Spring—IOC 容器

标签：装配 ApplicationContext 容器 Spring Bean IOC public

在如今的 Java Web 开发中，Spring 生态圈占据着巨大的市场份额。几乎是每个互联网公司都在用 Spring 生态圈的东西。所以掌握Spring 相关知识就成为了我们工作和面试中必不可少的技能。今天将为各位带来 Spring IOC 的相关知识。

概念

IOC —— Inversion of Control，即“控制反转”，不是什么技术，而是一种设计思想。指的是将设计好的对象交给容器控制，而不是传统的在对象内部直接控制。

Spring 的 IOC 实现离不了DI（DI——Dependency Injection，即“依赖注入”。依赖注入指的是由容器动态的将某个依赖关系注入到组件之中）。

Spring 通过一个配置文件描述 Bean 及 Bean 之间的依赖关系，利用 Java 语言的反射功能实例化 Bean 并建立 Bean 之间的依赖关系。

IOC容器实现

Spring—IOC 容器_自动装配

IOC容器UML.png

IOC 容器主要由 BeanFactory 和 ApplicationContext 组成。BeanFactory 是 Spring 框架的基础设施，面向 Spring 本身；ApplicationContext 面向使用 Spring 框架的开发者，几乎所有的应用场合我们都直接使用 ApplicationContext 而非底层的 BeanFactory。

BeanFactory

BeanFactory 是 Spring 框架的基础设施，面向 Spring 本身，BeanFactory 主要有以下组件：

BeanDefinitionRegistry：注册表，提供了向容器手工注册 BeanDefinition 对象的方法。Spring 配置文件中每一个节点元素在 Spring 容器里都通过一个 BeanDefinition 对象表示，它描述了 Bean 的配置信息；
BeanFactory：顶层接口。它最主要的方法就是 getBean(String beanName)，该方法从容器中返回特定名称的 Bean；
ListableBeanFactory：该接口定义了访问容器中 Bean 基本信息的若干方法，如查看 Bean 的个数、获取某一类型 Bean 的配置名、查看容器中是否包括某一 Bean 等方法；
HierarchicalBeanFactory：父子级联 IOC 容器的接口，子容器可以通过接口方法访问父容器；通过HierarchicalBeanFactory 接口， Spring 的 IOC 容器可以建立父子层级关联的容器体系，子容器可以访问父容器中的 Bean，但父容器不能访问子容器的 Bean。Spring 使用父子容器实现了很多功能，比如在 Spring MVC 中，展现层 Bean 位于一个子容器中，而业务层和持久层的 Bean 位于父容器中。这样，展现层 Bean 就可以引用业务层和持久层的 Bean，而业务层和持久层的 Bean 则看不到展现层的 Bean；
ConfigurableBeanFactory：定义了设置类装载器、属性编辑器、容器初始化后置处理器等方法，增强了 IOC 容器的可定制性；
AutowireCapableBeanFactory：定义了将容器中的 Bean 按某种规则（如按名字匹配、按类型匹配等）进行自动装配的方法；
SingletonBeanRegistry：定义了允许在运行期间向容器注册单实例 Bean 的方法；对于单实例（ singleton）的 Bean 来说，BeanFactory 会缓存 Bean 实例，所以第二次使用 getBean() 获取 Bean 时将直接从IOC 容器的缓存中获取 Bean 实例。Spring 在 DefaultSingletonBeanRegistry 类中提供了一个用于缓存单实例 Bean 的缓存器，它是一个用 HashMap 实现的缓存器，单实例的 Bean 以 beanName 为键保存在这个 HashMap 中。
依赖日志框架：在初始化 BeanFactory 时，必须为其提供一种日志框架，比如使用 Log4J，即在类路径下提供 Log4J 配置文件，这样启动 Spring 容器才不会报错。

ApplicationContext 面向开发应用

ApplicationContext 由 BeanFactory 派生而来，提供了更多面向实际应用的功能。ApplicationContext 继承了 HierarchicalBeanFactory 和 ListableBeanFactory 接口，在此基础上，还通过多个其他的接口扩展了 BeanFactory 的功能：

ClassPathXmlApplicationContext：默认从类路径加载配置文件；
FileSystemXmlApplicationContext：默认从文件系统中装载配置文件；
ApplicationEventPublisher：让容器拥有发布应用上下文事件的功能，包括容器启动事件、关闭事件等；
MessageSource：为应用提供 i18n 国际化消息访问的功能；
ResourcePatternResolver：所有 ApplicationContext 实现类都实现了类似于 PathMatchingResourcePatternResolver 的功能，可以通过带前缀的 Ant 风格的资源文件路径装载 Spring 的配置文件；
LifeCycle：该接口是 Spring 2.0 加入的，该接口提供了 start()和 stop()两个方法，主要用于控制异步处理过程。在具体使用时，该接口同时被 ApplicationContext 实现及具体Bean 实现， ApplicationContext 会将 start/stop 的信息传递给容器中所有实现了该接口的 Bean，以达到管理和控制 JMX、任务调度等目的；
ConfigurableApplicationContext：扩展于 ApplicationContext，它新增加了两个主要的方法： refresh()和 close()，让 ApplicationContext 具有启动、刷新和关闭应用上下文的能力。在应用上下文关闭的情况下调用 refresh()即可启动应用上下文，在已经启动的状态下，调用 refresh()则清除缓存并重新装载配置信息，而调用 close()则可关闭应用上下文。

WebApplicationContext

WebApplicationContext 是专门为 Web 应用准备的，它允许从相对于 Web 根目录的路径中装载配置文件完成初始化工作。从 WebApplicationContext 中可以获得ServletContext 的引用，整个 Web 应用上下文对象将作为属性放置到 ServletContext 中，以便 Web 应用环境可以访问 Spring 应用上下文。

四种依赖注入方式

构造器注入

/*带参数，方便利用构造器进行注入*/
public CatDaoImpl(String message){ 
    this. message = message; 
} 

<bean id="CatDaoImpl" class="com.CatDaoImpl"> 
    <constructor-arg value=" message "></constructor-arg> 
</bean>

setter 方法注入

private int id; 
public int getId() { return id; } 
public void setId(int id) { this.id = id; } 

<bean id="id" class="com.id "> <property name="id" value="123"></property> </bean>

静态工厂注入

静态工厂顾名思义，就是通过调用静态工厂的方法来获取自己需要的对象，为了让 Spring 管理所有对象，我们不能直接通过"工程类.静态方法()"来获取对象，而是依然通过 Spring 注入的形式获取：

public class DaoFactory { 
    //静态工厂 
    public static final FactoryDao getStaticFactoryDaoImpl(){ 
        return new StaticFacotryDaoImpl(); 
    } 
} 

public class SpringAction { 

    //注入对象
    private FactoryDao staticFactoryDao; 
    //注入对象的 set 方法 
    public void setStaticFactoryDao(FactoryDao staticFactoryDao) { 
        this.staticFactoryDao = staticFactoryDao; 
    } 
} 

<bean name="springAction" class=" SpringAction" > 
    <!--使用静态工厂的方法注入对象,对应下面的配置文件--> 
    <property name="staticFactoryDao" ref="staticFactoryDao"></property> 
 </bean> 
 
<!--此处获取对象的方式是从工厂类中获取静态方法--> 
<bean name="staticFactoryDao" class="DaoFactory" factory-method="getStaticFactoryDaoImpl"></bean>

实例工厂

实例工厂的意思是获取对象实例的方法不是静态的，所以你需要首先 new 工厂类，再调用普通的实例方法：

public class DaoFactory { 
    //实例工厂 
    public FactoryDao getFactoryDaoImpl(){ 
        return new FactoryDaoImpl();
    } 
} 

public class SpringAction { 
    private FactoryDao factoryDao;
    //注入对象 
    public void setFactoryDao(FactoryDao factoryDao) { 
        this.factoryDao = factoryDao; 
    } 
} 

<bean name="springAction" class="SpringAction"> 
    <!--使用实例工厂的方法注入对象,对应下面的配置文件--> 
    <property name="factoryDao" ref="factoryDao"></property> 
</bean> 

 <!--此处获取对象的方式是从工厂类中获取实例方法--> 
<bean name="daoFactory" class="com.DaoFactory"></bean> 
<bean name="factoryDao" factory-bean="daoFactory" factory-method="getFactoryDaoImpl"></bean>

五种不同方式的自动装配

Spring 装配包括手动装配和自动装配，手动装配是有基于 xml 装配、构造方法、setter 方法等；自动装配有五种方式，可以用来指导 Spring 容器用自动装配方式来进行依赖注入：

no：默认的方式是不进行自动装配，通过显式设置 ref 属性来进行装配；
byName：通过参数名自动装配，Spring 容器在配置文件中发现 bean 的 autowire 属性被设置成 byname，之后容器试图匹配、装配和该 bean 的属性具有相同名字的 bean；
byType：通过参数类型自动装配，Spring 容器在配置文件中发现 bean 的 autowire 属性被设置成 byType，之后容器试图匹配、装配和该 bean 的属性具有相同类型的 bean；
注意：使用 byType 首先需要保证同一类型的对象，在 Spring 容器中唯一，若不唯一会报不唯一的异常。
constructor：这个方式类似于 byType，但是要提供给构造器参数，如果没有确定的带参数的构造器参数类型，将会抛出异常；
autodetect：首先尝试使用 constructor 来自动装配，如果无法工作，则使用 byType 方式。

标签：装配,ApplicationContext,容器,Spring,Bean,IOC,public
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概念