关于java:在Spring-Bean实例过程中如何使用反射和递归处理的Bean属性填充

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作者：小傅哥
博客：https://bugstack.cn

积淀、分享、成长，让本人和别人都能有所播种！😄

[x] 第 1 章：开篇介绍，我要带你撸 Spring 啦！
[x] 第 2 章：小试牛刀，实现一个简略的 Bean 容器
[x] 第 3 章：初显身手，使用设计模式，实现 Bean 的定义、注册、获取
[x] 第 4 章：锋芒毕露，基于 Cglib 实现含构造函数的类实例化策略
[x] 第 5 章：一举成名，为 Bean 对象注入属性和依赖 Bean 的性能实现
[] 第 6 章：待归档 …

超卖、掉单、幂等，你的程序总是不抗揍！

想想，经营曾经对外宣传了七八天的流动，满心欢喜的等着最初一天页面上线对外了，忽然呈现了一堆异样、资损、闪退，而用户流量昙花一现，最初想死的心都有！

就编程开发来讲，丢三落四、乱码七糟，可能这就是大部分高级程序员日常开发的真实写照，在即便有测试人员验证的状况下，也会呈现带 Bug 上线的景象，只不过是过后没有发现而已！因为是人写代码，就肯定会有谬误，即便是老码农

就程序 Bug 来讲，会包含产品 PRD 流程上的 Bug、经营配置流动时候的 Bug、研发开发时性能实现的 Bug、测试验证时漏掉流程的 Bug、上线过程中运维服务相干配置的 Bug，而这些其实都能够通过制订的流程标准和肯定的研发教训积攒，缓缓尽可能减少。

而另外一类是沟通留下的 Bug，通常状况下业务提需要、产品定计划、研发做实现，最终还要有 UI、测试、经营、架构等等各个环节的人员参加到一个我的项目的承接、开发到上线运行，而在这一群人须要放弃一个对立的信息流传其实是很难的。比方在我的项目开发中期，经营给产品说了一个新增的需要，产品感觉性能也不大，随即找到对应的前端研发加个逻辑，但没想到可能也影响到了后端的开发和测试的用例。最初性能尽管是上线了，可并不在整个产研测的需要覆盖度范畴里，也就隐形的埋下了一个坑。

所以，如果你想让你的程序很抗揍，接的住农夫三拳，那么你要做的就不只是一个单纯的搬砖码农！

首先咱们回顾下这几章节都实现了什么，包含：实现一个容器、定义和注册 Bean、实例化 Bean，依照是否蕴含构造函数实现不同的实例化策略，那么在创建对象实例化这咱们还短少什么？其实还短少一个对于 类中是否有属性的问题，如果有类中蕴含属性那么在实例化的时候就须要把属性信息填充上，这样才是一个残缺的对象创立。

对于属性的填充不只是 int、Long、String，还包含还没有实例化的对象属性，都须要在 Bean 创立时进行填充操作。不过这里咱们临时不会思考 Bean 的循环依赖，否则会把整个性能实现撑大，这样新人学习时就把握不住了，待后续陆续先把外围性能实现后，再逐步完善

鉴于属性填充是在 Bean 应用 newInstance 或者 Cglib 创立后，开始补全属性信息，那么就能够在类 AbstractAutowireCapableBeanFactory 的 createBean 办法中增加补全属性办法。这部分大家在实习的过程中也能够对照 Spring 源码学习，这里的实现也是 Spring 的简化版，后续对照学习会更加易于了解

属性填充要在类实例化创立之后，也就是须要在 AbstractAutowireCapableBeanFactory 的 createBean 办法中增加 applyPropertyValues 操作。
因为咱们须要在创立 Bean 时候填充属性操作，那么就须要在 bean 定义 BeanDefinition 类中，增加 PropertyValues 信息。
另外是填充属性信息还包含了 Bean 的对象类型，也就是须要再定义一个 BeanReference，外面其实就是一个简略的 Bean 名称，在具体的实例化操作时进行递归创立和填充，与 Spring 源码实现一样。Spring 源码中 BeanReference 是一个接口

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

工程源码 ： 公众号「bugstack 虫洞栈」，回复：Spring 专栏，获取残缺源码

Spring Bean 容器类关系，如图 5-2

本章节中须要新减少 3 个类，BeanReference(类援用)、PropertyValue(属性值)、PropertyValues(属性汇合)，别离用于类和其余类型属性填充操作。
另外改变的类次要是 AbstractAutowireCapableBeanFactory，在 createBean 中补全属性填充局部。

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;
    }

}

这两个类的作用就是创立出一个用于传递类中属性信息的类，因为属性可能会有很多，所以还须要定义一个汇合包装下。

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 注册的过程中是须要传递 Bean 的信息，在几个后面章节的测试中都有所体现 new BeanDefinition(UserService.class, propertyValues);
所以为了把属性肯定交给 Bean 定义，所以这里填充了 PropertyValues 属性，同时把两个构造函数做了一些简略的优化，防止前面 for 循环时还得判断属性填充是否为空。

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);
            // 给 Bean 填充属性
            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 属性填充
     */
    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 依赖 B，获取 B 的实例化
                    BeanReference beanReference = (BeanReference) value;
                    value = getBean(beanReference.getBeanName());
                }
                // 属性填充
                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;}

}

这个类的内容略微有点长，次要包含三个办法：createBean、createBeanInstance、applyPropertyValues，这里咱们次要关注 createBean 的办法中调用的 applyPropertyValues 办法。
在 applyPropertyValues 中，通过获取 beanDefinition.getPropertyValues() 循环进行属性填充操作，如果遇到的是 BeanReference，那么就须要递归获取 Bean 实例，调用 getBean 办法。
当把依赖的 Bean 对象创立实现后，会递归回当初属性填充中。这里须要留神咱们并没有去解决循环依赖的问题，这部分内容较大，后续补充。BeanUtil.setFieldValue(bean, name, value) 是 hutool-all 工具类中的办法，你也能够本人实现

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("查问用户信息：" + userDao.queryUserName(uId));
    }

    // ...get/set
}

Dao、Service，是咱们平时开发常常应用的场景。在 UserService 中注入 UserDao，这样就能体现出 Bean 属性的依赖了。

@Test
public void test_BeanFactory() {
    // 1. 初始化 BeanFactory
    DefaultListableBeanFactory beanFactory = new DefaultListableBeanFactory();  

    // 2. UserDao 注册
    beanFactory.registerBeanDefinition("userDao", new BeanDefinition(UserDao.class));   

    // 3. UserService 设置属性[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 获取 bean
    UserService userService = (UserService) beanFactory.getBean("userService");
    userService.queryUserInfo();}

与间接获取 Bean 对象不同，这次咱们还须要先把 userDao 注入到 Bean 容器中。beanFactory.registerBeanDefinition("userDao", new BeanDefinition(UserDao.class));
接下来就是属性填充的操作了，一种是一般属性 new PropertyValue("uId", "10001")，另外一种是对象属性 new PropertyValue("userDao",new BeanReference("userDao"))
接下来的操作就简略了，只不过是失常获取 userService 对象，调用办法即可。

查问用户信息：小傅哥

Process finished with exit code 0

从测试后果看咱们的属性填充曾经起作用了，因为只有属性填充后，能力调用到 Dao 办法，如：userDao.queryUserName(uId)
那么咱们在看看 Debug 调试的状况下，有没有进入到实现的 Bean 属性填充中，如下：
- 好，就是截图这里，咱们看到曾经开始进行属性填充操作了，当发现属性是 BeanReference 时，则须要获取创立 Bean 实例。

在本章节中咱们把 AbstractAutowireCapableBeanFactory 类中的创建对象性能又做了裁减，依赖于是否有构造函数的实例化策略实现后，开始补充 Bean 属性信息。当遇到 Bean 属性为 Bean 对象时，须要递归解决。最初在属性填充时须要用到反射操作，也能够应用一些工具类解决。
每一个章节的性能点咱们都在循序渐进的实现，这样能够让新人更好的承受对于 Spring 中的设计思路。尤其是在一些曾经开发好的类上，怎么裁减新的性能时候的设计更为重要。学习编程有的时候学习思路设计要比仅仅是做简略实现，更能晋升编程思维。
到这一章节对于 Bean 的创立操作就开发实现了，接下来须要整个框架的根底上实现资源属性的加载，就是咱们须要去动 Xml 配置了，让咱们这小框架越来越像 Spring。另外在框架实现的过程中所有的类名都会参考 Spring 源码，以及相应的设计实现步骤也是与 Spring 源码中对应，只不过会简化一些流程，但你能够拿雷同的类名，去搜到每一个性能在 Spring 源码中的实现。

《Spring 手撸专栏》第 1 章：开篇介绍，我要带你撸 Spring 啦！
小傅哥，一个有“副业”的码农！
你说，怎么把 Bean 塞到 Spring 容器？
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数学，离一个程序员有多近？

正文完

java

发表至： java

2021-06-03

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关于java:在Spring-Bean实例过程中如何使用反射和递归处理的Bean属性填充

《Spring 手撸专栏》目录

一、前言

二、指标

三、设计

四、实现

1. 工程构造

2. 定义属性

3. Bean 定义补全

4. Bean 属性填充

五、测试

1. 当时筹备

2. 测试用例

3. 测试后果

六、总结

七、系列举荐

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