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spring底层核心原理解析

知识点

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

获取实例化对象

方式一

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

说明：

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？
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？
第三行代码，就是简单的调用UserService的test()方法。

方式二
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：

@Component
public class UserService{
    public void test(){
        System.out.println("test");
    }
}

public class Test{
    public static void main(String[] args){
        //创建spring容器
        AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
        
        //从spring容器中拿到UserService对象       
        UserService userService = (UserService) context.getBean("userService");
        userService.test();
    }
}

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

}

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.duay"/>
<bean id="userService" class="com.duay.service.UserService"/>

AppConfig中的内容为：

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

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

}

spring.xml和AppConfig.class本质上是一样的。

通过spring容器获取到的bean和new出来的有什么区别

@Component
public class OrderService{
    
}

@Component
public class UserService{
    @Autowired
    private OrderService orderService;

    public void test(){
        System.out.println("test");
    }
}

public class Test{
    public static void main(String[] args){
        //创建spring容器
        AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
        
        //从spring容器中拿到UserService对象       
        UserService userService = (UserService) context.getBean("userService");
        UserService userService1 = new UserService();
        userService.test();
    }
}

&emsp: 从spring容器中拿到UserService对象，它里面的orderService属性是有值的。而new出来的UserService对象，它里面的属性是没有值的。

spring是如何创建bean的

&emsp: 最简单的说：它是通过构造方法创建一个无参对象的，这是没有值的。然后依赖注入（属性赋值）得到一个属性有值的bean。

Bean的创建过程

Bean的生命周期

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）
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）
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）
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）
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）
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）

当Spring根据UserService类来创建一个Bean时：

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。
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：

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）
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。

判断一个类是否实现了某个接口

public User implements UserServer{

}

public class test{
    User user = new User();
    boolean result = (User instanceof UserServer);
}

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
如果一个类存在多个构造方法 i. 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
ii. 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

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
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
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

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）：

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
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
最终如果没有找到，则会报错，无法创建当前Bean对象

AOP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

找出所有的切面Bean
遍历切面中的每个方法，看是否写了@Before、@After等注解
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
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

生成代理类UserServiceProxy，代理类继承UserService
代理类中重写了父类的方法，比如UserService中的test()方法
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）
代理类中的test()方法被执行时的逻辑如下： i. 执行切面逻辑（@Before）
ii. 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。

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

判断当前执行的方法是否存在@Transactional注解
如果存在，则利用事务管理器（TransactionMananger）新建一个数据库连接
修改数据库连接的autocommit为false
执行target.test()，执行程序员所写的业务逻辑代码，也就是执行sql
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。