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## BeanDefinition
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- [BeanDefinition](#beandefinition)
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- [一、知识储备](#一知识储备)
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- [二、基本描述](#二基本描述)
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- [三、主要功能](#三主要功能)
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- [四、接口源码](#四接口源码)
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- [五、主要实现](#五主要实现)
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- [六、最佳实践](#六最佳实践)
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- [七、与其他组件的关系](#七与其他组件的关系)
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- [八、常见问题](#八常见问题)
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### 一、知识储备
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1. **`MetadataReader`**
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+ `MetadataReader` 是 Spring 提供的一个接口，用于读取类的元数据信息。它可以用于扫描类文件，获取类的基本信息，如类名、类的注解等。在注解驱动的开发中，`MetadataReader` 通常用于扫描包中的类，并从这些类中提取注解信息，以便配置 Spring Bean。[点击查看](https://github.com/xuchengsheng/spring-reading/tree/master/spring-metadata/spring-metadata-metadataReader)
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2. **`AnnotationMetadata.introspect`**
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+ `AnnotationMetadata` 接口中的 `introspect` 方法用于深入分析类的注解信息。它可以帮助我们获取类上的注解、类的方法上的注解、类的字段上的注解等。在 Spring 中，`introspect` 方法通常用于解析被 `@Component`, `@Configuration` 和其他注解标记的类，以确定它们如何被实例化并配置为 Spring Bean。[点击查看](https://github.com/xuchengsheng/spring-reading/tree/master/spring-metadata/spring-metadata-annotationMetadata)
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### 二、基本描述
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`BeanDefinition` 是 Spring 框架中的关键构建块，它是一种配置元数据，用于详细描述和定义应用程序中的 Bean 对象，包括 Bean 的类名、作用域、依赖关系、构造函数参数、属性值、初始化方法、销毁方法等信息，从而允许 Spring 容器准确地实例化、配置和管理这些 Bean。通过`BeanDefinition`，我们可以灵活地配置应用程序中的组件，使其能够实现依赖注入、AOP 切面、作用域控制等核心功能，促进松耦合、可维护和可扩展的应用程序开发。
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### 三、主要功能
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1. **定义 Bean 的类**
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+ 用于指定要实例化的 Bean 的类名。它告诉 Spring 容器要创建哪个 Java 类的对象。
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2. **定义 Bean 的作用域**
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+ 允许我们指定 Bean 的作用域，例如 singleton（单例）或 prototype（多例）。这影响了 Bean 在容器中的生命周期。
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3. **构造函数参数和属性值**
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+ 允许我们指定 Bean 的构造函数参数和属性值，以便在实例化 Bean 时传递参数或设置属性。
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4. **定义初始化和销毁方法**
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+ 定义 Bean 的初始化方法和销毁方法，以确保在 Bean 创建和销毁时执行特定的逻辑。
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5. **Bean 的延迟初始化**
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+ 允许我们设置 Bean 是否延迟初始化，即在第一次请求时创建 Bean 实例。
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6. **依赖关系**
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+ 允许我们指定 Bean 之间的依赖关系，以确保在创建 Bean 时正确注入依赖的其他 Bean。
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7. **描述 Bean 的角色**
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+ 允许我们为 Bean 指定一个角色（role），通常包括应用程序 Bean、基础设施 Bean、测试 Bean 等。
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8. **Bean 的属性覆盖**
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+ 允许我们使用属性覆盖机制，通过不同的配置源（如属性文件或环境变量）覆盖已定义的属性值。
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9. **Bean 的注解和元数据**
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+ 可以包含关于 Bean 的注解信息和元数据，这对于处理注解驱动的开发非常有用。
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10. **动态创建和注册 Bean**
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+ 允许我们在运行时动态创建和注册 Bean，而不仅仅是静态配置。
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### 四、接口源码
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从`BeanDefinition` 接口源码来看，它描述和配置 Spring Bean 的各个方面。它包括了配置 Bean 的类名、作用域、初始化和销毁方法、构造函数参数、属性值等。
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```java
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/**
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* BeanDefinition 描述一个 Bean 实例，包括属性值、构造函数参数值以及具体实现提供的更多信息。
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*
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* 这只是一个最小的接口：主要意图是允许 BeanFactoryPostProcessor 检查和修改属性值以及其他 Bean 元数据。
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*
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* @author Juergen Hoeller
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* @author Rob Harrop
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* @since 2004-03-19
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* @see ConfigurableListableBeanFactory#getBeanDefinition
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* @see org.springframework.beans.factory.support.RootBeanDefinition
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* @see org.springframework.beans.factory.support.ChildBeanDefinition
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*/
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public interface BeanDefinition extends AttributeAccessor, BeanMetadataElement {
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/**
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* 标准单例范围的范围标识符：value。
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||
* 请注意，扩展的 Bean 工厂可能支持更多范围。
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* @see #setScope
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* @see ConfigurableBeanFactory#SCOPE_SINGLETON
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||
*/
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String SCOPE_SINGLETON = ConfigurableBeanFactory.SCOPE_SINGLETON;
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||
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||
/**
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||
* 标准原型范围的范围标识符：value。
|
||
* 请注意，扩展的 Bean 工厂可能支持更多范围。
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||
* @see #setScope
|
||
* @see ConfigurableBeanFactory#SCOPE_PROTOTYPE
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||
*/
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||
String SCOPE_PROTOTYPE = ConfigurableBeanFactory.SCOPE_PROTOTYPE;
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||
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/**
|
||
* 表示 BeanDefinition 是应用程序的主要部分的角色提示。
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||
* 通常对应于用户定义的 Bean。
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*/
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int ROLE_APPLICATION = 0;
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/**
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||
* 表示 BeanDefinition 是某个更大配置的支持部分的角色提示，通常是外部
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* org.springframework.beans.factory.parsing.ComponentDefinition。
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||
* 当在特定的 org.springframework.beans.factory.parsing.ComponentDefinition 上查看时，这些"SUPPORT" Bean 被认为足够重要，
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||
* 但在查看应用程序的整体配置时，它们无关紧要。
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*/
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int ROLE_SUPPORT = 1;
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/**
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||
* 表示 BeanDefinition 提供了完全背景角色，与最终用户无关。
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||
* 当注册完全属于 org.springframework.beans.factory.parsing.ComponentDefinition 内部工作的 Bean 时使用此提示。
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||
*/
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int ROLE_INFRASTRUCTURE = 2;
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||
/**
|
||
* 设置此 Bean 定义的父定义的名称，如果有的话。
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||
*/
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void setParentName(@Nullable String parentName);
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/**
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||
* 返回此 Bean 定义的父定义的名称，如果有的话。
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*/
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@Nullable
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String getParentName();
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||
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||
/**
|
||
* 指定此 Bean 定义的 Bean 类名称。
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||
* 在 Bean 工厂后处理期间，可以修改类名，通常用解析后的类名替换原始类名。
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||
*/
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||
void setBeanClassName(@Nullable String beanClassName);
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/**
|
||
* 返回此 Bean 定义的当前 Bean 类名。
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||
* 请注意，这不一定是运行时实际使用的类名，在子定义从父定义继承类名的情况下。
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||
* 此外，在工厂方法上调用的类可能为空。
|
||
* 因此，不要将其视为运行时的确定 Bean 类型，而只在个别 Bean 定义级别用于解析目的。
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||
*/
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@Nullable
|
||
String getBeanClassName();
|
||
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||
/**
|
||
* 覆盖此 Bean 的目标范围，指定新的范围名称。
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||
* @see #SCOPE_SINGLETON
|
||
* @see #SCOPE_PROTOTYPE
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||
*/
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void setScope(@Nullable String scope);
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/**
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||
* 返回此 Bean 的当前目标范围名称，如果尚未知，则返回 null。
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||
*/
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@Nullable
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||
String getScope();
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||
/**
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||
* 设置此 Bean 是否应懒初始化。
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||
* 如果为 false，则 Bean 将由执行单例的 Bean 工厂在启动时实例化。
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*/
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void setLazyInit(boolean lazyInit);
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||
/**
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||
* 返回此 Bean 是否应懒初始化，即不在启动时急切实例化。仅适用于单例 Bean。
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||
*/
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||
boolean isLazyInit();
|
||
|
||
/**
|
||
* 设置此 Bean 依赖于初始化的 Bean 的名称。
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||
* Bean 工厂将保证这些 Bean 首先得到初始化。
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||
*/
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void setDependsOn(@Nullable String... dependsOn);
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||
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/**
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||
* 返回此 Bean 依赖的 Bean 名称。
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||
*/
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@Nullable
|
||
String[] getDependsOn();
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||
/**
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||
* 设置此 Bean 是否是自动装配候选 Bean。
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||
* 请注意，此标志仅用于影响基于类型的自动装配。
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||
* 它不影响名称上的显式引用，如果指定的 Bean 未标记为自动装配候选 Bean，则名称匹配仍然会注入 Bean。
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||
*/
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void setAutowireCandidate(boolean autowireCandidate);
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||
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||
/**
|
||
* 返回此 Bean 是否是自动装配候选 Bean。
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||
*/
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||
boolean isAutowireCandidate();
|
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||
/**
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||
* 设置此 Bean 是否是主要自动装配候选 Bean。
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||
* 如果多个匹配的候选 Bean 中有一个 Bean 的此值为 true，则它将作为补充选项。
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*/
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void setPrimary(boolean primary);
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||
/**
|
||
* 返回此 Bean 是否是主要自动装配候选 Bean。
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||
*/
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boolean isPrimary();
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||
/**
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||
* 指定要使用的工厂 Bean，如果有的话。
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||
* 这是要调用指定工厂方法的 Bean 的名称。
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* @see #setFactoryMethodName
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*/
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void setFactoryBeanName(@Nullable String factoryBeanName);
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||
/**
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||
* 返回工厂 Bean 名称，如果有的话。
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||
*/
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@Nullable
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String getFactoryBeanName();
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/**
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||
* 指定工厂方法，如果有的话。此方法将使用构造函数参数调用，
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||
* 或者如果未指定参数，则使用没有参数调用。
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||
* 该方法将在指定工厂 Bean 上调用，如果没有指定工厂 Bean，则在本地 Bean 类上调用。
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* @see #setFactoryBeanName
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* @see #setBeanClassName
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*/
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void setFactoryMethodName(@Nullable String factoryMethodName);
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||
/**
|
||
* 返回工厂方法，如果有的话。
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||
*/
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@Nullable
|
||
String getFactoryMethodName();
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||
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||
/**
|
||
* 返回此 Bean 的构造函数参数值。
|
||
* 返回的实例可以在 Bean 工厂后处理期间修改。
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||
* @return 构造函数参数值对象（永不为 null）
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||
*/
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||
ConstructorArgumentValues getConstructorArgumentValues();
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||
/**
|
||
* 返回是否为此 Bean 定义定义了构造函数参数值。
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||
* @since 5.0.2
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||
*/
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default boolean hasConstructorArgumentValues() {
|
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return !getConstructorArgumentValues().isEmpty();
|
||
}
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||
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||
/**
|
||
* 返回要应用于 Bean 新实例的属性值。
|
||
* 返回的实例可以在 Bean 工厂后处理期间修改。
|
||
* @return 可变属性值对象（永不为 null）
|
||
*/
|
||
MutablePropertyValues getPropertyValues();
|
||
|
||
/**
|
||
* 返回是否为此 Bean 定义定义了属性值。
|
||
* @since 5.0.2
|
||
*/
|
||
default boolean hasPropertyValues() {
|
||
return !getPropertyValues().isEmpty();
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* 设置初始化方法的名称。
|
||
* @since 5.1
|
||
*/
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||
void setInitMethodName(@Nullable String initMethodName);
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||
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||
/**
|
||
* 返回初始化方法的名称。
|
||
* @since 5.1
|
||
*/
|
||
@Nullable
|
||
String getInitMethodName();
|
||
|
||
/**
|
||
* 设置销毁方法的名称。
|
||
* @since 5.1
|
||
*/
|
||
void setDestroyMethodName(@Nullable String destroyMethodName);
|
||
|
||
/**
|
||
* 返回销毁方法的名称。
|
||
* @since 5.1
|
||
*/
|
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@Nullable
|
||
String getDestroyMethodName();
|
||
|
||
/**
|
||
* 设置 BeanDefinition 的角色提示。角色提示提供框架和工具一个有关特定 BeanDefinition 的角色和重要性的指示。
|
||
* @since 5.1
|
||
* @see #ROLE_APPLICATION
|
||
* @see #ROLE_SUPPORT
|
||
* @see #ROLE_INFRASTRUCTURE
|
||
*/
|
||
void setRole(int role);
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||
/**
|
||
* 获取 BeanDefinition 的角色提示。角色提示提供框架和工具一个有关特定 BeanDefinition 的角色和重要性的指示。
|
||
* @see #ROLE_APPLICATION
|
||
* @see #ROLE_SUPPORT
|
||
* @see #ROLE_INFRASTRUCTURE
|
||
*/
|
||
int getRole();
|
||
|
||
/**
|
||
* 设置 BeanDefinition 的人类可读描述。
|
||
* @since 5.1
|
||
*/
|
||
void setDescription(@Nullable String description);
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||
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||
/**
|
||
* 返回 BeanDefinition 的人类可读描述。
|
||
*/
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@Nullable
|
||
String getDescription();
|
||
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||
/**
|
||
* 基于 Bean 类或其他特定元数据返回可解析的类型的类型。
|
||
* 这通常在运行时合并的 Bean 定义上完全解析，但不一定在配置时定义实例上解析。
|
||
* @return 可解析类型（可能为 ResolvableType#NONE）
|
||
* @since 5.2
|
||
* @see ConfigurableBeanFactory#getMergedBeanDefinition
|
||
*/
|
||
ResolvableType getResolvableType();
|
||
|
||
/**
|
||
* 返回是否为Singleton，在所有调用上返回单个共享实例。
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||
* @see #SCOPE_SINGLETON
|
||
*/
|
||
boolean isSingleton();
|
||
|
||
/**
|
||
* 返回是否为Prototype，每次调用都返回独立的实例。
|
||
* @since 3.0
|
||
* @see #SCOPE_PROTOTYPE
|
||
*/
|
||
boolean isPrototype();
|
||
|
||
/**
|
||
* 返回此 Bean 是否是"抽象"的，即不应该被实例化。
|
||
*/
|
||
boolean isAbstract();
|
||
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||
/**
|
||
* 返回此 Bean 定义所来自的资源的描述（以便在出现错误时显示上下文）。
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||
*/
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@Nullable
|
||
String getResourceDescription();
|
||
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||
/**
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||
* 返回原始的 Bean 定义，如果没有则返回 {@code null}。
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||
* 允许检索已装饰的 Bean 定义（如果有）。
|
||
* 请注意，此方法返回最直接的起源。遍历起源链以找到用户定义的原始 Bean 定义。
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||
*/
|
||
@Nullable
|
||
BeanDefinition getOriginatingBeanDefinition();
|
||
|
||
}
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```
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### 五、主要实现
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1. **`GenericBeanDefinition`**
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- 描述通用的 Bean 定义，可以用于大多数类型的 Bean。
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- 具有灵活的属性配置，可以设置类名、作用域、初始化和销毁方法、构造函数参数、属性值等。
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||
- 通常用于手动配置 Bean 或需要自定义 Bean 定义的情况。
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2. **`RootBeanDefinition`**
|
||
- 用于表示独立的根级 Bean 定义，通常直接定义 Bean。
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||
- 可以继承 `GenericBeanDefinition`，并支持配置 Bean 类的其他信息。
|
||
- 通常用于定义应用程序中的独立 Bean。
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||
3. **`ChildBeanDefinition`**
|
||
- 用于表示派生的子级 Bean 定义，继承父级 Bean 定义的配置。
|
||
- 通常用于创建一个 Bean 的变体，继承父 Bean 的配置并进行部分覆盖或修改。
|
||
- 具有指向父 Bean 的引用。
|
||
4. **`AnnotatedGenericBeanDefinition`**
|
||
- 用于基于注解的 Bean 定义，通常用于扫描组件和配置类。
|
||
- 可以表示使用注解定义的 Bean，支持类级别的注解配置。
|
||
- 通常用于自动扫描和注册组件。
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||
5. **`ConfigurationClassBeanDefinition`**
|
||
- 用于表示配置类（`@Configuration` 注解）的 Bean 定义，通常用于 Spring 配置。
|
||
- 表示配置类作为 Bean 定义，支持包含其他 Bean 定义的配置类。
|
||
- 通常由 Spring 容器自动创建，以支持 `@Configuration` 注解的配置。
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||
6. **`ScannedGenericBeanDefinition`**
|
||
- 用于表示扫描到的 Bean 的 Bean 定义，通常用于自动扫描组件。
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||
- 通常在组件扫描过程中创建，表示被发现的组件类。
|
||
- 通常用于自动注册组件，如 `@Component` 注解的类。
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||
|
||
~~~mermaid
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||
classDiagram
|
||
direction BT
|
||
|
||
class BeanDefinition {
|
||
<<interface>>
|
||
}
|
||
|
||
class AnnotatedBeanDefinition {
|
||
<<interface>>
|
||
}
|
||
|
||
class AbstractBeanDefinition {
|
||
<<Abstract>>
|
||
}
|
||
|
||
class GenericBeanDefinition {
|
||
}
|
||
|
||
class RootBeanDefinition {
|
||
}
|
||
|
||
class ChildBeanDefinition {
|
||
}
|
||
|
||
class AnnotatedGenericBeanDefinition {
|
||
}
|
||
|
||
class ScannedGenericBeanDefinition {
|
||
}
|
||
|
||
class ConfigurationClassBeanDefinition {
|
||
}
|
||
|
||
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||
AnnotatedBeanDefinition ..|> BeanDefinition
|
||
AbstractBeanDefinition --|> BeanDefinition
|
||
GenericBeanDefinition ..|> AbstractBeanDefinition
|
||
|
||
RootBeanDefinition ..|> AbstractBeanDefinition
|
||
ChildBeanDefinition ..|> AbstractBeanDefinition
|
||
|
||
AnnotatedGenericBeanDefinition ..|> GenericBeanDefinition
|
||
ScannedGenericBeanDefinition ..|> GenericBeanDefinition
|
||
ConfigurationClassBeanDefinition ..|> RootBeanDefinition
|
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~~~
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||
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### 六、最佳实践
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创建了一个Spring容器（`DefaultListableBeanFactory`），然后通过`createBeanDefinition()`方法创建并配置了一个自定义的Bean定义（`ScannedGenericBeanDefinition`），包括作用域、初始化方法、销毁方法、属性值等。接着，它注册这个Bean定义到容器中，并使用容器获取Bean实例，打印出Bean的内容。最后，它通过容器销毁这个Bean，调用其销毁方法。
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||
|
||
```java
|
||
public class BeanDefinitionDemo {
|
||
public static void main(String[] args) throws Exception {
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DefaultListableBeanFactory beanFactory = new DefaultListableBeanFactory();
|
||
beanFactory.registerBeanDefinition("myBean", createBeanDefinition());
|
||
|
||
// 获取MyBean
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||
MyBean myChildBean = beanFactory.getBean("myBean", MyBean.class);
|
||
// 打印Bean对象
|
||
System.out.println("MyBean = " + myChildBean);
|
||
// 销毁myBean
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||
beanFactory.destroySingleton("myBean");
|
||
}
|
||
|
||
private static BeanDefinition createBeanDefinition() throws IOException {
|
||
SimpleMetadataReaderFactory metadataReaderFactory = new SimpleMetadataReaderFactory();
|
||
MetadataReader metadataReader = metadataReaderFactory.getMetadataReader(MyBean.class.getName());
|
||
|
||
ScannedGenericBeanDefinition beanDefinition = new ScannedGenericBeanDefinition(metadataReader);
|
||
beanDefinition.setScope("singleton");
|
||
beanDefinition.setLazyInit(true);
|
||
beanDefinition.setPrimary(true);
|
||
beanDefinition.setAbstract(false);
|
||
beanDefinition.setInitMethodName("init");
|
||
beanDefinition.setDestroyMethodName("destroy");
|
||
beanDefinition.setAutowireCandidate(true);
|
||
beanDefinition.setRole(BeanDefinition.ROLE_APPLICATION);
|
||
beanDefinition.setDescription("This is a custom bean definition");
|
||
beanDefinition.setResourceDescription("com.xcs.spring.BeanDefinitionDemo");
|
||
beanDefinition.getPropertyValues().add("name", "lex");
|
||
beanDefinition.getPropertyValues().add("age", "18");
|
||
return beanDefinition;
|
||
}
|
||
}
|
||
```
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||
|
||
`MyBean` 的Java类，代表了一个简单的Java Bean。
|
||
|
||
```java
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||
public class MyBean {
|
||
|
||
private String name;
|
||
|
||
private String age;
|
||
|
||
public String getName() {
|
||
return name;
|
||
}
|
||
|
||
public void setName(String name) {
|
||
this.name = name;
|
||
}
|
||
|
||
public String getAge() {
|
||
return age;
|
||
}
|
||
|
||
public void setAge(String age) {
|
||
this.age = age;
|
||
}
|
||
|
||
public void init(){
|
||
System.out.println("execute com.xcs.spring.bean.MyBean.init");
|
||
}
|
||
|
||
public void destroy(){
|
||
System.out.println("execute com.xcs.spring.bean.MyBean.destroy");
|
||
}
|
||
|
||
@Override
|
||
public String toString() {
|
||
return "MyBean{" +
|
||
"name='" + name + '\'' +
|
||
", age='" + age + '\'' +
|
||
'}';
|
||
}
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
运行结果发现，与`BeanDefinition`配置相关，初始化方法和销毁方法的调用以及属性值的设置受`BeanDefinition`中相应的配置项影响，`BeanDefinition`用于定义和配置Bean的元信息，使Spring容器可以正确管理Bean的生命周期和属性。
|
||
|
||
```java
|
||
execute com.xcs.spring.bean.MyBean.init
|
||
MyBean = MyBean{name='lex', age='18'}
|
||
execute com.xcs.spring.bean.MyBean.destroy
|
||
```
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|
||
### 七、与其他组件的关系
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||
|
||
1. **`DefaultListableBeanFactory`**
|
||
+ 负责管理Bean的创建、初始化和销毁，而`BeanDefinition`提供了描述Bean的元信息的方式，`DefaultListableBeanFactory`使用`BeanDefinition`来创建和管理Bean实例。
|
||
2. **`BeanPostProcessor`**
|
||
+ 拦截Bean初始化过程的接口，它可以在Bean创建后、初始化前后对Bean进行处理。`BeanDefinition`的信息可以在`BeanPostProcessor`中使用，例如在初始化前修改Bean的属性值。
|
||
3. **`BeanDefinitionRegistry`**
|
||
+ 注册和管理`BeanDefinition`的接口，定义了`BeanDefinition`的注册和访问方法。`BeanFactory`和`ApplicationContext`实现了`BeanDefinitionRegistry`接口，通过它们可以注册和获取`BeanDefinition`。
|
||
4. **`BeanDefinitionReader`**
|
||
+ 从外部配置文件（如`XML、YAML、Properties`文件）中读取`BeanDefinition`的工具。它将外部配置信息解析成`BeanDefinition`并注册到`BeanFactory`中。
|
||
|
||
### 八、常见问题
|
||
|
||
1. **`BeanDefinition`的作用是什么？**
|
||
+ 主要作用是定义和配置Bean的属性和行为，以便Spring容器可以根据这些信息动态地创建、初始化和管理Bean实例。
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2. **`BeanDefinition`的生命周期是怎样的？**
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+ 生命周期与Spring容器相同，它在容器启动时进行注册和解析，然后被用于创建和管理Bean实例的生命周期。
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3. **`BeanDefinition`如何注册？**
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+ 通过`BeanDefinitionRegistry`接口的实现类（如`DefaultListableBeanFactory`）进行注册，或者通过`BeanDefinitionReader`从外部配置文件中加载并注册。
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4. **`BeanDefinition`的属性有哪些？**
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+ 属性包括Bean的类名、作用域、初始化方法、销毁方法、属性值等。具体属性取决于Bean的配置需求。
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5. **`BeanDefinition`如何修改？**
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+ 可以在注册后通过编程方式进行修改，例如更改属性值、作用域、初始化方法、销毁方法等。
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6. **`BeanDefinition`的作用域有哪些？**
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+ 包括Singleton（单例）、Prototype（原型）、Request（请求）、Session（会话）、等等，可以根据需求选择合适的作用域。
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7. **`BeanDefinition`的注册和加载有什么区别？**
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+ 注册是将已创建的`BeanDefinition`添加到容器中，而加载是从外部配置文件中读取Bean的元信息并注册到容器中。
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8. **如何使用`BeanDefinition`来实现依赖注入？**
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+ 通过设置`BeanDefinition`中的属性，如构造函数参数、属性值、引用其他Bean的方式，可以实现依赖注入。
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9. **`BeanDefinition`是否可以动态生成？**
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+ 可以在运行时动态生成并注册到容器中，这在某些复杂的情况下非常有用，例如基于条件的Bean注册。 |