IoC-spring 的靈魂(帶你輕鬆理解IOC思想及bean對象的生成過程)

在理解任何技術以前，我都會問本身一個問題：它的產生是爲了解決什麼樣的問題，以及如何解決這些問題？但願你能在本篇文章中找到答案……
(因爲你們對Ioc應該是常用了，因此這裏不會告訴你應該怎麼樣使用，重要的是理解思想原理，理解過程)

1、IOC的概念

IoC能夠說是spring最核心的部分，是spring家族任意組件的基本。Ioc 自己並不能算爲一種技術，而是一種思想，它使你從繁瑣的對象交互中解脫出來，而專一於對象自己，更進一步突出面向對象。
咱們先來回答文章開頭問題的上半部分：
咱們假設一個場景：Person(人)天天都要吃早餐（食物）。咱們能夠用以下程序表示

public class Person {
    public void eat() {
        Food food = new food();
        System.out.println("I eat food:{}", food.toString());
    }
}複製代碼

在咱們吃飯以前必須先new food()(作飯),要否則就吃不上。
Ioc 會怎麼樣作呢

public class Person {
    private Food food;
 public void eat() {
        System.out.println("I eat food:{}", food.toString());
 }
}複製代碼

它會在你吃的時候將食物準備好，不須要你本身作飯。由於它認爲：吃飯的人不該該身兼廚師的角色。
借用《spring 揭祕》中的漫畫再說明一下吧（由於我不會畫吃飯的漫畫）。它的意思是：穿衣服出門。若是不使用Ioc,你就得本身去取衣服穿上。用了IOC，已經有美女給你拿過來並幫你穿上（有沒有一種大款的感受）。IOC就是讓你當大款，你只須要發揮本身的特長掙錢就能夠了，其它的讓小祕來。

其實上面就是IOC的核心思想，也就是它要解決的問題：讓你脫離對依賴對象的維護，只須要隨用隨取，不須要關心依賴對象的任何過程。（是否是感受特別簡單）

2、IOC的技術實現方式

接下來的問題是如何將依賴的對象準備好呢（依賴注入），經常使用的有兩種方式：構造方法注入和setter注入（雖然你們都很熟悉了，但還請原諒我再說一下）
構造器注入，它就表明了當Person這個對象生成時，就準備好了：即不管你吃不吃飯，飯就在那裏，不離不棄

public Person(Food food) {
    this.food = food;
}複製代碼

setter注入，有所不一樣：俺不是那麼隨便的食物，你得喊我（set）俺纔過來，有種悶騷的感受。反正我就喜歡這種……

public void setFood(Food food) {
    this.food = food;
}複製代碼

但不管前提哪種注入方法，你總得有小祕來執行吧！！！so,你只須要默默地躺在那來享受，小祕帶來百般絕技！！！

3、IOC容器

小祕絕技雖然精彩，但要實現卻並不那麼容易。它須要一系列技術要實現。首先它須要知道服務的對象是誰，以及須要爲服務對象提供什麼樣的服務。提供的服務指：要完成對象的構建（即把飯作好），將其送到服務對象即完成對象的綁定（即把飯端到我面前）。
上面的話別看糊塗了，再聲明一下，Ioc須要實現兩個技術：

• 對象的構建
• 對象的綁定

對於這兩個方面技術的實現具備不少的方式：硬編碼（Ioc 框架都支持），配置文件（咱們的重點），註解（最潔的方式）。但不管哪一種方式都是在Ioc容器裏面實現的（咱們能夠理解爲一個大池子，裏面躺着各類各樣的對象，並能經過必定的方式將它們聯繫起來）
spring提供了兩種類型的容器，一個是BeanFactory,一個是ApplicationContext(能夠認爲是BeanFactory的擴展)，下面咱們將介紹這兩種容器如何實現對對象的管理。

3.1 BeanFactory

若是沒有特殊指定，默認採用延
遲初始化策略(lazy-load)。只有當客戶端對象須要訪問容器中的某個受管對象的時候，纔對 該受管對象進行初始化以及依賴注入操做。因此，相對來講，容器啓動初期速度較快，所需 要的資源有限。對於資源有限，而且功能要求不是很嚴格的場景，BeanFactory是比較合適的 IoC容器選擇。
咱們先來看一下BeanFactory類的關係圖（以下所示）

有三個很重要的部分：

• BeanDefinition 實現Bean的定義（即對象的定義）,且完成了對依賴的定義
• BeanDefinitionRegistry ，將定義好的bean，註冊到容器中（此時會生成一個註冊碼）
• BeanFactory 是一個bean工廠類，從中能夠取到任意定義過的bean
  最重要的部分就是BeanDefinition,它完成了Bean的生成過程。通常狀況下咱們都是經過配置文件（xml,properties）的方式對bean進行配置，每種文件都須要實現BeanDefinitionReader,所以是reader自己現了配置文字 到bean對象的轉換過程。固然咱們本身也能夠實現任意格式的配置文件，只須要本身來實現reader便可。
  Bean的生成大體能夠分爲兩個階段：容器啓動階段和bean實例化階段
  

  

  
  容器啓動階段：
• 加載配置文件（一般是xml文件）
• 經過reader生成beandefinition
• beanDefinition註冊到beanDefinitionRegistry

bean實例化階段：
當某個bean 被 getBean()調用時
bean須要完成初時化，以及其依賴對象的初始化
若是bean自己有回調，還須要調用其相應的回調函數
從 上面咱們也能夠知道，beanDefinition（容器啓動階段）只完成bean的定義，並未完成初始化。初始是經過beanFactory的getBean()時才進行的。
Spring Ioc在初始化完成以後，給了咱們提供一些方法，讓咱們來改變一些bean的定義
org.springframework.beans.factory.config.PropertyPlaceholderConfigurer：使咱們可能經過配置文件的形式，配置一些參數
PropertyOverrideConfigurer ：則能夠覆蓋本來的bean參數
CustomEditorConfigurer ：則提供類型轉換支持（配置文件都是string,它須要知道轉換成何種類型）
Bean的初始化過程：

若是你認爲實例化的對象就是經過咱們定義的類new 出來的，那就大錯特錯了，其實這裏用到了AOP機制，生成了其代理對象（經過反射機制生成接口對象，或者是經過CGLIB生成子對象）
bean的具體裝載過程是由beanWrapper實現的，它繼承了PropertyAccessor （能夠對屬性進行訪問）、PropertyEditorRegistry 和TypeConverter接口 （實現類型轉換，就上前面說的）。
完成設置對象屬性以後，則會檢查是否實現了Aware類型的接口，若是實現了，則主動加載

BeanPostprocessor 能夠幫助完成在初始化bean以前或以後 幫咱們完成一些必要工做，好比咱們在鏈接數據庫以前將密碼存放在一個加密文件，當咱們鏈接數據庫以前，須要將密碼進行加載解密。只要實現 相應的接口便可

public interface BeanPostProcessor {

   /** * Apply this BeanPostProcessor to the given new bean instance <i>before</i> any bean * initialization callbacks (like InitializingBean's {@code afterPropertiesSet} * or a custom init-method). The bean will already be populated with property values. * The returned bean instance may be a wrapper around the original. * @param bean the new bean instance * @param beanName the name of the bean * @return the bean instance to use, either the original or a wrapped one; if * {@code null}, no subsequent BeanPostProcessors will be invoked * @throws org.springframework.beans.BeansException in case of errors * @see org.springframework.beans.factory.InitializingBean#afterPropertiesSet */
   Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException;

   /** * Apply this BeanPostProcessor to the given new bean instance <i>after</i> any bean * initialization callbacks (like InitializingBean's {@code afterPropertiesSet} * or a custom init-method). The bean will already be populated with property values. * The returned bean instance may be a wrapper around the original. * <p>In case of a FactoryBean, this callback will be invoked for both the FactoryBean * instance and the objects created by the FactoryBean (as of Spring 2.0). The * post-processor can decide whether to apply to either the FactoryBean or created * objects or both through corresponding {@code bean instanceof FactoryBean} checks. * <p>This callback will also be invoked after a short-circuiting triggered by a * {@link InstantiationAwareBeanPostProcessor#postProcessBeforeInstantiation} method, * in contrast to all other BeanPostProcessor callbacks. * @param bean the new bean instance * @param beanName the name of the bean * @return the bean instance to use, either the original or a wrapped one; if * {@code null}, no subsequent BeanPostProcessors will be invoked * @throws org.springframework.beans.BeansException in case of errors * @see org.springframework.beans.factory.InitializingBean#afterPropertiesSet * @see org.springframework.beans.factory.FactoryBean */
   Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException;

}複製代碼

在完成postProcessor以後，則會看對象是否認義了InitializingBean 接口，若是是，則會調用其afterProper- tiesSet()方法進一步調整對象實例的狀態 ，這種方式並不常見。spring還提供了另一種指定初始化的方式，即在bean定義中指定init-method 。
當這一切完成以後，還能夠指定對象銷燬 的一些回調，好比數據庫的鏈接池的配置，則銷燬前須要關閉鏈接等。相應的能夠實現DisposableBean 接口或指定destroy-method

3.2 ApplicationContext

ApplicationContext 容器創建BeanFactory之上，擁有BeanFactory的全部功能，但在實現上會有所差異。我認爲差異主要體如今兩個方面：1.bean的生成方式；2.擴展了BeanFactory的功能，提供了更多企業級功能的支持。
1.bean的加載方式
BeanFactory提供BeanReader來從配置文件中讀取bean配置。相應的ApplicationContext也提供幾個讀取配置文件的方式：

• FileSystemXmlApplicationContext：該容器從 XML 文件中加載已被定義的 bean。在這裏，你須要提供給構造器 XML 文件的完整路徑
• ClassPathXmlApplicationContext：該容器從 XML 文件中加載已被定義的 bean。在這裏，你不須要提供 XML 文件的完整路徑，只需正確配置 CLASSPATH 環境變量便可，由於，容器會從 CLASSPATH 中搜索 bean 配置文件。
• WebXmlApplicationContext：該容器會在一個 web 應用程序的範圍內加載在 XML 文件中已被定義的 bean。
• AnnotationConfigApplicationContext
• ConfigurableWebApplicationContext
  另一個比較重要的是，ApplicationContext採用的非懶加載方式。它會在啓動階段完成全部的初始化，並不會等到getBean()才執行。因此，相對於BeanFactory來 說，ApplicationContext要求更多的系統資源，同時，由於在啓動時就完成全部初始化，容 器啓動時間較之BeanFactory也會長一些。在那些系統資源充足，而且要求更多功能的場景中， ApplicationContext類型的容器是比較合適的選擇。
  

  

  
  ApplicationContext 還額外增長了三個歷能：ApplicationEventPublisher,ResourceLoader,MessageResource

ResourceLoader

ResourceLoader並不能將其當作是Spring獨有的功能，spring Ioc只是藉助於ResourceLoader來實現資源加載。也提供了各類各樣的資源加載方式：

• DefaultResourceLoader 首先檢查資源路徑是否以classpath:前綴打頭，若是是，則嘗試構造ClassPathResource類 型資源並返回。不然， 嘗試經過URL，根據資源路徑來定位資源
• FileSystemResourceLoader 它繼承自Default-ResourceLoader，但覆寫了getResourceByPath(String)方法，使之從文件系統加載資源並以 FileSystemResource類型返回
  • ResourcePatternResolver 批量查找的ResourceLoader
    

    

    
    spring與ResourceLoader之間的關係
    

    

    
    全部ApplicationContext的具體實現類都會直接或者間接地實現AbstractApplicationContext,AbstactApplicationContext 依賴了了DeffaultResourceLoader, ApplicationContext 繼承了ResourcePatternResolver,所到頭來ApplicationContext的具體實現類都會具備DefaultResourceLoader 和 PathMatchingResourcePatterResolver的功能。這也就是會什麼ApplicationContext能夠實現統一資源定位。

ApplicationEventPublisher（在介紹spring事件的時候再詳細講）

1. ApplicationEvent：繼承自EventObject，同時是spring的application中事件的父類，須要被自定義的事件繼承。
2. ApplicationListener：繼承自EventListener，spring的application中的監聽器必須實現的接口，須要被自定義的監聽器實現其onApplicationEvent方法
3. ApplicationEventPublisherAware：在spring的context中但願能發佈事件的類必須實現的接口，該接口中定義了設置ApplicationEventPublisher的方法，由ApplicationContext調用並設置。在本身實現的ApplicationEventPublisherAware子類中，須要有ApplicationEventPublisher屬性的定義。
4. ApplicationEventPublisher：spring的事件發佈者接口，定義了發佈事件的接口方法publishEvent。由於ApplicationContext實現了該接口，所以spring的ApplicationContext實例具備發佈事件的功能(publishEvent方法在AbstractApplicationContext中有實現)。在使用的時候，只須要把ApplicationEventPublisher的引用定義到ApplicationEventPublisherAware的實現中，spring容器會完成對ApplicationEventPublisher的注入。

MessageSource

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#4、最佳實踐
註解掃描

<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-2.5.xsd
http://www.springframework.org/schema/context
http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-2.5.xsd">
<context:component-scan base-package="org.spring21"/>


</beans>複製代碼

component/service/controller註解

@Component
public class Person {
    @Resource
    private Food food;

    public void setFood(Food food) {
        this.food = food;
    }
}複製代碼

bean的前置後置

@Component
public class Person {
    @Resource
    private Food food;

    public setFood(Food food) {
        this.food = food;
    }

    @PostConstruct
    public void wash() {
        System.out.println("飯前洗手");
    }

    @PreDestroy
    public void brush() {
        System.out.println("飯後刷牙");
    }
}複製代碼