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Spring之什么是ObjectFactory?什么是ObjectProvider?

 更新時(shí)間:2023年01月01日 08:49:34   作者:程序員DMZ  
這篇文章主要介紹了Spring之什么是ObjectFactory?什么是ObjectProvider?具有很好的參考價(jià)值,希望對(duì)大家有所幫助。如有錯(cuò)誤或未考慮完全的地方,望不吝賜教

在Spring的學(xué)習(xí)過程中,總是學(xué)的越多,不懂的越多。本來只是想將ApplicationContext的相關(guān)內(nèi)容全部梳理一遍,結(jié)果發(fā)現(xiàn)涉及的東西越來越多,比如上篇文章中的ResolvableType,到這篇文章介紹的ObjectFactory跟ObjectProvider。不過想想也沒辦法,一步一步往前走唄,在這個(gè)過程中也確實(shí)學(xué)到了很多東西。廢話不多說,直接進(jìn)入正文。

ObjectFactory

接口定義

// 一個(gè)對(duì)象工廠
public interface ObjectFactory<T> {

    // 返回一個(gè)對(duì)象
    T getObject() throws BeansException;

}

這個(gè)接口的定義非常簡(jiǎn)單,就是一個(gè)對(duì)象工廠,定義了一個(gè)返回對(duì)象的工廠方法?;仡櫸覀冎苯咏榻B過的一個(gè)內(nèi)容FactroyBean,其接口定義如下:

public interface FactoryBean<T> {

	@Nullable
	T getObject() throws Exception;

	@Nullable
	Class<?> getObjectType();

	default boolean isSingleton() {
		return true;
	}

}

可以看到兩者都有一個(gè)getObject方法,那么它們有什么區(qū)別或者聯(lián)系呢?

跟FactoryBean的區(qū)別及聯(lián)系

聯(lián)系

二者在功能設(shè)計(jì)上是沒有什么聯(lián)系的,他們最大的共同點(diǎn)就是都采用了工廠模式,通過工廠模式來返回一個(gè)對(duì)象

區(qū)別

FactoryBeanBeanFacotry的實(shí)現(xiàn)中有著特殊的處理,如果一個(gè)對(duì)象實(shí)現(xiàn)了FactoryBean 那么通過它get出來的對(duì)象實(shí)際是factoryBean.getObject()得到的對(duì)象,如果想得到FactoryBean必須通過在 '&' + beanName的方式獲取

FactoryBean的設(shè)計(jì)主要是為了進(jìn)行擴(kuò)展容器中Bean的創(chuàng)建方式,所以FactoryBean著重于自定義創(chuàng)建對(duì)象過程,同時(shí)FactoryBean都會(huì)放到容器中,FactoryBean所創(chuàng)建的Bean也會(huì)放入容器中

ObjectFactory則只是一個(gè)普通的對(duì)象工廠接口。在Spring中主要兩處用了它

Scope接口中的get方法,需要傳入一個(gè)ObjectFactory,如下:

Object get(String name, ObjectFactory<?> objectFactory);

這個(gè)方法的目的就是從對(duì)于的域中獲取到指定名稱的對(duì)象。為什么要傳入一個(gè)objectFactory呢?主要是為了方便我們擴(kuò)展自定義的域,而不是僅僅使用request,session等域。

ConfigurableListableBeanFactory類中的registerResolvableDependency方法,其定義如下,

void registerResolvableDependency(Class<?> dependencyType, @Nullable Object autowiredValue);

粗看起來,好像這個(gè)方法跟ObjectFactory沒有什么關(guān)聯(lián),但是我們留意這個(gè)方法上面的JavaDoc,其中有一段關(guān)于參數(shù)autowiredValue的介紹,如下

@param autowiredValue the corresponding autowired value. This may also be an* implementation of the {@link org.springframework.beans.factory.ObjectFactory}* interface, which allows for lazy resolution of the actual target value.

從這段內(nèi)容中我們能知道,autowiredValue這個(gè)參數(shù)可能就是一個(gè)ObjectFactory,主要是為了讓注入點(diǎn)能夠被延遲注入。

Spring通過這種方式注入了request,response等對(duì)象

beanFactory.registerResolvableDependency(ServletRequest.class, new RequestObjectFactory());
beanFactory.registerResolvableDependency(ServletResponse.class, new ResponseObjectFactory());
beanFactory.registerResolvableDependency(HttpSession.class, new SessionObjectFactory());
beanFactory.registerResolvableDependency(WebRequest.class, new WebRequestObjectFactory());

我們看看RequestObjectFactory的定義:

private static class RequestObjectFactory implements ObjectFactory<ServletRequest>, Serializable {

    @Override
    // 是從當(dāng)前線程中獲取的
    public ServletRequest getObject() {
        return currentRequestAttributes().getRequest();
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Current HttpServletRequest";
    }
}

當(dāng)我們?cè)谀骋粋€(gè)類中如果注入了ServletRequest對(duì)象,并不會(huì)直接創(chuàng)建一個(gè)ServletRequest然后注入進(jìn)去,而是注入一個(gè)代理類,代理類中的方法是通過ObjectFactoryDelegatingInvocationHandler實(shí)現(xiàn)的,而這個(gè)對(duì)象中會(huì)持有一個(gè)RequestObjectFactory對(duì)象。

基于此,我們可以通過下面這種方式直接注入request對(duì)象,并且保證線程安全

@RestController
public class AutowiredRequestController {
 
    @Autowired
    private HttpServletRequest request;
}

ObjectProvider

接口定義

// 1.可以看到ObjectProvider本身繼承了ObjectFactory接口,所以它本身就是一個(gè)ObjectFactory
// 2.從5.1之后,這個(gè)接口還多繼承了一個(gè)Iterable接口,意味著能對(duì)它進(jìn)行迭代以及流式操作
public interface ObjectProvider<T> extends ObjectFactory<T>, Iterable<T> {

	// 返回用指定參數(shù)創(chuàng)建的bean, 如果容器中不存在, 拋出異常
	T getObject(Object... args) throws BeansException;

	// 如果指定類型的bean注冊(cè)到容器中, 返回 bean 實(shí)例, 否則返回 null
	@Nullable
	T getIfAvailable() throws BeansException;

	// 如果返回對(duì)象不存在,則用傳入的Supplier獲取一個(gè)Bean并返回,否則直接返回存在的對(duì)象
	default T getIfAvailable(Supplier<T> defaultSupplier) throws BeansException {
		T dependency = getIfAvailable();
		return (dependency != null ? dependency : defaultSupplier.get());
	}

	 // 消費(fèi)對(duì)象的一個(gè)實(shí)例(可能是共享的或獨(dú)立的),如果存在通過Consumer回調(diào)消耗目標(biāo)對(duì)象。
     // 如果不存在則直接返回
	default void ifAvailable(Consumer<T> dependencyConsumer) throws BeansException {
		T dependency = getIfAvailable();
		if (dependency != null) {
			dependencyConsumer.accept(dependency);
		}
	}

	// 如果不可用或不唯一(沒有指定primary)則返回null。否則,返回對(duì)象。
	@Nullable
	T getIfUnique() throws BeansException;

	// 如果不存在唯一對(duì)象,則調(diào)用Supplier的回調(diào)函數(shù)
	default T getIfUnique(Supplier<T> defaultSupplier) throws BeansException {
		T dependency = getIfUnique();
		return (dependency != null ? dependency : defaultSupplier.get());
	}

	// 如果存在唯一對(duì)象,則消耗掉該對(duì)象
	default void ifUnique(Consumer<T> dependencyConsumer) throws BeansException {
		T dependency = getIfUnique();
		if (dependency != null) {
			dependencyConsumer.accept(dependency);
		}
	}

	// 返回符合條件的對(duì)象的Iterator,沒有特殊順序保證(一般為注冊(cè)順序)
	@Override
	default Iterator<T> iterator() {
		return stream().iterator();
	}

	// 返回符合條件對(duì)象的連續(xù)的Stream,沒有特殊順序保證(一般為注冊(cè)順序)
	default Stream<T> stream() {
		throw new UnsupportedOperationException("Multi element access not supported");
	}

	// 返回符合條件對(duì)象的連續(xù)的Stream。在標(biāo)注Spring應(yīng)用上下文中采用@Order注解或?qū)崿F(xiàn)Order接口的順序
	default Stream<T> orderedStream() {
		throw new UnsupportedOperationException("Ordered element access not supported");
	}
}

接口分析

在Spring4.3之前,如果你構(gòu)造函數(shù)中要依賴另外一個(gè)bean,你必須顯示依賴@Autowired(這里不考慮使用了自動(dòng)注入的方式,關(guān)于自動(dòng)注入跟精確注入請(qǐng)參我之前的文章,《Spring官網(wǎng)閱讀》系列第二,三篇) ,像這樣子

@Service
public class FooService {
    private final FooRepository repository;
    @Autowired
    public FooService(FooRepository repository) {
        this.repository = repository
    }
}

而在4.3版本之后,已經(jīng)不需要這么做了,只要我們只提供了一個(gè)構(gòu)造函數(shù),并且構(gòu)造函數(shù)所需要的參數(shù)都在Spring容器中(實(shí)際上官網(wǎng)中也指出,如果依賴關(guān)系是強(qiáng)制的,那么最好使用構(gòu)造函數(shù)進(jìn)行注入),那么不需要進(jìn)行精確的指定使用@Autowired

相比于4.3版本這無疑簡(jiǎn)化了我們的開發(fā),但是這種隱式的注入仍然存在一些不足。

例如,就上面的例子而言,如果容器中存在了一個(gè)以上的FooRepository甚至一個(gè)都沒有的情況下,拋出異常

Parameter 0 of constructor in com.example.demo.FooServicerequired a bean of type ‘com.example.demo.FooRepository’ that could not be found.

或者是

No qualifying bean of type ‘com.example.demo.FooRepository’’ available: expected single matching bean but found 2:

那么我們有什么辦法解決它呢?

基于這個(gè)原因,ObjectProvider就出場(chǎng)了。如果注入實(shí)例為空時(shí),使用ObjectProvider則避免了強(qiáng)依賴導(dǎo)致的依賴對(duì)象不存在異常;如果有多個(gè)實(shí)例,ObjectProvider的方法可以根據(jù)Bean實(shí)現(xiàn)的Ordered接口或@Order注解指定的先后順序獲取一個(gè)Bean。從而了提供了一個(gè)更加寬松的依賴注入方式。

Spring主要在org.springframework.beans.factory.support.DefaultListableBeanFactory#resolveDependency方法中使用了它,具體代碼如下:

@Override
public Object resolveDependency(DependencyDescriptor descriptor, String requestingBeanName, Set<String> autowiredBeanNames, @Nullable TypeConverter typeConverter) throws BeansException {
	// descriptor代表當(dāng)前需要注入的那個(gè)字段,或者方法的參數(shù),也就是注入點(diǎn)
    // ParameterNameDiscovery用于解析方法參數(shù)名稱
    descriptor.initParameterNameDiscovery(getParameterNameDiscoverer());
    // 1. Optional<T>
    if (Optional.class == descriptor.getDependencyType()) {
        return createOptionalDependency(descriptor, requestingBeanName);
    // 2. ObjectFactory<T>、ObjectProvider<T>
    } else if (ObjectFactory.class == descriptor.getDependencyType() ||
             ObjectProvider.class == descriptor.getDependencyType()) {
        return new DependencyObjectProvider(descriptor, requestingBeanName);
    // 3. javax.inject.Provider<T>
    } else if (javaxInjectProviderClass == descriptor.getDependencyType()) {
        return new Jsr330Factory().createDependencyProvider(descriptor, requestingBeanName);
    } else {
        // 4. @Lazy
        Object result = getAutowireCandidateResolver().getLazyResolutionProxyIfNecessary(
            descriptor, requestingBeanName);
        // 5. 正常情況
        if (result == null) {
            result = doResolveDependency(descriptor, requestingBeanName, autowiredBeanNames, typeConverter);
        }
        return result;
    }
}

其實(shí)不管是上面的哪個(gè)情況,最終都會(huì)調(diào)用到正常情況下的doResolveDependency方法中。

我們著重關(guān)注上面的第二種情況,可以看到當(dāng)注入點(diǎn)為ObjectFactory或者ObjectProvider時(shí),會(huì)new一個(gè)DependencyObjectProvider返回出去,那么返回的這個(gè)DependencyObjectProvider是什么呢?

其繼承關(guān)系如下:

在這里插入圖片描述

這個(gè)DependencyObjectProvider對(duì)象,其實(shí)就是一個(gè)ObjectProvider,我們看看它是如何實(shí)現(xiàn)ObjectProvider中的方法的(方法的實(shí)現(xiàn)邏輯都差不多,這里就看一個(gè)方法):

public Object getIfAvailable() throws BeansException {
    // 用于解決嵌套的情況,像這種:ObjectProvider<Optional<T>>
    if (this.optional) {
        return createOptionalDependency(this.descriptor, this.beanName);
    }
    else {
        DependencyDescriptor descriptorToUse = new DependencyDescriptor(this.descriptor) {
            @Override
            public boolean isRequired() {
                return false;
            }
        };
        // 最終還是會(huì)調(diào)用這個(gè)方法解決依賴
        return doResolveDependency(descriptorToUse, this.beanName, null, null);
    }
}

從上面的過程中我們可以看出,但Spring中某個(gè)Bean的依賴類型為ObjectProvider時(shí),我們不需要提供一個(gè)ObjectProvider類型的Bean到容器中,只需要提供一個(gè)T類型的Bean到容器中,容器會(huì)自動(dòng)將其包裝成一個(gè)ObjectProvider,然后注入到依賴中。

而基于ObjectProvider的一系列方法,我們就能解決之前提到的問題。

ObjectProvider解決的問題

問題一

容器中沒有Bean時(shí),拋出

Parameter 0 of constructor in com.example.demo.FooServicerequired a bean of type 'com.example.demo.FooRepository' that could not be found.

解決方式:

@Component
public class IndexService {

	B b;

    public IndexService(ObjectProvider<B> b) {
		this.b = b.getIfAvailable();
	}
}

但是上面這種解決方式的弊病也很明顯,就是b可能為空,則可能將異常從啟動(dòng)階段轉(zhuǎn)移到業(yè)務(wù)運(yùn)行階段。

問題二

容器中存在多個(gè)Bean時(shí),拋出

No qualifying bean of type 'com.example.demo.FooRepository'' available: expected single matching bean but found 2

@Component
public class IndexService {

	B b;

	public IndexService(ObjectProvider<B> b) {
		this.b = b.orderedStream().findFirst().orElse(null);
	}
}

當(dāng)容器存在多個(gè)Bean,我們可以調(diào)用它的流式方法獲取一個(gè)自己想要的依賴。

總結(jié)

本文介紹了ObjectFactoryObjectProvider,對(duì)于ObjectFactory主要介紹了它的應(yīng)用并且將其與我們之前學(xué)習(xí)過的FactoryBean做了比較。

關(guān)于ObjectProvider也對(duì)其中定義的方法,以及它解決的問題做了分析。可能有些讀者覺得這些東西也不是很重要,并不影響核心代碼的閱讀。不過筆者在閱讀源碼過程中,看到了不去弄明白實(shí)在是難受,本人也是秉著愚公移山的精神慢慢啃,一個(gè)知識(shí)點(diǎn)一個(gè)知識(shí)點(diǎn)慢慢摸索,雖然這樣慢了點(diǎn),但是能學(xué)到東西也是有很大滿足感的。

以上為個(gè)人經(jīng)驗(yàn),希望能給大家一個(gè)參考,也希望大家多多支持腳本之家。

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