[Day - 08] - Spring 通用注入各式元件运作与设计

Abstract

每个开发者在开发一套系统时，必定会开发些服务所需的相关元件，但如何方便建立这些元件又不占用JVM的堆积(Heap)呢？就需要有一个容器暂存这些元件类别，此时，我们才选用Spring这套框架提供了多种注入方式，快速的从IoC配置池中进行注入开发者所需要的Bean元件，让使用者成功地运用相关元件类别进行各类服务运算，在本章节中，我们提供了六种取得Bean类别元件方式，更佳的帮助读者可透过这几种方式可进一步获得所需的解法。

Principle Introduction

无论使用注解(@Annotation)或XML方式获取所需的Bean元件类别，如同前面章节所述，皆是透过BeanFactory进行获取对应元件，由於本章节主要以注解方式进行注入元件，故以介绍＠Autowired进行注入Bean元件原理为主，此方法主要透过AutowiredAnnotationBeanPostProcessor该类别进行实现，Spring主要采用CGLIB中的MethodInterceptor方法取得专案下的所有类别及注解，并将所有相关模式元件储存於IoC配置池元件，我们称此容器元件工厂为BeanFactory，当开发者配置@Autowired时，会自动注入相对应介面之元件或优先权(@Primary)最高之元件，若有多个继承相同介面的元件及未有配置优先权(@Primary)之元件时，而开发者须配置预选元件名称(@Qualifier)，或透过ApplicationContext进行获取Bean元件时给予对应预选元件名称，由此可证，开发者所指定注入的物件，必须不可为共通性物件(Object)，须为指定物件类别，透过此运作原理即可获取您所配置的元件，相关范例如下。

相关Bean元件获取方法

自动注入最高优先元件

    @Primary
    @Component("North")
    public class NorthCityComponent implements AreaCityComponent {


        @Override
        public List<CityModel> getCityList() {
          .....
          .....
          .....
        }
    }
    @Autowired
    AreaCityComponent primaryComponent;

透过@Qualifer配置预选元件名称进行注入元件

    @Component("Center")
    public class CenterCityComponent implements AreaCityComponent {


        @Override
        public List<CityModel> getCityList() {
          .....
          .....
          .....
        }
    }
    
    @Qualifier("Center")
    @Autowired
    AreaCityComponent qualifierWithCenterAreaComponent;

透过@Qualifer配置预选元件名称进行注入Override後的Bean元件

    @Bean("SouthBean")
    public SouthCityComponent getSouthCityComponent() {
        return new SouthCityComponent() {
            @Override
            public List<CityModel> getCityList() {
                List<CityModel> cityModels = southCityComponent.getCityList();

                cityModels = cityModels.stream().map(cityModel -> {
                    if (cityModel.getName().equalsIgnoreCase("Penghu County")) {
                        cityModel.setSpecialLocalProduct("Brown Sugar Steamed Cake");
                    }
                    return cityModel;
                }).collect(Collectors.toList());
                return cityModels;
            }
        };
    }
    
    @Qualifier("SouthBean")
    @Autowired
    AreaCityComponent overrideWithSouthBeanComponent;

透过ApplicationContext取得Bean元件

    AreaCityComponent eastCityComponent;
    
    @Autowired
    private ApplicationContext applicationContext;

    @Before
    public void init() {
        eastCityComponent =  applicationContext.getBean("East",AreaCityComponent.class);
        ........
    }

透过BeanFactory取得Bean元件

    AreaCityComponent fujianCityComponent;
    
    @Autowired
    BeanFactory beanFactory;

    @Before
    public void init() {
        ........
        fujianCityComponent = beanFactory.getBean("Fujian",AreaCityComponent.class);
    }

由上述范例我们可以看出，以@Autowired方式经由多层代理进行注入最方便，但透过BeanFactory直接进行注入取得是最快速的方式，供各位开发者作参考及引用。

Structure

由此架构图我们可得知开发者所运用的注入式注解(@Autowired)皆透过SpringBeanAutowiringSupport此类别进行代理产生，其架构流程如图一所示，所有注入式注解(@Autowired)标签皆透过AutowiredAnnotationBeanPostProcessor核心类别元件进行产生出InjectionMetadata物件，并触发inject方法产生出对应开发者所需之元件类别，在这过程中必须经过三道逻辑演算法，第一道流程processInjection，区分为方法类型注解(Method Annotation)及栏位类型注解(Field Annotation)，此流程会判断所待处理支援间类别是否有配置候选元件名称注解(@Qualifier)，有混合型注解配置，会触发postProcessMergedBeanDefinition方法，若其注解作用在方法上，最终会触发postProcessProperties方法，若仅为单一注解(@Autowired)，则进行触发processInjection方法，所有元资料(Metadata)配置完後即传送至第二道流程findAutowiringMetadata，若有则选此名称作为Bean Name，若无则以类别名称当做Bean Name，并取得相关快取资料後进行相关逻辑处理，最後进入第三方法buildAutowiringMetadata，此方法会分为栏位型及方法型反射性处理，最後透过ShortcutDependencyDesriptor此类别进行代理产生InjectionMetadata物件处理相关反射元件行为。