spring工做原理

時間 2019-11-06
標籤 spring 原理欄目 Spring 简体版
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IoC與DI
  首先想說說IoC（Inversion of Control，控制倒轉）。這是spring的核心，貫穿始終。所謂IoC，對於spring框架來講，就是由spring來負責控制對象的生命週期和對象間的關係。這是什麼意思呢，舉個簡單的例子，咱們是如何找女友的？常見的狀況是，咱們處處去看哪裏有長得漂亮身材又好的mm，而後打聽她們的興趣愛好、qq號、電話號、ip號、iq號………，想辦法認識她們，投其所好送其所要，而後嘿嘿……這個過程是複雜深奧的，咱們必須本身設計和麪對每一個環節。傳統的程序開發也是如此，在一個對象中，若是要使用另外的對象，就必須獲得它（本身new一個，或者從JNDI中查詢一個），使用完以後還要將對象銷燬（好比Connection等），對象始終會和其餘的接口或類藕合起來。
  那麼IoC是如何作的呢？有點像經過婚介找女友，在我和女友之間引入了一個第三者：婚姻介紹所。婚介管理了不少男男女女的資料，我能夠向婚介提出一個列表，告訴它我想找個什麼樣的女友，好比長得像李嘉欣，身材像林熙雷，唱歌像周杰倫，速度像卡洛斯，技術像齊達內之類的，而後婚介就會按照咱們的要求，提供一個mm，咱們只須要去和她談戀愛、結婚就好了。簡單明瞭，若是婚介給咱們的人選不符合要求，咱們就會拋出異常。整個過程再也不由我本身控制，而是有婚介這樣一個相似容器的機構來控制。Spring所倡導的開發方式就是如此，全部的類都會在spring容器中登記，告訴spring你是個什麼東西，你須要什麼東西，而後spring會在系統運行到適當的時候，把你要的東西主動給你，同時也把你交給其餘須要你的東西。全部的類的建立、銷燬都由 spring來控制，也就是說控制對象生存週期的再也不是引用它的對象，而是spring。對於某個具體的對象而言，之前是它控制其餘對象，如今是全部對象都被spring控制，因此這叫控制反轉。若是你還不明白的話，我決定放棄。
IoC的一個重點是在系統運行中，動態的向某個對象提供它所須要的其餘對象。這一點是經過DI（Dependency Injection，依賴注入）來實現的。好比對象A須要操做數據庫，之前咱們老是要在A中本身編寫代碼來得到一個Connection對象，有了 spring咱們就只須要告訴spring，A中須要一個Connection，至於這個Connection怎麼構造，什麼時候構造，A不須要知道。在系統運行時，spring會在適當的時候製造一個Connection，而後像打針同樣，注射到A當中，這樣就完成了對各個對象之間關係的控制。A須要依賴 Connection才能正常運行，而這個Connection是由spring注入到A中的，依賴注入的名字就這麼來的。那麼DI是如何實現的呢？ Java 1.3以後一個重要特徵是反射（reflection），它容許程序在運行的時候動態的生成對象、執行對象的方法、改變對象的屬性，spring就是經過反射來實現注入的。關於反射的相關資料請查閱java doc。
 理解了IoC和DI的概念後，一切都將變得簡單明瞭，剩下的工做只是在spring的框架中堆積木而已。

若是還不明白，放棄java吧！
 
下面來讓你們瞭解一下Spring究竟是怎麼運行的。

Java代碼 

public static void main(String[] args) {   
            ApplicationContext context = new FileSystemXmlApplicationContext(   
                    "applicationContext.xml");   
            Animal animal = (Animal) context.getBean("animal");   
            animal.say();   
        }  


這段代碼你必定很熟悉吧，不過仍是讓咱們分析一下它吧，首先是applicationContext.xml

Java代碼 

<bean id="animal" class="phz.springframework.test.Cat">   
            <property name="name" value="kitty" />   
        </bean>  


他有一個類phz.springframework.test.Cat

Java代碼 

public class Cat implements Animal {   
        private String name;   
        public void say() {   
            System.out.println("I am " + name + "!");   
        }   
        public void setName(String name) {   
            this.name = name;   
        }   
    }  

實現了phz.springframework.test.Animal接口

Java代碼 

public interface Animal {   
        public void say();   
    }  


很明顯上面的代碼輸出I am kitty! 

那麼到底Spring是如何作到的呢？ 
接下來就讓咱們本身寫個Spring 來看看Spring 究竟是怎麼運行的吧！ 

首先，咱們定義一個Bean類，這個類用來存放一個Bean擁有的屬性

Java代碼 

/* Bean Id */
 private String id;
 /* Bean Class */
 private String type;
 /* Bean Property */
 private Map<String, Object> properties = new HashMap<String, Object>();

一個Bean包括id,type,和Properties。 

接下來Spring 就開始加載咱們的配置文件了，將咱們配置的信息保存在一個HashMap中，HashMap的key就是Bean 的 Id ，HasMap 的value是這個Bean，只有這樣咱們才能經過context.getBean("animal")這個方法得到Animal這個類。咱們都知道 Spirng能夠注入基本類型，並且能夠注入像List，Map這樣的類型，接下來就讓咱們以Map爲例看看Spring是怎麼保存的吧 

Map配置能夠像下面的

Java代碼 


<bean id="test" class="Test">
  <property name="testMap">
   <map>
    <entry key="a">
     <value>1</value>
    </entry>
    <entry key="b">
     <value>2</value>
    </entry>
   </map>
  </property>
 </bean>

Spring是怎樣保存上面的配置呢？，代碼以下：

Java代碼 

if (beanProperty.element("map") != null) {   
                        Map<String, Object> propertiesMap = new HashMap<String, Object>();   
                        Element propertiesListMap = (Element) beanProperty   
                                .elements().get(0);   
                        Iterator<?> propertiesIterator = propertiesListMap   
                                .elements().iterator();   
                        while (propertiesIterator.hasNext()) {   
                            Element vet = (Element) propertiesIterator.next();   
                            if (vet.getName().equals("entry")) {   
                                String key = vet.attributeValue("key");   
                                Iterator<?> valuesIterator = vet.elements()   
                                        .iterator();   
                                while (valuesIterator.hasNext()) {   
                                    Element value = (Element) valuesIterator.next();   
                                    if (value.getName().equals("value")) {   
                                        propertiesMap.put(key, value.getText());   
                                    }   
                                    if (value.getName().equals("ref")) {   
                                        propertiesMap.put(key, new String[] { value   
                                                .attributeValue("bean") });   
                                    }   
                                }   
                            }   
                        }   
                        bean.getProperties().put(name, propertiesMap);   
                    }  


接下來就進入最核心部分了，讓咱們看看Spring 究竟是怎麼依賴注入的吧，其實依賴注入的思想也很簡單，它是經過反射機制實現的，在實例化一個類時，它經過反射調用類中set方法將事先保存在HashMap中的類屬性注入到類中。讓咱們看看具體它是怎麼作的吧。 
首先實例化一個類，像這樣

Java代碼 

public static Object newInstance(String className) {   
            Class<?> cls = null;   
            Object obj = null;   
            try {   
                cls = Class.forName(className);   
                obj = cls.newInstance();   
            } catch (ClassNotFoundException e) {   
                throw new RuntimeException(e);   
            } catch (InstantiationException e) {   
                throw new RuntimeException(e);   
            } catch (IllegalAccessException e) {   
                throw new RuntimeException(e);   
            }   
            return obj;   
        }  


接着它將這個類的依賴注入進去，像這樣

Java代碼 

public static void setProperty(Object obj, String name, String value) {   
            Class<? extends Object> clazz = obj.getClass();   
            try {   
                String methodName = returnSetMthodName(name);   
                Method[] ms = clazz.getMethods();   
                for (Method m : ms) {   
                    if (m.getName().equals(methodName)) {   
                        if (m.getParameterTypes().length == 1) {   
                            Class<?> clazzParameterType = m.getParameterTypes()[0];   
                            setFieldValue(clazzParameterType.getName(), value, m,   
                                    obj);   
                            break;   
                        }   
                    }   
                }   
            } catch (SecurityException e) {   
                throw new RuntimeException(e);   
            } catch (IllegalArgumentException e) {   
                throw new RuntimeException(e);   
            } catch (IllegalAccessException e) {   
                throw new RuntimeException(e);   
            } catch (InvocationTargetException e) {   
                throw new RuntimeException(e);   
            }   
    }  


最後它將這個類的實例返回給咱們，咱們就能夠用了。咱們仍是以Map爲例看看它是怎麼作的，我寫的代碼裏面是建立一個HashMap並把該HashMap注入到須要注入的類中，像這樣，

Java代碼 

if (value instanceof Map) {   
                    Iterator<?> entryIterator = ((Map<?, ?>) value).entrySet()   
                            .iterator();   
                    Map<String, Object> map = new HashMap<String, Object>();   
                    while (entryIterator.hasNext()) {   
                        Entry<?, ?> entryMap = (Entry<?, ?>) entryIterator.next();   
                        if (entryMap.getValue() instanceof String[]) {   
                            map.put((String) entryMap.getKey(),   
                                    getBean(((String[]) entryMap.getValue())[0]));   
                        }   
                    }   
                    BeanProcesser.setProperty(obj, property, map);   
                }  


好了，這樣咱們就能夠用Spring 給咱們建立的類了，是否是也不是很難啊？固然Spring能作到的遠不止這些，這個示例程序僅僅提供了Spring最核心的依賴注入功能中的一部分。