Spring IoC 之IoC容器的基本原理

2.1  IoC容器的概念

IoC容器就是具備依賴注入功能的容器，IoC容器負責實例化、定位、配置應用程序中的對象及創建這些對象間的依賴。應用程序無需直接在代碼中new相關的對象，應用程序由IoC容器進行組裝。在Spring中BeanFactory是IoC容器的實際表明者。

Spring IoC容器如何知道哪些是它管理的對象呢？這就須要配置文件，Spring IoC容器經過讀取配置文件中的配置元數據，經過元數據對應用中的各個對象進行實例化及裝配。通常使用基於xml配置文件進行配置元數據，並且Spring與配置文件徹底解耦的，可使用其餘任何可能的方式進行配置元數據，好比註解、基於java文件的、基於屬性文件的配置均可以。

那Spring IoC容器管理的對象叫什麼呢？

2.2  Bean的概念

由IoC容器管理的那些組成應用程序的對象咱們就叫它Bean， Bean就是由Spring容器初始化、裝配及管理的對象，除此以外，bean就與應用程序中的其餘對象沒有什麼區別了。那IoC怎樣肯定如何實例化Bean、管理Bean之間的依賴關係以及管理Bean呢？這就須要配置元數據，在Spring中由BeanDefinition表明，後邊會詳細介紹，配置元數據指定如何實例化Bean、如何組裝Bean等。概念知道的差很少了，讓咱們來作個簡單的例子。

1、配置環境：

l       JDK安裝：安裝最新的JDK，至少須要Java 1.5及以上環境；

l       開發工具：SpringSource Tool Suite，簡稱STS，是個基於Eclipse的開發環境，用以構建Spring應用，其最新版開始支持Spring 3.0及OSGi開發工具，但因爲其太龐大，不少功能不是咱們所必需的因此咱們選擇Eclipse+ SpringSource Tool插件進行Spring應用開發；到eclipse官網下載最新的Eclipse，注意咱們使用的是Eclipse IDE for Java EE Developers（eclipse-jee-helios-SR1）；

Spring IoC的使用：

一、得到SpringFramework
　　使用Maven方式得到SpringFramework

選擇你想要下載的版本，我這裏下載的是5.1.5，沒有爲何，看下載量比較大

pom.xml：

 如今只用到上面這個，把上面的下載下來以後，會自動把相關的包下載下來

SpringFramework包含如下的包：（xxx表示版本號）
spring-core-xxx.jar：SpringFramework的核心包
spring-context-xxx.jar：SpringFramework上下文環境的包
spring-bean-xxx.jar：SpringFramework生成JavaBean的包（在java中有不少bean是經過context上下文來管理，對其它一些基礎的使用core來管理）
spring-expression-xxx.jar：SpringFramework中的表達式的包

目前只用上面這幾個包就能夠了，後續其它要用的包，用到了再說。

如何使用Spring IoC：

一、定義一個接口

二、用一個類去實現這個接口：

三、重寫類中的方法：（仍是用的以前的那個項目，以前的mybatis用的數據訪問層Dao層作的示例，此次用業務邏輯層Service作示例寫一個MangerService）

接口、實現都開發好了，那如何使用Spring IoC容器來管理它們呢？這就須要配置文件，讓IoC容器知道要管理哪些對象。讓咱們來看下配置文件：

四、編寫元數據文件

spring_ioc_config.xml：

<bean>標籤主要用來進行Bean定義，每一個Bean能夠有一個或多個id（或稱之爲標識符或名字），在這裏咱們把第一個id稱爲「標識符」，其他id叫作「別名」；這些id在IoC容器中必須惟一。詳細的會在下章說到。

如今萬一具有，那如何獲取IoC容器並完成咱們須要的功能呢？首先應該實例化一個IoC容器，而後從容器中獲取須要的對象，而後調用接口完成咱們須要的功能，代碼示例以下：

注意：Application的實現類：
org.springframework.context.support.FileSystemXmlApplicationContext
org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext

結果：

log4j中：

cmd中：

 

 2.3詳解IoC容器

org.springframework.beans和org.springframework.context兩個包是SpringIOC的基礎包。

在Spring Ioc容器的表明就是org.springframework.beans包中的BeanFactory接口，BeanFactory接口提供了IoC容器最基本功能；而org.springframework.context包下的ApplicationContext接口擴展了BeanFactory，還提供了與Spring AOP集成、國際化處理、事件傳播及提供不一樣層次的context實現 (如針對web應用的WebApplicationContext)。簡單說， BeanFactory提供了IoC容器最基本功能也提供了容器高層次的配置，而 ApplicationContext 則增長了更多支持企業級功能支持，ApplicationContext是BeanFactory的子接口，徹底繼承BeanFactory，於是BeanFactory所具備的語義也適用於ApplicationContext。該接口提供對Spring AOP的支持，消息資源處理，事件發佈。

Spring中還提供了針對性的上下文，如WebApplicationContext 應用於Web應用程序中。

Spring IoC容器負責將用戶的業務處理對象和對這些對象的描述，最後產生能夠直接使用的對象。
其中的Configuration Metadata是依賴描述元數據。

容器實現一覽：

• XmlBeanFactory：BeanFactory實現，提供基本的IoC容器功能，能夠從classpath或文件系統等獲取資源；

  （1）  File file = new File("fileSystemConfig.xml");

           Resource resource = new FileSystemResource(file);

           BeanFactory beanFactory = new XmlBeanFactory(resource);

  （2）

          Resource resource = new ClassPathResource("classpath.xml");                 

          BeanFactory beanFactory = new XmlBeanFactory(resource);

 

• ClassPathXmlApplicationContext：ApplicationContext實現，從classpath獲取配置文件；

         BeanFactory beanFactory = new ClassPathXmlApplicationContext("classpath.xml");

• FileSystemXmlApplicationContext：ApplicationContext實現，從文件系統獲取配置文件。

         BeanFactory beanFactory = new FileSystemXmlApplicationContext("fileSystemConfig.xml");

 

具體代碼請參考cn.javass.spring.chapter2.InstantiatingContainerTest.java。

 

ApplicationContext接口獲取Bean方法簡介：

• Object getBean(String name) 根據名稱返回一個Bean，客戶端須要本身進行類型轉換；

• T getBean(String name, Class<T> requiredType) 根據名稱和指定的類型返回一個Bean，客戶端無需本身進行類型轉換，若是類型轉換失敗，容器拋出異常；

• T getBean(Class<T> requiredType) 根據指定的類型返回一個Bean，客戶端無需本身進行類型轉換，若是沒有或有多於一個Bean存在容器將拋出異常；

• Map<String, T> getBeansOfType(Class<T> type) 根據指定的類型返回一個鍵值爲名字和值爲Bean對象的 Map，若是沒有Bean對象存在則返回空的Map。

讓咱們來看下IoC容器究竟是如何工做。在此咱們以xml配置方式來分析一下：

1、準備配置文件：就像前面寫配置文件同樣，在配置文件中聲明Bean定義也就是爲Bean配置元數據。

2、由IoC容器進行解析元數據： IoC容器的Bean Reader讀取並解析配置文件，根據定義生成BeanDefinition配置元數據對象，IoC容器根據BeanDefinition進行實例化、配置及組裝Bean。

3、實例化IoC容器：由客戶端實例化容器，獲取須要的Bean。

整個過程是否是很簡單，其實IoC容器很容易使用，主要是如何進行Bean定義。下一章咱們詳細介紹定義Bean。

圖2-5 Spring Ioc容器

2.5  小結

除了測試程序的代碼外，也就是程序入口，全部代碼都沒有出現Spring任何組件，並且全部咱們寫的代碼沒有實現框架擁有的接口，於是能很是容易的替換掉Spring，是否是很容易。

客戶端代碼徹底面向接口編程，無需知道實現類，能夠經過修改配置文件來更換接口實現，客戶端代碼不須要任何修改。是否是低耦合。

若是在開發初期沒有真正的實現，咱們能夠模擬一個實現來測試，不耦合代碼，是否是很方便測試。

Bean之間幾乎沒有依賴關係，是否是很容易重用。