SpringBeanDefinition详解

在Spring框架中，Bean是重要的资源，每个Bean在容器中都应该有一个对应的BeanDefinition对象，它是Spring中定义和封装Bean配置元数据的中心描述符。BeanDefinition对象是Spring中IoC容器创建、装配和管理Bean的核心类，掌握BeanDefinition及其相关的属性和方法，有助于深入理解Spring框架的设计思想和核心功能。

一、获取BeanDefinition对象

在Spring框架中，获取BeanDefinition对象常见的方式有三种：

1、使用BeanFactory接口或ApplicationContext接口中的getBeanDefinition方法获取指定Bean的BeanDefinition对象；

BeanDefinition bd = factory.getBeanDefinition("beanName"); //通过Bean名称获取BeanDefinition
BeanDefinition bd = factory.getBeanDefinition(BeanClass.class); //通过Bean类型获取BeanDefinition

2、使用ClassPathXmlApplicationContext、FileSystemXmlApplicationContext等XmlApplicationContext实现类创建Spring容器，通过BeanDefinitionReader或BeanDefinitionParser解析读取xml中的配置信息，然后生成BeanDefinition对象；

@Bean
public BeanDefinitionReader beanDefinitionReader() throws Exception {
    XmlBeanDefinitionReader reader = new XmlBeanDefinitionReader(beanFactory());
    reader.loadBeanDefinitions(new ClassPathResource("beans.xml"));
    return reader;
}

3、通过BeanDefinitionBuilder创建和修改BeanDefinition对象。

BeanDefinitionBuilder builder = BeanDefinitionBuilder.genericBeanDefinition(BeanClass.class);
builder.addPropertyValue("propertyName", "propertyValue");
builder.setScope(BeanDefinition.SCOPE_SINGLETON);
BeanDefinition bd = builder.getBeanDefinition();

二、Bean的作用域

在Spring框架中，Bean通过Scope属性来定义Bean的作用域，Spring框架提供了以下五种作用域：

1、singleton：单例模式，容器中只存在一个Bean实例，默认作用域；

2、prototype：原型模式，每次请求Bean时，都会创建一个新的Bean实例；

3、request：针对Web应用，每个Http请求都会创建一个新的Bean实例；

4、session：针对Web应用，每个Http Session会创建一个新的Bean实例；

5、globalSession：针对Web应用，全局Http Session会创建一个新的Bean实例。

BeanDefinitionBuilder builder = BeanDefinitionBuilder.genericBeanDefinition(BeanClass.class);
builder.setScope(BeanDefinition.SCOPE_PROTOTYPE);
BeanDefinition bd = builder.getBeanDefinition();

三、Bean的声明周期

在Spring框架中，Bean生命周期可以被分为以下七个阶段：

1、实例化Bean：Spring容器根据BeanDefinition的配置信息创建一个Bean实例；

2、设置对象属性：Spring容器根据BeanDefinition的配置信息将属性或引用注入到Bean中；

3、调用BeanPostProcessor的postProcessBeforeInitialization()方法：BeanPostProcessor是Spring框架提供的接口，用于对Bean进行初始化前后的处理工作；

4、调用InitializingBean接口的afterPropertiesSet()方法或者在xml文件中配置init-method方法：该方法在Bean的所有属性被设置之后调用，完成其他的初始化工作；

5、调用BeanPostProcessor的postProcessAfterInitialization()方法：如果这个Bean是SmartInitializingSingleton或者SmartLifecycle接口的实现类并且被注册了，直接进入第七步；

6、Bean可以使用了：Bean正在工作当中；

7、调用SmartLifecycle的start()方法或SmartInitializingSingleton的afterSingletonsInstantiated()方法：如果Bean实现了SmartLifecycle接口，那么在Spring启动时，自动调用start()方法使Bean处于运行状态；如果Bean实现了SmartInitializingSingleton接口，那么在所有Bean都初始化完成后，调用afterSingletonsInstantiated()方法。

@Component
public class ExampleBean implements InitializingBean, DisposableBean, SmartInitializingSingleton, SmartLifecycle {
    //...
    @Override
    public void afterSingletonsInstantiated() {
        log.info("Executing afterSingletonsInstantiated()");
    }
    @Override
    public void start() {
        log.info("Executing start()");
    }
    //...
}

四、Bean的依赖关系

Spring框架中，Bean之间的依赖关系通常通过BeanDefinition对象中的DependsOn属性、@Autowired注解和@Resource注解来完善。

1、DependsOn属性：用于强制提前初始化特定Bean依赖的Bean；

BeanDefinitionBuilder builder = BeanDefinitionBuilder.genericBeanDefinition(BeanClass.class);
builder.getBeanDefinition().setDependsOn(new String[]{"dependentBean"});

2、@Autowired注解：将其他Bean作为属性注入到当前Bean中，以创建依赖关系；

@Component
public class ExampleBean {
    @Autowired
    private OtherBean otherBean;
    //...
}

3、@Resource注解：类似@Autowired注解，用于将其他Bean作为属性注入到当前Bean中，可以指定Bean的名称或者类型。

@Component
public class ExampleBean {
    @Resource(name = "otherBean")
    private OtherBean otherBean;
    //...
}

五、Bean的元数据

Spring框架中，Bean元数据是指Bean的详细描述信息，包括Bean的类名、作用域、构造参数、属性、依赖等。Spring提供了多种方式来定义Bean元数据。

1、xml方式：通过定义xml文档，在xml元素中声明Bean元数据；

2、JavaConfig方式：使用JavaConfig方式定义Bean元数据，通过@Configuration注解标记JavaConfig类，使用@Bean注解定义Bean；

@Configuration
public class AppConfig {
    @Bean
    public ExampleBean exampleBean(){
        ExampleBean exampleBean = new ExampleBean();
        exampleBean.setPropertyName("propertyValue");
        return exampleBean;
    }
}

六、Bean的后置处理器

在Spring框架中，Bean的后置处理器是指在Bean生命周期中，在Bean属性注入、Bean初始化前后等阶段对Bean进行定制化操作的处理器。Spring框架提供了如下的Bean后置处理器接口：

1、BeanPostProcessor：所有Bean后置处理器都需要实现该接口；

2、InstantiationAwareBeanPostProcessor：继承BeanPostProcessor接口，用来在Bean实例化前后对Bean进行特殊处理，例如Bean自动装载、AOP功能实现；

3、BeanFactoryPostProcessor：在BeanFactory容器实例化完成之后，BeanFactoryPostProcessor接口会先于其他Bean被实例化，用于对BeanFactory容器进行post-processing操作。

public class ExampleBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor {
    @Override
    public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        //执行Bean初始化前的操作
        return bean;
    }
    @Override
    public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        //执行Bean初始化后的操作
        return bean;
    }
}

七、总结

本文详细介绍了Spring框架中BeanDefinition的相关概念，包括获取BeanDefinition对象、Bean的作用域、Bean的声明周期、Bean的依赖关系、Bean的元数据和Bean的后置处理器等。Spring框架通过BeanDefinition对象的封装和管理，实现对Bean的自动装配、托管、管理等核心功能，使得Spring框架应用更加简单、更加灵活、更加高效。