spring ioc

本文探讨了SpringIoC作为Spring框架核心组件的工作原理,详细介绍了如何利用Java反射机制实现对象的动态创建与依赖注入,从而达到解耦的效果。

spring ioc是spring的核心之一,也是spring体系的基础,那么spring ioc所依赖的底层技术是什么的?反射,以前我们开发程序的时候对象之间的相互调用需要用new来实现,现在所有的bean都是通过spring容器来管理。这样做有什么好处呢?解耦!以前程序直接的调用用new直接给写死了,现在我们可以通过注入不同的接口实现类来完成对象直接的调用。

 

首先来聊聊Java的反射机制

1、反射机制的作用:

  反编译:.class-->.java

  通过反射机制访问java对象的属性,方法,构造方法等;

2、Java反射机制用途:

  在运行时判断任意一个对象所属的类

  在运行时构造任意一个类的对象

  在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法

  在运行时调用任意一个对象的方法

3、sun为我们提供了那些反射机制中的类:

复制代码

  java.lang.Class;                
  java.lang.reflect.Constructor;           
  java.lang.reflect.Field;        
  java.lang.reflect.Method;
  java.lang.reflect.Modifier;

复制代码

4、反射实现的方式

复制代码

Class c=Class.forName("className");
注明:className必须为全名,也就是得包含包名,比如,cn.xx.UserInfo;

Object obj=c.newInstance();
//创建对象的实例 

Constructor getConstructor(Class[] params)
//根据指定参数获得public构造器 

Constructor[] getConstructors()
//获得public的所有构造器 

Constructor getDeclaredConstructor(Class[] params)
//根据指定参数获得public和非public的构造器 

Constructor[] getDeclaredConstructors()
//获得public的所有构造器 

ewInstance();
//创建对象的实例 

获得类方法的方法
Method getMethod(String name, Class[] params),
根据方法名,参数类型获得方法 

Method[] getMethods()
//获得所有的public方法 

Method getDeclaredMethod(String name, Class[] params)
//根据方法名和参数类型,获得public和非public的方法 

Method[] getDeclaredMethods()
//获得所以的public和非public方法

获得类中属性的方法
Field getField(String name)
//根据变量名得到相应的public变量 

Field[] getFields()
//获得类中所以public的方法 

Field getDeclaredField(String name)
//根据方法名获得public和非public变量 

Field[] getDeclaredFields()
//获得类中所有的public和非public方法

复制代码

 

总结一句,以前写的代码,类的熟悉、方法什么东西的都固定了,如果使用反射我们就可以在运行的时候动态的去修改、增删对象的熟悉、方法等等。

 

spring IOC是如果使用反射来完成对象的注入呢?

1、读取配置文件,或者扫描注解属性

2、根据配置文件,通过反射实例化对象

3、给对象注入依赖的属性

4、放到类似hashMap结构中,供系统调用

 

复制代码

/**
* 学习版容器
*
*/
public class LeamClassPathXMLApplicationContext {
    private List<Definition> beanDefines = new ArrayList<Definition>();
    private Map<String, Object> sigletons = new HashMap<String, Object>();

    

    public LeamClassPathXMLApplicationContext(String filename){
        this.readXML(filename);
        this.instanceBeans();
        this.injectObject();
    }

    /**
     * 为bean对象的属性注入值
     */
    private void injectObject() {
        for(Definition beanDefinition : beanDefines){
           Object bean = sigletons.get(beanDefinition.getId());
            if(bean!=null){
                try {
                    PropertyDescriptor[] ps = Introspector.getBeanInfo(bean.getClass()).getPropertyDescriptors();
                    for(ProsDefinition propertyDefinition : beanDefinition.getPropertys()){
                        for(PropertyDescriptor properdesc : ps){
                            if(propertyDefinition.getName().equals(properdesc.getName())){
                        Method setter = properdesc.getWriteMethod();//获取属性的setter方法 
                               if(setter!=null){
                                    Object value = sigletons.get(propertyDefinition.getRef());
                                    setter.setAccessible(true);
                                    setter.invoke(bean, value);//把引用对象注入到属性                                }
                               break;
                           }
                        }
                    }
                } catch (Exception e) {
                }
            }
        }
    }

    /**
     * 完成bean的实例化
     */
    private void instanceBeans() {
        for(Definition beanDefinition : beanDefines){
            try {
                if(beanDefinition.getClassName()!=null && !"".equals(beanDefinition.getClassName().trim()))
                   sigletons.put(beanDefinition.getId(), 
                   Class.forName(beanDefinition.getClassName()).newInstance());
            } catch (Exception e) {
               e.printStackTrace();
            }
        }       
    }

    /**
     * 读取xml配置文件
     * @param filename
     */
    private void readXML(String filename) {
           SAXReader saxReader = new SAXReader();   
            Document document=null;   
          try{
           URL xmlpath = this.getClass().getClassLoader().getResource(filename);
           document = saxReader.read(xmlpath);
           Map<String,String> nsMap = new HashMap<String,String>();
           nsMap.put("ns","http://www.springframework.org/schema/beans");//加入命名空间
             XPath xsub = document.createXPath("//ns:beans/ns:bean");//创建beans/bean查询路径
             xsub.setNamespaceURIs(nsMap);//设置命名空间
             List<Element> beans = xsub.selectNodes(document);//获取文档下所有bean节点 
             for(Element element: beans){
              String id = element.attributeValue("id");//获取id属性值
                String clazz = element.attributeValue("class"); //获取class属性值        
                Definition beanDefine = new Definition(id, clazz);
               XPath propertysub =  element.createXPath("ns:property");
               propertysub.setNamespaceURIs(nsMap);//设置命名空间
                  List<Element> propertys = propertysub.selectNodes(element);
               for(Element property : propertys){                    
                    String propertyName = property.attributeValue("name");//元素内部引用的属性也获取
                    String propertyref = property.attributeValue("ref");
                 ProsDefinition propertyDefinition = new ProsDefinition(propertyName, propertyref);
                    beanDefine.getPropertys().add(propertyDefinition);
                }
                beanDefines.add(beanDefine);
             } 
            }catch(Exception e){   
                e.printStackTrace();
            }
    }

    /**

     * 获取bean实例
     * @param beanName
     * @return
     */
    public Object getBean(String beanName){
        return this.sigletons.get(beanName);
    }

}

复制代码

 

spring ioc核心思想

ioc的思想最核心的地方在于,资源不由使用资源的双方管理,而由不使用资源的第三方管理,这可以带来很多好处。第一,资源集中管理,实现资源的可配置和易管理。第二,降低了使用资源双方的依赖程度,也就是我们说的耦合度。

### Spring IOC 原理及实现 #### 1. 控制反转(IOC)的概念 控制反转(Inversion of Control,简称 IOC)是一种设计思想,旨在将对象的创建和管理从应用程序代码中分离出来。通过 IOC,开发者无需手动管理对象的生命周期和依赖关系,而是由框架负责这些任务。这种思想使得开发者可以专注于业务逻辑的实现,而不需要关心对象之间的交互细节[^1]。 #### 2. 依赖注入(DI) 依赖注入(Dependency Injection,简称 DI)是实现 IOC 的一种方式。DI 的核心在于通过外部配置或注解的方式,将对象的依赖关系注入到目标对象中,而不是由对象自己负责依赖的创建和管理。依赖注入有三种主要形式:构造器注入、Setter 方法注入和字段注入[^4]。 #### 3. Spring IOC 容器的核心接口 Spring 框架提供了两种主要的 IOC 容器接口: - **BeanFactory**:这是 Spring 框架的基础接口,面向 Spring 内部使用。它负责配置、创建和管理 Bean 的生命周期。 - **ApplicationContext**:这是一个更高级的容器接口,面向开发者使用。它扩展了 BeanFactory 的功能,提供了更多的企业级特性,如国际化支持、事件传播等。在实际开发中,通常使用 ApplicationContext 而非 BeanFactory[^2]。 #### 4. Spring IOC 的实现方式 Spring IOC 的实现主要包括以下几个方面: ##### (1) 元数据解析 Spring 使用 XML 文件、Java 注解或 Java 配置类来定义 Bean 的元数据。例如,通过 `<bean>` 标签在 XML 文件中定义 Bean,或者使用 `@Component`、`@Service` 等注解在 Java 类上声明 Bean[^5]。 示例代码(XML 配置): ```xml <bean id="userDao" class="com.mayuanfei.springioc.dao.impl.UserDaoImpl" /> ``` 示例代码(注解配置): ```java @Component public class UserDaoImpl implements UserDao { // 实现方法 } ``` ##### (2) 依赖注入 Spring 通过反射机制解析 Bean 的依赖关系,并将其注入到目标对象中。以下是一个简单的依赖注入示例: 示例代码(字段注入): ```java @Service public class UserService { @Autowired private UserDao userDao; // 自动注入 UserDao } ``` ##### (3) 生命周期管理 Spring 容器会管理 Bean 的整个生命周期,包括初始化、运行时和销毁阶段。开发者可以通过实现特定的接口(如 `InitializingBean` 和 `DisposableBean`)或使用注解(如 `@PostConstruct` 和 `@PreDestroy`)来定制 Bean 的生命周期行为。 示例代码(生命周期管理): ```java @Component public class MyBean { @PostConstruct public void init() { System.out.println("Bean 初始化"); } @PreDestroy public void destroy() { System.out.println("Bean 销毁"); } } ``` ##### (4) 扩展机制 Spring 提供了丰富的扩展点,允许开发者自定义容器的行为。例如,通过实现 `BeanFactoryPostProcessor` 或 `BeanPostProcessor` 接口,可以在 Bean 初始化前后插入自定义逻辑[^4]。 #### 5. Spring IOC 的优势 Spring IOC 的核心优势包括: - **解耦**:对象之间不再直接依赖具体实现,而是通过接口或抽象类进行交互。 - **灵活性**:通过配置文件或注解动态管理 Bean,便于修改和扩展。 - **可维护性**:集中处理对象的创建和依赖关系,降低了代码复杂度。 ### 总结 Spring IOC 是一种通过容器管理对象生命周期和依赖关系的设计模式。其核心原理包括元数据解析、依赖注入、生命周期管理和扩展机制。通过这些机制,Spring 实现了对象控制权的反转,从而提高了系统的解耦性、灵活性和可维护性。
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