个Map就是单例池）
2. 如果当前Bean是原型Bean，那么后续没有其他动作，不会存入一个Map，下次getBean时会再次执行上述创建过程，得到一个新的Bean对象。

推断构造方法

Spring在基于某个类生成Bean的过程中，需要利用该类的构造方法来实例化得到一个对象，但是如果一个类存在多个构造方法，Spring会使用哪个呢？

Spring的判断逻辑如下：

1. 如果一个类只存在一个构造方法，不管该构造方法是无参构造方法，还是有参构造方法，Spring都会用这个构造方法
2. 如果一个类存在多个构造方法

1. 这些构造方法中，存在一个无参的构造方法，那么Spring就会用这个无参的构造方法
2. 这些构造方法中，不存在一个无参的构造方法，那么Spring就会报错

Spring的设计思想是这样的：

1. 如果一个类只有一个构造方法，那么没得选择，只能用这个构造方法
2. 如果一个类存在多个构造方法，Spring不知道如何选择，就会看是否有无参的构造方法，因为无参构造方法本身表示了一种默认的意义
3. 不过如果某个构造方法上加了@Autowired注解，那就表示程序员告诉Spring就用这个加了注解的方法，那Spring就会用这个加了@Autowired注解构造方法了

需要重视的是，如果Spring选择了一个有参的构造方法，Spring在调用这个有参构造方法时，需要传入参数，那这个参数是怎么来的呢？

Spring会根据入参的类型和入参的名字去Spring中找Bean对象（以单例Bean为例，Spring会从单例池那个Map中去找）：

1. 先根据入参类型找，如果只找到一个，那就直接用来作为入参
2. 如果根据类型找到多个，则再根据入参名字来确定唯一一个
3. 最终如果没有找到，则会报错，无法创建当前Bean对象

确定用哪个构造方法，确定入参的Bean对象，这个过程就叫做推断构造方法。

三、AOP的大致流程

AOP就是进行动态代理，在创建一个Bean的过程中，Spring在最后一步会去判断当前正在创建的这个Bean是不是需要进行AOP，如果需要则会进行动态代理。

如何判断当前Bean对象需不需要进行AOP:

1. 找出所有的切面Bean
2. 遍历切面中的每个方法，看是否写了@Before、@After等注解
3. 如果写了，则判断所对应的Pointcut是否和当前Bean对象的类是否匹配
4. 如果匹配则表示当前Bean对象有匹配的的Pointcut，表示需要进行AOP

利用cglib进行AOP的大致流程：

1. 生成代理类UserServiceProxy，代理类继承UserService
2. 代理类中重写了父类的方法，比如UserService中的test()方法
3. 代理类中还会有一个target属性，该属性的值为被代理对象（也就是通过UserService类推断构造方法实例化出来的对象，进行了依赖注入、初始化等步骤的对象）
4. 代理类中的test()方法被执行时的逻辑如下：

1. 执行切面逻辑（@Before）
2. 调用target.test()

当我们从Spring容器得到UserService的Bean对象时，拿到的就是UserServiceProxy所生成的对象，也就是代理对象。

UserService代理对象.test()--->执行切面逻辑--->target.test()，注意target对象不是代理对象，而是被代理对象。

AOP的切面方法还是挺不好理解的，后面再学习的过程中想，可以将对应的@Aspact 这个相关的注解在研究一下 

但是有一点可以肯定的是这个切面的使用过程中是非常用到的，也是spring管理的一大特性之一，只要用的spring这个切面和AOP是必谈的。

四、Spring事务

当我们在某个方法上加了@Transactional注解后，就表示该方法在调用时会开启Spring事务，而这个方法所在的类所对应的Bean对象会是该类的代理对象。

Spring事务的代理对象执行某个方法时的步骤：

1. 判断当前执行的方法是否存在@Transactional注解
2. 如果存在，则利用事务管理器（TransactionMananger）新建一个数据库连接
3. 修改数据库连接的autocommit为false
4. 执行target.test()，执行程序员所写的业务逻辑代码，也就是执行sql
5. 执行完了之后如果没有出现异常，则提交，否则回滚

Spring事务是否会失效的判断标准：某个加了@Transactional注解的方法被调用时，要判断到底是不是直接被代理对象调用的，如果是则事务会生效，如果不是则失效。

  在这个大概回顾的过程，大概用了3天的时间吧，整体来说，对spring的依赖注入，控制翻转，还有Bean的生命周期的，还有对应的AOP还有spring的事务，这个流程可以说是了解了个大概吧，本来这个源码读起来就非常的费劲，而且在一些具体的配置上，对底层的一些注解之前的区分度也不是很高，有一些注解的功能可能用奇旅非常的类似，但是实际在配置过程中可能又是另外一种情况，还是的自己多跑代码，多思考，以及多想才行，其实这些在八股文面试里面就一句话，死记硬背根本说不出来里面的好处和优势到底在哪里，但是经过这个回顾和这个博客的整理之后发现后面还有很多可以学习和深入的地方，希望后面还能继续持续的跟进。