引言
Spring框架以其强大的控制反转（IOC）和面向切面编程（AOP）功能，成为Java企业级开发中的首选框架。本文将深入探讨Spring IOC和AOP的底层原理，并通过源码解析来揭示其实现机制。同时，我们还将探讨Spring事务管理的核心原理，并给出相应的源码示例。
Spring IOC底层原理及源码解析
控制反转（IOC）是Spring框架的核心功能之一，它将对象的创建和生命周期管理交给外部容器来管理，实现了对象之间的解耦。
IOC容器初始化流程
- 创建ApplicationContext实例：
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ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");- refresh方法：
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public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
// 1. 准备刷新上下文环境
prepareRefresh();
// 2. 告诉子类刷新内部bean工厂
ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();
// 3. 准备bean工厂以供使用
prepareBeanFactory(beanFactory);
// 4. 允许子类在上下文子类中后处理bean工厂
postProcessBeanFactory(beanFactory);
// 5. 调用bean工厂处理器
invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);
// 6. 注册bean处理器
registerBeanPostProcessors(beanFactory);
// 7. 初始化消息源
initMessageSource();
// 8. 初始化事件广播器
initApplicationEventMulticaster();
// 9. 在特定的上下文子类中初始化其他特殊bean
onRefresh();
// 10. 注册监听器
registerListeners();
// 11. 实例化所有剩余的（非延迟初始化）单例
finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);
// 12. 发布相应的事件
finishRefresh();
}
}Bean的注册与实例化
- Bean的注册：
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<bean id="userService" class="com.example.UserService">
<property name="userDao" ref="userDao"/>
</bean>- Bean的实例化：
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public Object getBean(String name) throws BeansException {
return beanFactory.getBean(name);
}依赖注入（DI）
依赖注入是通过反射机制将依赖的对象注入到目标对象中。
代码语言：javascript复制java复制代码
@Autowired
private UserDao userDao;Spring AOP底层原理及源码解析
面向切面编程（AOP）是Spring框架的另一个核心功能，它允许开发人员将横切关注点（如日志、事务管理等）从业务逻辑中分离出来。
AOP的核心概念
- 切面（Aspect）：封装了横切关注点的类。
- 连接点（Join Point）：程序执行过程中可以插入切面的点，如方法调用。
- 切点（Pointcut）：匹配连接点的表达式。
- 通知（Advice）：在切点处执行的增强逻辑。
动态代理技术
Spring AOP通过动态代理技术来实现AOP功能，包括JDK动态代理和CGLIB动态代理。
- JDK动态代理：
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public class UserServiceTest {
@Test
public void testProxy() {
UserDAO userDAO = new UserDAOImpl();
LogInterceptor li = new LogInterceptor();
li.setTarget(userDAO);
UserDAO userDAOProxy = (UserDAO) Proxy.newProxyInstance(
userDAO.getClass().getClassLoader(),
userDAO.getClass().getInterfaces(),
li
);
userDAOProxy.delete();
userDAOProxy.save(new User());
}
}- CGLIB动态代理：
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public class UserServiceTest {
@Test
public void testCglibProxy() {
Enhancer enhancer = new Enhancer();
enhancer.setSuperclass(UserDAOImpl.class);
enhancer.setCallback(new LogInterceptor());
UserDAO userDAOProxy = (UserDAO) enhancer.create();
userDAOProxy.delete();
userDAOProxy.save(new User());
}
}通知类型
- 前置通知（Before）：
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@Before("execution(* com.example.service.*.*(..))")
public void beforeMethod(JoinPoint joinPoint) {
// 前置逻辑
}- 后置通知（After）：
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@After("execution(* com.example.service.*.*(..))")
public void afterMethod(JoinPoint joinPoint) {
// 后置逻辑
}- 返回通知（AfterReturning）：
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@AfterReturning(pointcut = "execution(* com.example.service.*.*(..))", returning = "result")
public void afterReturningMethod(JoinPoint joinPoint, Object result) {
// 返回逻辑
}- 异常通知（AfterThrowing）：
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@AfterThrowing(pointcut = "execution(* com.example.service.*.*(..))", throwing = "ex")
public void afterThrowingMethod(JoinPoint joinPoint, Throwable ex) {
// 异常逻辑
}- 环绕通知（Around）：
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@Around("execution(* com.example.service.*.*(..))")
public Object aroundMethod(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
// 前置逻辑
Object result = joinPoint.proceed();
// 后置逻辑
return result;
}Spring事务管理底层原理及源码解析
Spring事务管理通过声明式事务管理简化了事务的处理逻辑。
事务管理器的配置
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<bean id="transactionManager" class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
<property name="dataSource" ref="dataSource"/>
</bean>开启事务管理
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<tx:annotation-driven transaction-manager="transactionManager"/>声明事务边界
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@Service
public class UserService {
@Autowired
private UserDao userDao;
@Transactional
public void createUser(User user) {
userDao.save(user);
// 抛出异常以测试事务回滚
if (true) throw new RuntimeException("Test Exception");
}
}事务拦截器
在@Transactional注解的方法被调用时，Spring AOP会拦截该方法调用，并开启一个事务。如果方法执行过程中抛出异常，事务会被回滚。
总结
Spring框架通过IOC和AOP实现了对象之间的解耦和横切关注点的分离，极大地提高了代码的可维护性和可重用性。同时，Spring的事务管理功能通过声明式事务管理简化了事务的处理逻辑，使得开发人员可以更加专注于业务逻辑的实现。通过对Spring框架底层原理及源码的深入解析，我们可以更好地理解其工作机制，并在实际开发中更加灵活地运用这些强大的功能。
