Spring技術內幕筆記（1）：IoC和AOP

IoC容器的實現

控制反轉（Inversion of Control，縮寫爲IoC），是面向對象編程中的一種設計原則，能夠用來減低計算機代碼之間的耦合度。

依賴反轉是什麼

依賴反轉在Spring中的體現是依賴注入。

類經過引用來進行合做，這種引用造成了類之間的依賴，若是這種依賴關係須要對象本身管理，那麼代碼會產生高度的耦合，致使開發和測試上的困難。若是這種依賴的管理交給框架來作，將簡化面向對象系統的複雜性，這就是依賴的反轉。

Spring中的容器是什麼

容器用來管理應用中的對象和其之間的依賴關係。BeanFactory是對容器的一種抽象，ApplicationContext是其高級實現。

IoC的初始化過程

總體過程分三步：

1. Resourece定位，也就是定位定義Bean資源的位置。Resourece的位置是多樣的，使用比較多的是FileSystemResourece。
2. BeanDefinition載入。讀取定義的內容，將用戶定義的Bean表示成BeanDefinition，BeanDefinition是在容器中對POJO的抽象，記錄了配置的bean信息。
3. 向IoC容器註冊BeanDefinition，IoC用HashMap結構來維護註冊的BeanDefinition。

注意這裏只是有Bean的載入，而不是依賴注入，依賴注入發生在第一次經過getBean向容器獲取Bean的時候。

依賴注入過程

在發起getBean方法時，纔會進行依賴注入，建立響應的bean。

依賴注入過程以下：

1. 判斷單例bean是否已經建立，建立過的無需重複建立。
2. 遞歸建立依賴的bean。

3. 最後建立目標bean實例。

   • 實例化Java對象。採用了CGLIB或者JVM反射機制來生成對象。CGLIB能夠在運行期動態的生成新的class。
   • 注入屬性依賴。

Bean的生命週期

在IoC初始化後，Bean並無被實際的建立。在getBean後，纔會有bean的實例化，bean的生命週期以下：

建立bean實例->設置bean的屬性->調用bean的初始化方法（initialization）->應用可使用bean->容器關閉，銷燬bean

Bean的lazy init

上述可知，bean會在使用時纔會真正的建立，這防止了建立大量用不到的bean實例。

固然，能夠經過設置參數，讓bean在IoC容器初始化完畢後就建立。

IoC感知的Bean

Bean通常狀況下不須要知道IoC容器的存在，有時候則須要。Bean能夠實現一些aware接口來得到想要的容器屬性。

如ApplicationContextAware，能夠在Bean中得到上下文，從而在Bean中使用上下文。

AOP的實現

AOP的做用

分離關注點使解決特定領域問題的代碼從業務邏輯中獨立出來。

基本概念

Advice通知：描述方法調用注入的切面行爲。
Pointcut切點：用來描述須要加強的方法集合。
Advisor通知器：將Advice和Pointcut結合起來。

JVM的動態代理

在代理模式中，會設計一個和目標對象有着一致接口的代理對象Proxy，客戶端對目標對象的請求都會發送給代理對象，而客戶端對此毫無察覺。

該模式使得Proxy有機會對原始的對象的行爲進行必定的修改，能夠在執行前和執行後分別執行必定的動做，從而加強原始行爲。

AopProxy的實現原理

首先須要定義一些Advisor，這些Advisor定義了須要織入的加強功能，也就是涵蓋了通知的內容。而後定義ProxyFactoryBean，它將會生成目標的代理對象。在配置中，ProxyFactoryBean須要知道其代理的目標是誰，代理的接口是哪一個，有哪些Advisor須要添加。

ProxyFactoryBean生成AopProxy過程：

1. 初始化通知器鏈。經過getBean獲取通知器的bean，而後加入。ProxyFactoryBean只在第一次得到AopProxy時初始化。

2. 生成代理對象。

   • JDK生成，須要設置ClassLoader和代理接口。
   • CGLIB生成。

AopProxy工做過程：

1. 當目標對象被調用時，會觸發Proxy的回調函數進行攔截。
2. 首先獲取攔截器。從上述中初始化的通知器鏈中，遍歷並獲取匹配目標方法的通知器，而後獲取通知器對應的攔截器，該結果會被緩存。
3. 調用器會依次迭代調用攔截器（interceptor）進行加強，最後調用目標方法。

通知器封裝爲攔截器：

1. 攔截器默認分爲三類：MethodBeforeAdviceIntercepter、AfterReturn...、Throws...。
2. 一個Advice會多是MethodBeforeAdvice、AfterReturn...、Throws...其中的一個或者多個。
3. 根據Advice的種類，適配器AdviceAdapter將其包裝爲相應的intercepter，intercepter中的invoke方法會根據before、after或者throw將advice的加強行爲放置到適當位置。適配器默認是上述的三種，能夠自定義adapter註冊進來，以生成本身定製的intercepter。
4. 調用器執行攔截器鏈的時候，遞歸過程：process（調用器）->invoke(intercepter)->process（調用器）->invoke(下一個intercepter)...->目標方法。因此intercepter會根據本身的種類在遞歸調用前或者後執行advice的方法。