Spring-bean

概念

基本概念：Bean是由Spring IoC容器实例化、组装和管理的一个对象，它是Spring应用程序的基本构建块。
管理范围：Bean可以是Java对象、组件、服务，或者是应用程序中的任何一个被Spring容器管理的对象。

名词介绍

实例化：Spring 容器负责实例化 Bean。当应用程序启动时，Spring 容器会根据配置信息或注解扫描的结果，找到并实例化所有被标记为 Bean 的类，并将它们加入容器中。实例化的过程由 Spring 的 IoC 容器负责。
管理：一旦 Bean 被实例化，Spring 容器将负责管理 Bean 的生命周期和依赖关系。它会根据配置文件或注解的信息，自动解决 Bean 之间的依赖关系，确保在需要的时候正确的注入依赖。Spring 容器还会负责销毁不再需要的 Bean。
依赖注入：依赖注入是 Spring 框架的一个重要特性，它允许通过自动或显式配置的方式将 Bean 的依赖项注入到其它 Bean 中。依赖注入可以通过构造函数注入、Setter 方法注入或字段注入的方式实现，其中最常见的是使用 ‘@Autowired’注解进行注入。
作用域：Spring 框架提供了多种作用域（scope）来管理 Bean 的生命周期。常见的作用域包括单例（Singleton）、原型（Prototype）、会话（Session）、请求（Request）等。默认情况下，Bean 是单例的，即每个容器中只存在一个实例。但可以根据需要配置其它作用域。
自动装配：Spring Boot 支持自动装配（Auto - wiring），它能够根据类型或名称自动解析和注入依赖关系。通过在需要注入的字段、构造函数或 Setter 方法上使用 ‘@Autowired’ 注解，Spring 容器会自动查找并注入对应的 Bean。

总的来说，Bean 是 Spring 框架中被实例化、管理和维护的对象。通过在类上使用 ‘@Component’ 注解或其派生注解，将一个类声明为 Bean，并将其交给 Spring 容器处理。Spring 容器负责实例化、管理和维护 Bean 的生命周期和依赖关系。通过依赖注入和自动装配，应用程序可以方便的使用和管理 Bean。

自动装配

概念

自动装配是指Spring框架通过一定的规则，在容器中自动为Bean之间建立依赖关系的过程。在使用自动装配时，开发者无需显式地指定Bean之间的依赖关系，Spring会根据一些配置信息自动将合适的Bean注入到目标Bean中。

Spring Boot 自动装配的实现

核心注解与自动配置机制

@SpringBootApplication注解：
- 这是一个组合注解，包含了@SpringBootConfiguration、@EnableAutoConfiguration、@ComponentScan三个重要注解。
- @SpringBootConfiguration：表明这是一个Spring Boot的配置类。
- @EnableAutoConfiguration：启用Spring Boot的自动配置机制。
- @ComponentScan：启用组件扫描，以便找到带有@Component、@Service、@Repository、@Controller等注解的Spring组件，并将它们注册为Spring Bean。
@EnableAutoConfiguration注解：
- 触发自动配置机制。
- Spring Boot会根据类路径中的依赖、属性文件中的配置以及其他环境变量来判断并自动配置应用所需的Bean。

二、spring.factories文件与自动配置类

spring.factories文件：
- 位于META-INF目录下。
- 列出了所有的自动配置类（Auto-Configuration Classes）。
- 在Spring应用上下文初始化时，这些自动配置类会被加载，并根据条件自动配置相应的Bean。
自动配置类：
- 自动配置类通常使用条件注解（Conditional Annotations）来控制Bean的装配。
- 常见的条件注解包括：
  - @ConditionalOnClass：只有在指定的类在类路径上存在时才会装配Bean。
  - @ConditionalOnMissingBean：只有在指定的Bean不存在时才会装配Bean。
  - @ConditionalOnProperty：只有在指定的属性存在并具有特定值时才会装配Bean。

三、组件扫描与Bean注册

组件扫描：
- 通过@ComponentScan注解启用组件扫描。
- Spring会扫描指定包及其子包中的所有组件（带有@Component、@Service、@Repository、@Controller等注解的类），并将它们注册为Spring Bean。
Bean注册：
- 在自动配置过程中，Spring Boot会根据检测到的依赖和条件注解来判断是否需要创建和注册Bean。
- 如果满足条件，Spring Boot会创建对应的Bean，并将其注册到Spring应用程序上下文中，以供应用程序使用。

四、自定义自动配置

除了使用Spring Boot提供的自动配置外，开发者还可以自定义自己的自动配置：

创建一个配置类，并在类上添加@Configuration和@EnableConfigurationProperties注解。
在配置类中使用条件注解（如@ConditionalOnClass、@ConditionalOnMissingBean等）指定自动配置的条件。
使用@ConfigurationProperties注解创建配置属性类，并在配置类中注入该属性类。
编写需要自动配置的Bean，并使用@Bean注解将Bean注册到容器中。

综上所述，Spring Boot通过核心注解、spring.factories文件、自动配置类、组件扫描与Bean注册以及自定义自动配置等机制和步骤实现了bean的自动装配。这使得开发者可以更加便捷地集成第三方组件和库，并在应用程序中使用它们，而无需手动配置大量的XML文件或Java配置类。

注入

注入是指将依赖对象（Bean）的引用或数值注入到目标对象（Bean）中的过程。Spring支持多种注入方式，包括构造器注入、Setter方法注入和字段注入。

构造器注入（Constructor Injection）：
- 通过构造方法将依赖对象注入到目标对象中。
- 实现方式：在目标对象的构造方法中声明参数，Spring容器负责将依赖对象的实例传递给构造方法。
- 优点：确保依赖对象在目标对象创建时即被注入，避免了后续注入可能带来的不确定性。
Setter方法注入（Setter Injection）：
- 通过Setter方法将依赖对象注入到目标对象中。
- 实现方式：在目标对象中提供一个Setter方法，Spring容器负责调用该方法并传递依赖对象的实例。
- 优点：灵活性高，可以在目标对象创建后再进行依赖注入。
字段注入（Field Injection）：
- 通过字段直接将依赖对象注入到目标对象中。
- 实现方式：在目标对象中声明一个字段，并使用@Autowired、@Inject等注解标记该字段，Spring容器负责将依赖对象的实例注入该字段。
- 优点：简洁明了，减少了代码量。但可能导致测试困难，因为依赖对象在字段声明时即被注入，不易于替换为模拟对象。

生命周期

概念

Spring Bean的生命周期是指从Bean的创建到销毁所经历的一系列过程。这个过程由Spring容器进行管理，确保了Bean的实例化和依赖注入等操作的正确执行。

Bean定义

在Spring配置文件中或通过注解等方式定义Bean，包括Bean的类名、作用域、依赖关系等。
Spring容器在启动时扫描这些配置，并解析成内部的BeanDefinition对象，该对象包含了Bean的各种定义信息。

Bean实例化

对于BeanFactory容器，当用户请求一个尚未初始化的Bean时，容器会调用createBean方法进行实例化。
对于ApplicationContext容器，在容器启动时就会实例化所有非延迟加载的Bean。
实例化过程仅仅是创建Bean的实例，并未进行依赖注入和初始化。

Bean属性赋值

Spring根据BeanDefinition中的信息，通过反射机制为Bean的属性赋值。
例如@Autowired 等注解注入的对象、@Value 注入的值、setter方法或构造函数注入依赖和值、@Resource注入的各种资源。

Bean初始化

Aware接口回调：
- 如果Bean实现了xxxAware接口（如BeanNameAware、BeanFactoryAware等），Spring容器会在Bean初始化前后调用相应的set方法，将相关的Aware实例注入给Bean。
BeanPostProcessor前置处理：
- 在Bean初始化之前，Spring容器会调用实现了BeanPostProcessor接口的类的postProcessBeforeInitialization方法，对Bean进行前置处理。
初始化Bean：
- 如果Bean实现了InitializingBean接口，Spring容器会调用其afterPropertiesSet方法进行初始化。
- 或者，如果Bean在配置中指定了init-method属性，Spring容器会调用该属性指定的方法进行初始化。
BeanPostProcessor后置处理：
- 在Bean初始化之后，Spring容器会调用实现了BeanPostProcessor接口的类的postProcessAfterInitialization方法，对Bean进行后置处理。