续言

要说 Spring 框架中哪个概念最出名的话，非 Bean 莫属了，由它延伸而出的依赖注入和控制反转也是设计模式中的重要概念，其简洁和高效的特性被开发者津津乐道，各个框架都纷纷效仿，今天我们也给 winter 中添加这么一个特性。

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Bean

Bean

Bean 的实质没什么特殊的，它本质上是一类特殊的对象，只不过它的生命周期不同于一般对象的朝生暮死，而是在服务初始化、JVM 启动时开始，在服务结束 JVM 销毁时结束。除此之外，由于其在整个虚拟机中可见，且维护成本较高，它一般是单例存在的。

基于这些特性，Bean 的存在使框架更为高效。

• 在项目启动时初始化，使用时不再需要初始化，大大加快了使用 bean 对象时的效率，
• bean 通过框架进行统一管理，代码中少了很多 new 某个 service 对象的重复代码。
• 减少了很多对象使用后抛弃的情况，大大减轻了垃圾回收器的压力。
• bean 的依赖关系通过框架进行管理，我们也不必再在创建对象时 set 各种 property，更不必处理链式依赖时，各种 new 和 set。
• bean 保存到框架中后，我们对某些类进行统一操作更简单了，也让我们统一代理类的行为成为了可能。

Bean 也是一种对象，而对象并不需要也没办法再进行包装，所以 Spring 中并没有包装 Bean 的定义。而上节中我们说到，哪些类需要实例化 Bean 是需要一个标志的，我们还需要添加一个 @Bean 注解，类似于 Spring 中的 @Service @Component 等。

beanFactory

Bean 在虚拟机中通过 BeanFactory 维护，顾名思义，我们可以理解它就是工厂模式中创建对象的工厂，我们也能从这种 Bean 工厂内获取到对应的 Bean。

我们想像中的工厂是生产某类东西的地方，而 BeanFactory 在 Spring 中是一个接口，其仅仅定义了一系列获取 Bean 的接口方法，并没有限制这些 Bean 是从哪来的。通过 Bean 工厂，我们可以通过类型、名字获取到对应的 Bean，也可以判断某个 bean 是否在工厂内。

由于 Spring 特性丰富，还有对 Bean 别名定义的接口方法，不过对我们这个简单的框架来说，实现通过名字和类型获取 Bean 就够了。

public interface BeanFactory {
    Object getBean(String beanName);

    Object getBean(Class<?> cls);
}

bean 保存和查找

另一个重点是 bean 的保存，我们的要求是 bean 在全局内可见，而且可查找，这就需要我们有一个全局容器能够存储各个类，这种情况下，静态属性是最好的选择。 除此之个，容器的类型我们要选择 ConcurrentHashMap，用以避免 bean 操作时的冲突问题，key 是 bean 的名字，我们参照 Spring 中 bean 名字的定义，使用 类名首字母小写。

又由于我们还需要通过类型查找 bean，还需要添加一个类名到 Bean 的映射。

IOC 和 DI

依赖注入和控制反转经常在一块被提起，它们是设计模式中非常重要的概念，但是很多人对他们的认识可能不够正确，认为依赖注入就是控制反转，它们之间没什么不一样。

我们来重新认识一下这两个概念。 首先是控制反转，它的英文全称为 Inversion of Control，缩写为IoC，它是面向对象编程中的一种设计原则，也是一种思想，用来降低代码之间的耦合度。反转很容易理解就是倒过来了，但控制呢，有点模糊，其实它是指对它依赖的对象，通常是属性的控制。总的来说就是某个对象对他属性的控制被反转了。

那么怎么反转的呢，就不得不提到依赖注入，Dependency Injection，简称DI，它是实现控制反转的一种方式，它就较容易理解一些，采用依赖注入技术，一个类A里有一个类型为B的属性，只需要在A的代码定义一个私有的B对象，实例化类A时不需要我们直接 new 来获得这个对象，而是通过容器控制程序将B对象在new出来并注入到A类里的引用中。

我们用例子来详细地说一下这两个概念。 首先在我们的普通代码里，类 A 里有一个类型为 X 的属性，那么我们在创建A对象时需要先创建一个 X对象，然后再把这个 X对象 set 到 A对象里。我们会发现，A 依赖 X，而解决这种依赖的方式是由 A 主动创建一个X，这种情况，A 对它的依赖的控制方式就是依赖正转。

控制反转情况下，除了 A 和 X 之外，还必须有一个第三方的容器存在，使用它来调控系统内所有对象的外界实体，在Spring时就是 BeanFactory 了。

在 A 类通过属性引用声明它依赖X之后， BeanFactory 就获取了这个信息，然后在创建 A对象之前，就由 BeanFactory 创建好了一个 X 对象，并将这个 X 对象 SET 么 A 对象的属性里。这跟刚才不一样的地方在于 A 对象没法真正控制自己依赖的对象，而是被别人控制了，这就是控制反转了。而这个控制反转的方式，就是把 X 对象 SET 到 A 对象属性里这个动作，就是依赖注入。

除了依赖注入外，使用依赖查找也能实现控制反转，也就是等 A 对象在使用 X 属性时再从 BeanFactory 里面找一个 X 对象给他用。

简易的 Bean 创建流程

一开始，我们获取到了项目里所有的类定义，也就是 Classes 容器，我们对它们进行循环遍历处理。

先判断要创建这个 Bean 需不需要解决依赖，这个可以看它的属性即可。如果它没有依赖，就可以直接实例化，Bean 的创建我们同样使用上节中用过的反射，cls.newInstance() 一行代码即可，创建完成再把它放到准备好的 Bean 工厂内。 而如果这个 Bean 依赖其他 Bean，就需要查一下这个 Bean 在 Bean 工厂内是否存在了，如果存在，也好说，我们从 Bean 工厂取出被依赖 Bean 的引用，用反射 Set 到正在创建的 Bean 里，完成 Bean 的创建。

如果这个 Bean 的依赖在 Bean 工厂内找不到，我们就暂时先放弃创建它，继续创建后面的 Bean，等后面的 Bean 创建完了，我们再从头遍历剩下创建失败的 Bean。

当然，我们得考虑一下异常情况，这种情况就是 Bean 之间相互依赖的问题，由于其实现较为复杂，我们暂时不准备解决这个问题，但是必须得发现这个问题，发现这个问题也很简单，查看一个每次遍历结束后，创建失败的 Bean 有没有少即可，如果创建失败的 Bean 没有少，说明陷入了循环依赖，这时候要抛出异步，退出死循环。

Spring 当然是解决这个问题了，它采用了分步创建和三级缓存的策略，也是十分精妙。

小结

Bean 创建的流程完善后，再对项目进行打包测试，一个简单的 mini spring 框架就完成了，之后就是对它的持续优化和扩展了。

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