一鳴驚人，為Bean對象注入屬性和依賴Bean的功能實現(xiàn)
本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號「bugstack蟲洞棧」，作者小傅哥。轉(zhuǎn)載本文請聯(lián)系bugstack蟲洞棧公眾號。
目錄
- 一、前言
- 二、目標
- 三、設(shè)計
- 四、實現(xiàn)
- 1. 工程結(jié)構(gòu)
- 2. 定義屬性
- 3. Bean定義補全
- 4. Bean 屬性填充
- 五、測試
- 1. 事先準備
- 2. 測試用例
- 3. 測試結(jié)果
- 六、總結(jié)
- 七、系列推薦
一、前言
超賣、掉單、冪等，你的程序總是不抗揍!
想想，運營已經(jīng)對外宣傳了七八天的活動，滿心歡喜的等著最后一天頁面上線對外了，突然出現(xiàn)了一堆異常、資損、閃退，而用戶流量稍縱即逝，最后想死的心都有!
就編程開發(fā)來講，丟三落四、亂碼七糟，可能這就是大部分初級程序員日常開發(fā)的真實寫照，在即使有測試人員驗證的情況下，也會出現(xiàn)帶Bug上線的現(xiàn)象，只不過是當時沒有發(fā)現(xiàn)而已!因為是人寫代碼，就一定會有錯誤，即使是老碼農(nóng)
就程序Bug來講，會包括產(chǎn)品PRD流程上的Bug、運營配置活動時候的Bug、研發(fā)開發(fā)時功能實現(xiàn)的Bug、測試驗證時漏掉流程的Bug、上線過程中運維服務(wù)相關(guān)配置的Bug，而這些其實都可以通過制定的流程規(guī)范和一定的研發(fā)經(jīng)驗積累，慢慢盡可能減少。
而另外一類是溝通留下的Bug，通常情況下業(yè)務(wù)提需求、產(chǎn)品定方案、研發(fā)做實現(xiàn)，最終還要有UI、測試、運營、架構(gòu)等等各個環(huán)節(jié)的人員參與到一個項目的承接、開發(fā)到上線運行，而在這一群人需要保持一個統(tǒng)一的信息傳播其實是很難的。比如在項目開發(fā)中期，運營給產(chǎn)品說了一個新增的需求，產(chǎn)品覺得功能也不大，隨即找到對應(yīng)的前端研發(fā)加個邏輯，但沒想到可能也影響到了后端的開發(fā)和測試的用例。最后功能雖然是上線了，可并不在整個產(chǎn)研測的需求覆蓋度范圍里，也就隱形的埋下了一個坑。
所以，如果你想讓你的程序很抗揍，接的住農(nóng)夫三拳，那么你要做的就不只是一個單純的搬磚碼農(nóng)!
二、目標
首先我們回顧下這幾章節(jié)都完成了什么，包括：實現(xiàn)一個容器、定義和注冊Bean、實例化Bean，按照是否包含構(gòu)造函數(shù)實現(xiàn)不同的實例化策略，那么在創(chuàng)建對象實例化這我們還缺少什么?其實還缺少一個關(guān)于類中是否有屬性的問題，如果有類中包含屬性那么在實例化的時候就需要把屬性信息填充上，這樣才是一個完整的對象創(chuàng)建。
對于屬性的填充不只是 int、Long、String，還包括還沒有實例化的對象屬性，都需要在 Bean 創(chuàng)建時進行填充操作。不過這里我們暫時不會考慮 Bean 的循環(huán)依賴，否則會把整個功能實現(xiàn)撐大，這樣新人學(xué)習(xí)時就把握不住了，待后續(xù)陸續(xù)先把核心功能實現(xiàn)后，再逐步完善
三、設(shè)計
鑒于屬性填充是在 Bean 使用 newInstance 或者 Cglib 創(chuàng)建后，開始補全屬性信息，那么就可以在類 AbstractAutowireCapableBeanFactory 的 createBean 方法中添加補全屬性方法。這部分大家在實習(xí)的過程中也可以對照Spring源碼學(xué)習(xí)，這里的實現(xiàn)也是Spring的簡化版，后續(xù)對照學(xué)習(xí)會更加易于理解
屬性填充要在類實例化創(chuàng)建之后，也就是需要在 AbstractAutowireCapableBeanFactory 的 createBean 方法中添加 applyPropertyValues 操作。
由于我們需要在創(chuàng)建Bean時候填充屬性操作，那么就需要在 bean 定義 BeanDefinition 類中，添加 PropertyValues 信息。
另外是填充屬性信息還包括了 Bean 的對象類型，也就是需要再定義一個 BeanReference，里面其實就是一個簡單的 Bean 名稱，在具體的實例化操作時進行遞歸創(chuàng)建和填充，與 Spring 源碼實現(xiàn)一樣。Spring 源碼中 BeanReference 是一個接口
四、實現(xiàn)
1. 工程結(jié)構(gòu)
- small-spring-step-04
- └── src
- ├── main
- │ └── java
- │ └── cn.bugstack.springframework.beans
- │ ├── factory
- │ │ ├── factory
- │ │ │ ├── BeanDefinition.java
- │ │ │ ├── BeanReference.java
- │ │ │ └── SingletonBeanRegistry.java
- │ │ ├── support
- │ │ │ ├── AbstractAutowireCapableBeanFactory.java
- │ │ │ ├── AbstractBeanFactory.java
- │ │ │ ├── BeanDefinitionRegistry.java
- │ │ │ ├── CglibSubclassingInstantiationStrategy.java
- │ │ │ ├── DefaultListableBeanFactory.java
- │ │ │ ├── DefaultSingletonBeanRegistry.java
- │ │ │ ├── InstantiationStrategy.java
- │ │ │ └── SimpleInstantiationStrategy.java
- │ │ └── BeanFactory.java
- │ ├── BeansException.java
- │ ├── PropertyValue.java
- │ └── PropertyValues.java
- └── test
- └── java
- └── cn.bugstack.springframework.test
- ├── bean
- │ ├── UserDao.java
- │ └── UserService.java
- └── ApiTest.java
工程源碼：公眾號「bugstack蟲洞棧」，回復(fù)：Spring 專欄，獲取完整源碼
Spring Bean 容器類關(guān)系，如圖 5-2
圖 5-2
- 本章節(jié)中需要新增加3個類，BeanReference(類引用)、PropertyValue(屬性值)、PropertyValues(屬性集合)，分別用于類和其他類型屬性填充操作。
- 另外改動的類主要是 AbstractAutowireCapableBeanFactory，在 createBean 中補全屬性填充部分。
2. 定義屬性
cn.bugstack.springframework.beans.PropertyValue
- public class PropertyValue {
- private final String name;
- private final Object value;
- public PropertyValue(String name, Object value) {
- this.name = name;
- this.value = value;
- }
- // ...get/set
- }
cn.bugstack.springframework.beans.PropertyValues
- public class PropertyValues {
- private final List<PropertyValue> propertyValueList = new ArrayList<>();
- public void addPropertyValue(PropertyValue pv) {
- this.propertyValueList.add(pv);
- }
- public PropertyValue[] getPropertyValues() {
- return this.propertyValueList.toArray(new PropertyValue[0]);
- }
- public PropertyValue getPropertyValue(String propertyName) {
- for (PropertyValue pv : this.propertyValueList) {
- if (pv.getName().equals(propertyName)) {
- return pv;
- }
- }
- return null;
- }
- }
這兩個類的作用就是創(chuàng)建出一個用于傳遞類中屬性信息的類，因為屬性可能會有很多，所以還需要定義一個集合包裝下。
3. Bean定義補全
cn.bugstack.springframework.beans.factory.config.BeanDefinition
- public class BeanDefinition {
- private Class beanClass;
- private PropertyValues propertyValues;
- public BeanDefinition(Class beanClass) {
- this.beanClass = beanClass;
- this.propertyValues = new PropertyValues();
- }
- public BeanDefinition(Class beanClass, PropertyValues propertyValues) {
- this.beanClass = beanClass;
- this.propertyValues = propertyValues != null ? propertyValues : new PropertyValues();
- }
- // ...get/set
- }
- 在 Bean 注冊的過程中是需要傳遞 Bean 的信息，在幾個前面章節(jié)的測試中都有所體現(xiàn) new BeanDefinition(UserService.class, propertyValues);
- 所以為了把屬性一定交給 Bean 定義，所以這里填充了 PropertyValues 屬性，同時把兩個構(gòu)造函數(shù)做了一些簡單的優(yōu)化，避免后面 for 循環(huán)時還得判斷屬性填充是否為空。
4. Bean 屬性填充
cn.bugstack.springframework.beans.factory.support.AbstractAutowireCapableBeanFactory
- public abstract class AbstractAutowireCapableBeanFactory extends AbstractBeanFactory {
- private InstantiationStrategy instantiationStrategy = new CglibSubclassingInstantiationStrategy();
- @Override
- protected Object createBean(String beanName, BeanDefinition beanDefinition, Object[] args) throws BeansException {
- Object bean = null;
- try {
- bean = createBeanInstance(beanDefinition, beanName, args);
- // 給 Bean 填充屬性
- applyPropertyValues(beanName, bean, beanDefinition);
- } catch (Exception e) {
- throw new BeansException("Instantiation of bean failed", e);
- }
- addSingleton(beanName, bean);
- return bean;
- }
- protected Object createBeanInstance(BeanDefinition beanDefinition, String beanName, Object[] args) {
- Constructor constructorToUse = null;
- Class<?> beanClass = beanDefinition.getBeanClass();
- Constructor<?>[] declaredConstructors = beanClass.getDeclaredConstructors();
- for (Constructor ctor : declaredConstructors) {
- if (null != args && ctor.getParameterTypes().length == args.length) {
- constructorToUse = ctor;
- break;
- }
- }
- return getInstantiationStrategy().instantiate(beanDefinition, beanName, constructorToUse, args);
- }
- /**
- * Bean 屬性填充
- */
- protected void applyPropertyValues(String beanName, Object bean, BeanDefinition beanDefinition) {
- try {
- PropertyValues propertyValues = beanDefinition.getPropertyValues();
- for (PropertyValue propertyValue : propertyValues.getPropertyValues()) {
- String name = propertyValue.getName();
- Object value = propertyValue.getValue();
- if (value instanceof BeanReference) {
- // A 依賴 B，獲取 B 的實例化
- BeanReference beanReference = (BeanReference) value;
- value = getBean(beanReference.getBeanName());
- }
- // 屬性填充
- BeanUtil.setFieldValue(bean, name, value);
- }
- } catch (Exception e) {
- throw new BeansException("Error setting property values：" + beanName);
- }
- }
- public InstantiationStrategy getInstantiationStrategy() {
- return instantiationStrategy;
- }
- public void setInstantiationStrategy(InstantiationStrategy instantiationStrategy) {
- this.instantiationStrategy = instantiationStrategy;
- }
- }
這個類的內(nèi)容稍微有點長，主要包括三個方法：createBean、createBeanInstance、applyPropertyValues，這里我們主要關(guān)注 createBean 的方法中調(diào)用的 applyPropertyValues 方法。
在 applyPropertyValues 中，通過獲取 beanDefinition.getPropertyValues() 循環(huán)進行屬性填充操作，如果遇到的是 BeanReference，那么就需要遞歸獲取 Bean 實例，調(diào)用 getBean 方法。
當把依賴的 Bean 對象創(chuàng)建完成后，會遞歸回現(xiàn)在屬性填充中。這里需要注意我們并沒有去處理循環(huán)依賴的問題，這部分內(nèi)容較大，后續(xù)補充。BeanUtil.setFieldValue(bean, name, value) 是 hutool-all 工具類中的方法，你也可以自己實現(xiàn)
五、測試
1. 事先準備
cn.bugstack.springframework.test.bean.UserDao
- public class UserDao {
- private static Map<String, String> hashMap = new HashMap<>();
- static {
- hashMap.put("10001", "小傅哥");
- hashMap.put("10002", "八杯水");
- hashMap.put("10003", "阿毛");
- }
- public String queryUserName(String uId) {
- return hashMap.get(uId);
- }
- }
cn.bugstack.springframework.test.bean.UserService
- public class UserService {
- private String uId;
- private UserDao userDao;
- public void queryUserInfo() {
- System.out.println("查詢用戶信息：" + userDao.queryUserName(uId));
- }
- // ...get/set
- }
Dao、Service，是我們平常開發(fā)經(jīng)常使用的場景。在 UserService 中注入 UserDao，這樣就能體現(xiàn)出Bean屬性的依賴了。
2. 測試用例
- @Test
- public void test_BeanFactory() {
- // 1.初始化 BeanFactory
- DefaultListableBeanFactory beanFactory = new DefaultListableBeanFactory();
- // 2. UserDao 注冊
- beanFactory.registerBeanDefinition("userDao", new BeanDefinition(UserDao.class));
- // 3. UserService 設(shè)置屬性[uId、userDao]
- PropertyValues propertyValues = new PropertyValues();
- propertyValues.addPropertyValue(new PropertyValue("uId", "10001"));
- propertyValues.addPropertyValue(new PropertyValue("userDao",new BeanReference("userDao")));
- // 4. UserService 注入bean
- BeanDefinition beanDefinition = new BeanDefinition(UserService.class, propertyValues);
- beanFactory.registerBeanDefinition("userService", beanDefinition);
- // 5. UserService 獲取bean
- UserService userService = (UserService) beanFactory.getBean("userService");
- userService.queryUserInfo();
- }
與直接獲取 Bean 對象不同，這次我們還需要先把 userDao 注入到 Bean 容器中。beanFactory.registerBeanDefinition("userDao", new BeanDefinition(UserDao.class));
接下來就是屬性填充的操作了，一種是普通屬性 new PropertyValue("uId", "10001")，另外一種是對象屬性 new PropertyValue("userDao",new BeanReference("userDao"))
接下來的操作就簡單了，只不過是正常獲取 userService 對象，調(diào)用方法即可。
3. 測試結(jié)果
查詢用戶信息：小傅哥
Process finished with exit code 0
- 從測試結(jié)果看我們的屬性填充已經(jīng)起作用了，因為只有屬性填充后，才能調(diào)用到Dao方法，如：userDao.queryUserName(uId)
- 那么我們在看看Debug調(diào)試的情況下，有沒有進入到實現(xiàn)的 Bean 屬性填充中，如下：
好，就是截圖這里，我們看到已經(jīng)開始進行屬性填充操作了，當發(fā)現(xiàn)屬性是 BeanReference 時，則需要獲取創(chuàng)建 Bean 實例。
六、總結(jié)
在本章節(jié)中我們把 AbstractAutowireCapableBeanFactory 類中的創(chuàng)建對象功能又做了擴充，依賴于是否有構(gòu)造函數(shù)的實例化策略完成后，開始補充 Bean 屬性信息。當遇到 Bean 屬性為 Bean 對象時，需要遞歸處理。最后在屬性填充時需要用到反射操作，也可以使用一些工具類處理。
每一個章節(jié)的功能點我們都在循序漸進的實現(xiàn)，這樣可以讓新人更好的接受關(guān)于 Spring 中的設(shè)計思路。尤其是在一些已經(jīng)開發(fā)好的類上，怎么擴充新的功能時候的設(shè)計更為重要。學(xué)習(xí)編程有的時候?qū)W習(xí)思路設(shè)計要比僅僅是做簡單實現(xiàn)，更能提升編程思維。
到這一章節(jié)關(guān)于 Bean 的創(chuàng)建操作就開發(fā)完成了，接下來需要整個框架的基礎(chǔ)上完成資源屬性的加載，就是我們需要去動 Xml 配置了，讓我們這小框架越來越像 Spring。另外在框架實現(xiàn)的過程中所有的類名都會參考 Spring 源碼，以及相應(yīng)的設(shè)計實現(xiàn)步驟也是與 Spring 源碼中對應(yīng)，只不過會簡化一些流程，但你可以拿相同的類名，去搜到每一個功能在 Spring 源碼中的實現(xiàn)。
