学习总结与分享-spring篇之IOC（控制反转）浅析

概述
IOC 的作用：
解耦、单例缓存、Bean生命周期管理、父子容器
IOC 工作要经历2个过程：
启动预加载BeanDefination、实例化对象且缓存单例，传统BeanFactory的实现类是懒加载（loadClass时再实例化bean），而web容器实现是预加载（启动和实例化一起进行)。但是BeanDefination都是预加载的。
IOC的作用
1、解耦：
实现了类与类依赖关系的解耦，大家都注册在IOC容器当中，并不直接强耦合。有多种注入类的方式：xml配置、@Component 注解、@import、@Configuration等等
实现了类的依赖关系和代码的解耦：把类的依赖关系，可以不通过修改代码，而是通过修改 xml然后容器来实现，这给非开发人员带来了很多便利
2、单例缓存：
基于容器注册，就可以灵活缓存，避免内存空间的浪费，提升创建bean的速度。如果通过new的方式，就无法做到。
3、预处理：
对Bean生成进行干预（init、构造函数、属性赋值、对象销毁）等过程进行干预
4、父子容器：
MVC的实现就是很好的例子，既有一定的隔离性，又可以复用父容器的类

IOC容器启动和创建Bean逻辑

总体逻辑：
IOC容器启动时，把所有配置过的Bean都全部各自生成一个BeanDefinition，并存储到BeanDefinitionRegistry的beanDefinitionMap中；用户在通过BeanFactory接口的实现类去getBean的时候，会从beanDefinitionMap中获取到这个bean的BeanDefinition，然后通过反射生成一个Bean，默认单例的话，还会把这个实例化的bean存储在singletonObjects中，下次再getBean的时候就直接从singletonObjects中返回

1. 在IOC容器启动的时候，去扫描指定的application.xml，从而获取到需要注册的Bean的信息，不管你后期会不会用到这个Bean，所有扫到的Bean都会各自封装成一个BeanDefinition
2. 因为Spring默认是懒加载，只有程序getBean的时候才会真正的实例化这个Bean，而实例化Bean的时候需要知道这个Bean的BeanDefinition（因为BeanDefinition里面有这个Bean的所有相关信息），所以需要BeanDefinitionRegistry这个BeanDefinition的管理器，来判断这个Bean是否已经注册生成了BeanDefinition，否则只有遍历所有创建过的BeanDefinition，才能知道你要get的这个Bean是否已经生成BeanDefinition
3. BeanDefinitionRegistry接口主要负责管理所有注册过的BeanDefinition，比如增删改查功能，他的实现类需要2个工具成员变量：
4. beanDefinitionMap、singletonObjects（都是ConcurrentHashMap结构)
5. beanDefinitionMap负责缓存所有注册过的BeanDefinition;singletonObjects为单例类的缓存器，每个通过BeanDefinitionRegistry创建出来的bean，都缓存在singletonObjects里面，除非是多例
6. 而BeanFactory接口是面向用户的，实际上他只是一个触发器，用户调用getBean方法，会先去beanDefinitionMap查找这个Bean是否已经生成了BeanDefinition，没有就报错，有就根据BeanDefinition来反射创建一个Bean，因为默认是单例的，创建完之后就缓存在singletonObjects里面

Spring getBean流程的细节

1. 缓存查询:查询singletonObjects中是否有缓存
2. 实例化DependsOn的类：查询类A是否是dependsOn的类，有的话，需要先实例化dependsOn的类
3. 创建一个空的实体类：读取BeanDefinition信息，获取空的构造函数，通过反射创建一个所有filed为null的实体类（这样在堆中就有一个引用了）然后把这个Bean保存到singletonFactories中（以参数的形式 把bean存到factory里面）
4. 然后遍历该类A的依赖属性，一一赋值，如果属性值依赖的是某一个具体的类B的时候，就必须先实例化B类
5. 最后把创建好的Bean缓存在singletonObjects中，再返回给调用者

Spring 生命周期管理
实例化Bean执行顺序：
调用构造函数、属性值的set方法、init方法（如果配置了的话）、destory方法
类通过实现特定的接口，来实现在某个过程中进行干预
Spring 也支持配置容器级别的 干预类，注入到IOC当中后，所有的类在创建过程中，都会收到干预
普通Java Bean的生命周期
比如main方法里面，new User（）这个操作，就会从class文件里面加载一个User对象到JVM里。
JavaBean的生命周期：
类加载、连接、验证、准备、初始化
其中包括类静态成员变量的初始化为默认值
静态成员变量设置为设置值或者静态代码块的执行
调用构造函数

另外Java 加载Bean的触发条件：
1、new的方式直接创建
2、 当前类的静态属性或者静态方法被调用
3、该类作为父类被加载等等

下面就根据所涉及到的思路，自己模拟手写一个简单版的IOC容器，实现其中的读取配置文件，控制反转，依赖注入的核心功能
主要实现思路
1、标识：创建自定义的注解（带有我们自定义注解的类才进行对象的实例化和装配）；
@Component @Service @AutoWired UserDao,UserService

2、读取：需要读取用户配置文件；（用户可自定义哪些包需要进行扫描bean的装配）；
component-scan
loadScanPath();

3、扫描：扫描文件进行类加载（根据用户的配置扫描对应的包加载对应包里面的class放到一个容器里面）;
beanClassMap
loadBeanClass();

4、创建：把扫描出来的class中带有自定义注解的类和属性分别进行实例化和属性注入;
beanMap
registerBean();
dependency();

5、封装：把实例化好的对象放到一个容器里并提供调用方法;
ApplicationContext.getBean();

代码展示
创建一个maven项目并创建放自定义注解的包名，创建自定义注解，名字自取


其他的类似，代表的含义不同。。。

新建配置文件，指明要扫描的包路径和读取配置文件的方法：




根据包路径扫描类，加载类，并把含有指定注解的类生成的类全限定路径储存在容器里：



根据set集合里面所有的类路径，生成对象放在核心容器中（Map集合），并把对象属性中含有自定义autowired的注解进行依赖注入：



添加一个执行上述所有步骤的方法，每次实例化核心容器对象时，都会执行该方法：


提供一个getBean方法，当实例化核心对象后，可以根据类名来获取该类的对象：

最后，让我们实例化核心对象执行main方法就好啦！