Spring(2)——Spring IoC 詳解

Spring IoC 概述

IoC：Inverse of Control（控制反轉）

• 讀做**「反轉控制」，更好理解，不是什麼技術，而是一種設計思想**，就是將本來在程序中手動建立對象的控制權，交由Spring框架來管理。
• 正控：若要使用某個對象，須要本身去負責對象的建立
• 反控：若要使用某個對象，只須要從 Spring 容器中獲取須要使用的對象，不關心對象的建立過程，也就是把建立對象的控制權反轉給了Spring框架
• **好萊塢法則：**Don’t call me ,I’ll call you

一個例子

控制反轉顯然是一個抽象的概念，咱們舉一個鮮明的例子來講明。

在現實生活中，人們要用到同樣東西的時候，第一反應就是去找到這件東西，好比想喝新鮮橙汁，在沒有飲品店的日子裏，最直觀的作法就是：買果汁機、買橙子，而後準備開水。值得注意的是：這些都是你本身**「主動」創造**的過程，也就是說一杯橙汁須要你本身創造。

然而到了今時今日，因爲飲品店的盛行，當咱們想喝橙汁時，第一想法就轉換成了找到飲品店的聯繫方式，經過電話等渠道描述你的須要、地址、聯繫方式等，下訂單等待，過一下子就會有人送來橙汁了。

請注意你並無「主動」去創造橙汁，橙汁是由飲品店創造的，而不是你，然而也徹底達到了你的要求，甚至比你創造的要好上那麼一些。

Spring IoC 闡述

這就是一種控制反轉的理念，上述的例子已經很好的說明了問題，咱們再來描述一下控制反轉的概念：控制反轉是一種經過描述（在 Java 中能夠是 XML 或者註解）並經過第三方（Spring）去產生或獲取特定對象的方式。

• 好處： 下降對象之間的耦合 咱們不須要理解一個類的具體實現，只須要知道它有什麼用就行了（直接向 IoC 容器拿）

主動建立的模式中，責任歸於開發者，而在被動的模式下，責任歸於 IoC 容器，基於這樣的被動形式，咱們就說對象被控制反轉了。（也能夠說是反轉了控制）

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Spring IoC 容器

Spring 會提供 IoC 容器來管理和容納咱們所開發的各類各樣的 Bean，而且咱們能夠從中獲取各類發佈在 Spring IoC 容器裏的 Bean，而且經過描述能夠獲得它。

Spring IoC 容器的設計

Spring IoC 容器的設計主要是基於如下兩個接口：

• BeanFactory
• ApplicationContext

其中 ApplicationContext 是 BeanFactory 的子接口之一，換句話說：BeanFactory 是 Spring IoC 容器所定義的最底層接口，而 ApplicationContext 是其最高級接口之一，並對 BeanFactory 功能作了許多的擴展，因此在絕大部分的工做場景下，都會使用 ApplicationContext 做爲 Spring IoC 容器。

BeanFactory

從上圖中咱們能夠幾乎看到， BeanFactory 位於設計的最底層，它提供了 Spring IoC 最底層的設計，爲此，咱們先來看看該類中提供了哪些方法：

因爲這個接口的重要性，因此有必要在這裏做一下簡短的說明：

• 【getBean】 對應了多個方法來獲取配置給 Spring IoC 容器的 Bean。 ① 按照類型拿 bean： bean = (Bean) factory.getBean(Bean.class); **注意：**要求在 Spring 中只配置了一個這種類型的實例，不然報錯。（若是有多個那 Spring 就懵了，不知道該獲取哪個） ② 按照 bean 的名字拿 bean: bean = (Bean) factory.getBean("beanName"); 注意：這種方法不太安全，IDE 不會檢查其安全性（關聯性） ③ 按照名字和類型拿 bean：（推薦） bean = (Bean) factory.getBean("beanName", Bean.class);
• 【isSingleton】 用於判斷是否單例，若是判斷爲真，其意思是該 Bean 在容器中是做爲一個惟一單例存在的。而【isPrototype】則相反，若是判斷爲真，意思是當你從容器中獲取 Bean，容器就爲你生成一個新的實例。 **注意：**在默認狀況下，【isSingleton】爲 ture，而【isPrototype】爲 false
• 關於 type 的匹配，這是一個按 Java 類型匹配的方式
• 【getAliases】方法是獲取別名的方法

這就是 Spring IoC 最底層的設計，全部關於 Spring IoC 的容器將會遵照它所定義的方法。

ApplicationContext

根據 ApplicationContext 的類繼承關係圖，能夠看到 ApplicationContext 接口擴展了許許多多的接口，所以它的功能十分強大，因此在實際應用中經常會使用到的是 ApplicationContext 接口，由於 BeanFactory 的方法和功能較少，而 ApplicationContext 的方法和功能較多。

經過上一篇 IoC 的例子，咱們來認識一個 ApplicationContext 的子類——ClassPathXmlApplicationContext。

1. 先在【src】目錄下建立一個 【bean.xml】 文件：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
    <!-- 經過 xml 方式裝配 bean -->
    <bean name="source" class="pojo.Source">
        <property name="fruit" value="橙子"/>
        <property name="sugar" value="多糖"/>
        <property name="size" value="超大杯"/>
    </bean>
</beans>

1. 這裏定義了一個 bean ，這樣 Spring IoC 容器在初始化的時候就能找到它們，而後使用 ClassPathXmlApplicationContext 容器就能夠將其初始化：

ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("bean.xml");
Source source = (Source) context.getBean("source", Source.class);

System.out.println(source.getFruit());
System.out.println(source.getSugar());
System.out.println(source.getSize());

這樣就會使用 Application 的實現類 ClassPathXmlApplicationContext 去初始化 Spring IoC 容器，而後開發者就能夠經過 IoC 容器來獲取資源了啦！

關於 Spring Bean 的裝配以及一些細節，會在下一篇文章中講到

ApplicationContext 常見實現類：

1.ClassPathXmlApplicationContext： 讀取classpath中的資源

ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");

2:FileSystemXmlApplicationContext:- 讀取指定路徑的資源

ApplicationContext ac = new FileSystemXmlApplicationContext("c:/applicationContext.xml");

3.XmlWebApplicationContext: 須要在Web的環境下才能夠運行

XmlWebApplicationContext ac = new XmlWebApplicationContext(); // 這時並無初始化容器
ac.setServletContext(servletContext); // 須要指定ServletContext對象
ac.setConfigLocation("/WEB-INF/applicationContext.xml"); // 指定配置文件路徑，開頭的斜線表示Web應用的根目錄
ac.refresh(); // 初始化容器

BeanFactory 和 ApplicationContext 的區別：

• **BeanFactory：**是Spring中最底層的接口，只提供了最簡單的IoC功能,負責配置，建立和管理bean。 在應用中，通常不使用 BeanFactory，而推薦使用ApplicationContext（應用上下文），緣由以下。
• ApplicationContext： 1.繼承了 BeanFactory，擁有了基本的 IoC 功能； 2.除此以外，ApplicationContext 還提供瞭如下功能： ① 支持國際化； ② 支持消息機制； ③ 支持統一的資源加載； ④ 支持AOP功能；

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Spring IoC 的容器的初始化和依賴注入

雖然 Spring IoC 容器的生成十分的複雜，可是大致瞭解一下 Spring IoC 初始化的過程仍是必要的。這對於理解 Spring 的一系列行爲是頗有幫助的。

**注意：**Bean 的定義和初始化在 Spring IoC 容器是兩大步驟，它是先定義，而後初始化和依賴注入的。

• Bean 的定義分爲 3 步： 1.Resource 定位 Spring IoC 容器先根據開發者的配置，進行資源的定位，在 Spring 的開發中，經過 XML 或者註解都是十分常見的方式，定位的內容是由開發者提供的。 2.BeanDefinition 的載入 這個時候只是將 Resource 定位到的信息，保存到 Bean 定義（BeanDefinition）中，此時並不會建立 Bean 的實例 3.BeanDefinition 的註冊 這個過程就是將 BeanDefinition 的信息發佈到 Spring IoC 容器中 **注意：**此時仍然沒有對應的 Bean 的實例。

作完了以上 3 步，Bean 就在 Spring IoC 容器中被定義了，而沒有被初始化，更沒有完成依賴注入，也就是沒有注入其配置的資源給 Bean，那麼它還不能徹底使用。

對於初始化和依賴注入，Spring Bean 還有一個配置選項——【lazy-init】，其含義就是是否初始化 Spring Bean。在沒有任何配置的狀況下，它的默認值爲 default，實際值爲 false，也就是 Spring IoC 默認會自動初始化 Bean。若是將其設置爲 true，那麼只有當咱們使用 Spring IoC 容器的 getBean 方法獲取它時，它纔會進行 Bean 的初始化，完成依賴注入。

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IoC 是如何實現的

最後咱們簡單說說IoC是如何實現的。想象一下若是咱們本身來實現這個依賴注入的功能，咱們怎麼來作？ 無外乎：

1. 讀取標註或者配置文件，看看JuiceMaker依賴的是哪一個Source，拿到類名
2. 使用反射的API，基於類名實例化對應的對象實例
3. 將對象實例，經過構造函數或者 setter，傳遞給 JuiceMaker

咱們發現其實本身來實現也不是很難，Spring實際也就是這麼作的。這麼看的話其實IoC就是一個工廠模式的升級版！固然要作一個成熟的IoC框架，仍是很是多細緻的工做要作，Spring不只提供了一個已經成爲業界標準的Java IoC框架，還提供了更多強大的功能，因此你們就別去造輪子啦！但願瞭解IoC更多實現細節不妨經過學習Spring的源碼來加深理解！

引用地址：這裏 【參考資料】:《Java EE 互聯網輕量級框架整合開發》、《Spring 實戰（第四版）》 【好文推薦】：①Spring 的本質系列(1) -- 依賴注入、 ②Spring的IoC原理

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