看了絕對不會後悔之：spring Ioc原理

時間 2019-11-30

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業務場景: 在使用Java進行開發業務的過程當中，不少時候一個業務是由各類組件組成，在每一個使用到這些組件時都會堅決果斷的new一個組件對象來使用，在小項目中這樣的作法無可厚非，也不存在什麼問題。可是在業務邏輯複雜而且多人協做開發的項目中，這會致使業務和組件之間的關係錯綜複雜並且不便於管理，對象之間的耦合度變得很高，這就是所謂的牽一髮而動全身吧。而這個問題在spring中獲得瞭解決，它的核心在於Ioc思想：java

Ioc：全文是Inversion of Control。翻譯過來就是控制反轉，意思是對象之間的關係再也不由傳統的程序來控制，而是由spring容器來統一控制這些對象建立、協調、銷燬，而對象只須要完成業務邏輯便可。spring

這裏引用一個叫Bromon的blog對Ioc的講解：數據庫

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。舉個例子，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…，想辦法認識她們，投其所好送其所好，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，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。

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。

下面來讓你們瞭解一下Spring究竟是怎麼運行的編程

1 public static void main(String[] args) {   
2        ApplicationContext context = new FileSystemXmlApplicationContext(   
3                "applicationContext.xml");   
4        Animal animal = (Animal) context.getBean("animal");   
5        animal.say();   
6    } 
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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.xmlapp

1 <bean id="animal" class="phz.springframework.test.Cat">   
2        <property name="name" value="kitty" />   
3    </bean>
複製代碼

他有一個類phz.springframework.test.Cat框架

1 public class Cat implements Animal {   
2    private String name;   
3    public void say() {   
4        System.out.println("I am " + name + "!");   
5    }   
6    public void setName(String name) {   
7        this.name = name;   
8    }   
9 }
複製代碼

實現了phz.springframework.test.Animal接口this

1public interface Animal {   
2    public void say();   
3}
複製代碼

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spa

1/* Bean Id */  
2    private String id;   
3    /* Bean Class */  
4    private String type;   
5    /* Bean Property */  
6    private Map<String, Object> properties = new HashMap<String, Object>();
一個Bean包括id,type,和Properties。
複製代碼

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.net

Map配置能夠像下面的翻譯

1<bean id="test" class="Test">   
 2        <property name="testMap">   
 3            <map>   
 4                <entry key="a">   
 5                    <value>1</value>   
 6                </entry>   
 7                <entry key="b">   
 8                    <value>2</value>   
 9                </entry>   
10            </map>   
11        </property>   
12    </bean>
複製代碼

Spring是怎樣保存上面的配置呢？，代碼以下：

1(beanProperty.element("map") != null) {   
 2                    Map<String, Object> propertiesMap = new HashMap<String, Object>();   
 3                    Element propertiesListMap = (Element) beanProperty   
 4                            .elements().get(0);   
 5                    Iterator<?> propertiesIterator = propertiesListMap   
 6                            .elements().iterator();   
 7                    while (propertiesIterator.hasNext()) {   
 8                        Element vet = (Element) propertiesIterator.next();   
 9                        if (vet.getName().equals("entry")) {   
10                            String key = vet.attributeValue("key");   
11                            Iterator<?> valuesIterator = vet.elements()   
12                                    .iterator();   
13                            while (valuesIterator.hasNext()) {   
14                                Element value = (Element) valuesIterator.next();   
15                                if (value.getName().equals("value")) {   
16                                    propertiesMap.put(key, value.getText());   
17                                }   
18                                if (value.getName().equals("ref")) {   
19                                    propertiesMap.put(key, new String[] { value   
20                                            .attributeValue("bean") });   
21                                }   
22                            }   
23                        }   
24                    }   
25                    bean.getProperties().put(name, propertiesMap);   
26                } 
複製代碼

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

1public static Object newInstance(String className) {   
 2        Class<?> cls = null;   
 3        Object obj = null;   
 4        try {   
 5            cls = Class.forName(className);   
 6            obj = cls.newInstance();   
 7        } catch (ClassNotFoundException e) {   
 8            throw new RuntimeException(e);   
 9        } catch (InstantiationException e) {   
10            throw new RuntimeException(e);   
11        } catch (IllegalAccessException e) {   
12            throw new RuntimeException(e);   
13        }   
14        return obj;   
15    }  
複製代碼

接着它將這個類的依賴注入進去，像這樣

1public static void setProperty(Object obj, String name, String value) {   
 2        Class<? extends Object> clazz = obj.getClass();   
 3        try {   
 4            String methodName = returnSetMthodName(name);   
 5            Method[] ms = clazz.getMethods();   
 6            for (Method m : ms) {   
 7                if (m.getName().equals(methodName)) {   
 8                    if (m.getParameterTypes().length == 1) {   
 9                        Class<?> clazzParameterType = m.getParameterTypes()[0];   
10                        setFieldValue(clazzParameterType.getName(), value, m,   
11                                obj);   
12                        break;   
13                    }   
14                }   
15            }   
16        } catch (SecurityException e) {   
17            throw new RuntimeException(e);   
18        } catch (IllegalArgumentException e) {   
19            throw new RuntimeException(e);   
20        } catch (IllegalAccessException e) {   
21            throw new RuntimeException(e);   
22        } catch (InvocationTargetException e) {   
23            throw new RuntimeException(e);   
24        }   
25}  
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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：

1if (value instanceof Map) {   
 2                Iterator<?> entryIterator = ((Map<?, ?>) value).entrySet()   
 3                        .iterator();   
 4                Map<String, Object> map = new HashMap<String, Object>();   
 5                while (entryIterator.hasNext()) {   
 6                    Entry<?, ?> entryMap = (Entry<?, ?>) entryIterator.next();   
 7                    if (entryMap.getValue() instanceof String[]) {   
 8                        map.put((String) entryMap.getKey(),   
 9                                getBean(((String[]) entryMap.getValue())[0]));   
10                    }   
11                }   
12                BeanProcesser.setProperty(obj, property, map);   
13            }  
複製代碼