Spring完整原理，每日一更 Spring IOC原理详细讲解

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Spring IOC原理

概念Spring

通过一个配置文件描述Bean 及Bean 之间的依赖关系，利用Java 语言的反射功能实例化Bean 并建立Bean 之间的依赖关系。Spring 的IoC 容器在完成这些底层工作的基础上，还提供了Bean 实例缓存、生命周期管理、Bean 实例代理、事件发布、资源装载等高级服务。

Spring容器高层视图

Spring 启动时读取应用程序提供的Bean配置信息，并在Spring容器中生成一份相应的Bean配置注册表，然后根据这张注册表实例化Bean，装配好Bean之间的依赖关系，为上层应用提供准备就绪的运行环境。其中Bean缓存池为HashMap实现

IOC容器实现

BeanFactory-框架基础设施*

BeanFactory 是Spring 框架的基础设施，面向Spring 本身；ApplicationContext 面向使用Spring 框架的开发者，几乎所有的应用场合我们都直接使用ApplicationContext 而非底层的BeanFactory。

• BeanDefinitionRegistry注册表

1.Spring 配置文件中每一个节点元素在Spring 容器里都通过一个BeanDefinition 对象表示，它描述了Bean 的配置信息。而BeanDefinitionRegistry 接口提供了向容器手工注册BeanDefinition 对象的方法。

• BeanFactory 顶层接口

2.位于类结构树的顶端，它最主要的方法就是getBean(String beanName)，该方法从容器中返回特定名称的Bean，BeanFactory 的功能通过其他的接口得到不断扩展：

• ListableBeanFactory

3.该接口定义了访问容器中Bean 基本信息的若干方法，如查看Bean 的个数、获取某一类型Bean 的配置名、查看容器中是否包括某一Bean 等方法；

• HierarchicalBeanFactory父子级联

4.父子级联IOC 容器的接口，子容器可以通过接口方法访问父容器；通过HierarchicalBeanFactory 接口，Spring 的IOC 容器可以建立父子层级关联的容器体系，子容器可以访问父容器中的Bean，但父容器不能访问子容器的Bean。Spring 使用父子容器实现了很多功能，比如在Spring MVC 中，展现层Bean 位于一个子容器中，而业务层和持久层的Bean 位于父容器中。这样，展现层Bean 就可以引用业务层和持久层的Bean，而业务层和持久层的Bean 则看不到展现层的Bean。

• ConfigurableBeanFactory

5.是一个重要的接口，增强了IoC 容器的可定制性，它定义了设置类装载器、属性编辑器、容器初始化后置处理器等方法；

• AutowireCapableBeanFactory自动装配

6.定义了将容器中的Bean 按某种规则（如按名字匹配、按类型匹配等）进行自动装配的方法；

• SingletonBeanRegistry运行期间注册单例Bean

7.定义了允许在运行期间向容器注册单实例Bean 的方法；对于单实例（singleton）的Bean 来说，BeanFactory会缓存Bean 实例，所以第二次使用getBean() 获取Bean 时将直接从IoC 容器的缓存中获取Bean 实例。Spring 在DefaultSingletonBeanRegistry 类中提供了一个用于缓存单实例Bean 的缓存器，它是一个用HashMap 实现的缓存器，单实例的Bean 以beanName 为键保存在这个HashMap 中。

• 依赖日志框框

在初始化BeanFactory 时，必须为其提供一种日志框架，比如使用Log4J，即在类路径下提供Log4J 配置文件，这样启动Spring 容器才不会报错。

ApplicationContext面向开发应用

ApplicationContext 由BeanFactory 派生而来，提供了更多面向实际应用的功能。ApplicationContext 继承了HierarchicalBeanFactory 和ListableBeanFactory 接口，在此基础上，还通过多个其他的接口扩展了BeanFactory 的功能：

1.ClassPathXmlApplicationContext：默认从类路径加载配置文件

2.FileSystemXmlApplicationContext：默认从文件系统中装载配置文件

3.ApplicationEventPublisher：让容器拥有发布应用上下文事件的功能，包括容器启动事件、关闭事件等。

4.MessageSource：为应用提供i18n 国际化消息访问的功能；

5.ResourcePatternResolver ：所有ApplicationContext 实现类都实现了类似于
PathMatchingResourcePatternResolver 的功能，可以通过带前缀的Ant 风格的资源文件路径装载Spring 的配置文件。

6.LifeCycle：该接口是Spring 2.0 加入的，该接口提供了start()和stop()两个方法，主要用于控制异步处理过程。在具体使用时，该接口同时被ApplicationContext 实现及具体Bean 实现，ApplicationContext 会将start/stop 的信息传递给容器中所有实现了该接口的Bean，以达到管理和控制JMX、任务调度等目的

7.ConfigurableApplicationContext 扩展于ApplicationContext，它新增加了两个主要的方法：refresh()和close()，让ApplicationContext 具有启动、刷新和关闭应用上下文的能力。在应用上下文关闭的情况下调用refresh()即可启动应用上下文，在已经启动的状态下，调用refresh()则清除缓存并重新装载配置信息，而调用close()则可关闭应用上下文。

WebApplication体系架构

WebApplicationContext 是专门为Web 应用准备的，它允许从相对于Web 根目录的路径中装载配置文件完成初始化工作。从WebApplicationContext 中可以获得ServletContext 的引用，整个Web 应用上下文对象将作为属性放置到ServletContext 中，以便Web 应用环境可以访问Spring 应用上下文。

SpringBean 作用域

Spring 3中为Bean定义了5中作用域，分别为singleton（单例）、prototype（原型）、request、session和global session，5种作用域说明如下：

singleton：单例模式（多线程下不安全）

1.singleton：单例模式，Spring IoC容器中只会存在一个共享的Bean实例，无论有多少个Bean引用它，始终指向同一对象。该模式在多线程下是不安全的。Singleton作用域是Spring中的缺省作用域，也可以显示的将Bean定义为singleton模式，配置为：

<bean id="userDao" class="com.ioc.UserDaoImpl" scope="singleton"/>

prototype:原型模式每次使用时创建

2.prototype:原型模式，每次通过Spring容器获取prototype定义的bean时，容器都将创建一个新的Bean实例，每个Bean实例都有自己的属性和状态，而singleton全局只有一个对象,根据经验，对有状态的bean使用prototype作用域，而对无状态的bean使用singleton作用域。

Request：一次request一个实例

Request：一次request一个实例

3.request：在一次Http请求中，容器会返回该Bean的同一实例。而对不同的Http请求则会产生新的Bean，而且该bean仅在当前Http Request内有效,当前Http请求结束，该bean实例也将会被销毁。

<bean id="loginAction" class="com.cnblogs.Login" scope="request"/>

session

4.session：在一次Http Session中，容器会返回该Bean的同一实例。而对不同的Session请求则会创建新的实例，该bean实例仅在当前Session内有效。同Http请求相同，每一次session请求创建新的实例，而不同的实例之间不共享属性，且实例仅在自己的session请求内有效，请求结束，则实例将被销毁。

<bean id="userPreference" class="com.ioc.UserPreference" scope="session"/>

global Session

5.global Session：在一个全局的Http Session中，容器会返回该Bean的同一个实例，仅在使用portlet context时有效。

SpringBean 生命周期

实例化

1.实例化一个Bean，也就是我们常说的new。

IOC依赖注入

2.按照Spring上下文对实例化的Bean进行配置，也就是IOC注入。

setBeanName实现

3.如果这个Bean已经实现了BeanNameAware接口，会调用它实现的setBeanName(String)方法，此处传递的就是Spring配置文件中Bean的id值

BeanFactoryAware实现

4.如果这个Bean已经实现了BeanFactoryAware接口，会调用它实现的setBeanFactory，setBeanFactory(BeanFactory)传递的是Spring工厂自身（可以用这个方式来获取其它Bean，只需在Spring配置文件中配置一个普通的Bean就可以）。

ApplicationContextAware实现

5.如果这个Bean已经实现了ApplicationContextAware接口，会调用setApplicationContext(ApplicationContext)方法，传入Spring上下文（同样这个方式也可以实现步骤4的内容，但比4更好，因为ApplicationContext是BeanFactory的子接口，有更多的实现方法）

postProcessBeforeInitialization接口实现-初始化预处理

6.如果这个Bean关联了BeanPostProcessor接口，将会调用postProcessBeforeInitialization(Object obj, String s)方法，BeanPostProcessor经常被用作是Bean内容的更改，并且由于这个是在Bean初始化结束时调用那个的方法，也可以被应用于内存或缓存技术。

init-method

7.如果Bean在Spring配置文件中配置了init-method属性会自动调用其配置的初始化方法。

postProcessAfterInitialization

8.如果这个Bean关联了BeanPostProcessor接口，将会调用postProcessAfterInitialization(Object obj, String s)方法。注：以上工作完成以后就可以应用这个Bean了，那这个Bean是一个Singleton的，所以一般情况下我们调用同一个id的Bean会是在内容地址相同的实例，当然在Spring配置文件中也可以配置非Singleton。

Destroy过期自动清理阶段

9.当Bean不再需要时，会经过清理阶段，如果Bean实现了DisposableBean这个接口，会调用那个其实现的destroy()方法；

destroy-method自配置清理

10.最后，如果这个Bean的Spring配置中配置了destroy-method属性，会自动调用其配置的销毁方法。

Spring 依赖注入四种方式

构造器注入

/*带参数，方便利用构造器进行注入*/ 
 public CatDaoImpl(String message){  
     this. message = message; 
  }
 <bean id="CatDaoImpl" class="com.CatDaoImpl">
      <constructor-arg value="message"></constructor-arg>
 </bean>

setter方法注入

public class Id { 
  private int id; 
  public int getId() { return id; }  
  public void setId(int id) { this.id =id; }
 }
  <bean id="id" class="com.id "> <property name="id" value="123"></property> </bean> 

静态工厂注入

静态工厂顾名思义，就是通过调用静态工厂的方法来获取自己需要的对象，为了让spring管理所有对象，我们不能直接通过"工程类.静态方法()"来获取对象，而是依然通过spring注入的形式获取：

public class DaoFactory { //静态工厂 
    publicstatic final FactoryDaogetStaticFactoryDaoImpl(){ 
        return new StaticFacotryDaoImpl(); 
    }
 }
  public class SpringAction { 
           private FactoryDao staticFactoryDao; //注入对象
             //注入对象的set方法 
     public void setStaticFactoryDao(FactoryDao staticFactoryDao) { 
         this.staticFactoryDao = staticFactoryDao; 
       }
 } 
 //factory-method="getStaticFactoryDaoImpl"指定调用哪个工厂方法
    <bean name="springAction" class="SpringAction" > 
       <!--使用静态工厂的方法注入对象,对应下面的配置文件--> 
        <property name="staticFactoryDao" ref="staticFactoryDao"></property> 
           </bean> 
     <!--此处获取对象的方式是从工厂类中获取静态方法--> 
     <bean name="staticFactoryDao" class="DaoFactory" 
      factory-method="getStaticFactoryDaoImpl"></bean>

实例工厂

实例工厂的意思是获取对象实例的方法不是静态的，所以你需要首先new工厂类，再调用普通的实例方法：

public class DaoFactory { //实例工厂 
 public FactoryDao getFactoryDaoImpl(){ 
     return new FactoryDaoImpl(); 
   }
 } 
 public class SpringAction {  
     private FactoryDao factoryDao; //注入对象 
      public void setFactoryDao(FactoryDao factoryDao) {  
        this.factoryDao = factoryDao; 
      }
 } 
      <bean name="springAction" class="SpringAction"> 
          <!--使用实例工厂的方法注入对象,对应下面的配置文件--> 
           <property name="factoryDao" ref="factoryDao"></property> 
       </bean> 
        <!--此处获取对象的方式是从工厂类中获取实例方法--> 
       <bean name="daoFactory" class="com.DaoFactory"></bean>
       <bean name="factoryDao" factory-bean="daoFactory"
        factory-method="getFactoryDaoImpl"></bean> 

5种不同方式的自动装配

Spring装配包括手动装配和自动装配，手动装配是有基于xml装配、构造方法、setter方法等自动装配有五种自动装配的方式，可以用来指导Spring容器用自动装配方式来进行依赖注入。

1.no：默认的方式是不进行自动装配，通过显式设置ref 属性来进行装配。

2.byName：通过参数名自动装配，Spring容器在配置文件中发现bean的autowire属性被设置成byname，之后容器试图匹配、装配和该bean的属性具有相同名字的bean。

3.byType：通过参数类型自动装配，Spring容器在配置文件中发现bean的autowire属性被设置成byType，之后容器试图匹配、装配和该bean的属性具有相同类型的bean。如果有多个bean符合条件，则抛出错误。

4.constructor：这个方式类似于byType，但是要提供给构造器参数，如果没有确定的带参数的构造器参数类型，将会抛出异常。

5.autodetect：首先尝试使用constructor来自动装配，如果无法工作，则使用byType方式。

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