Spring01——你應該瞭解的,有關 IOC 容器的一切

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從本文開始,將開始介紹關於 Spring 的一些常見知識點。關註我的公眾號「Java面典」,每天 10:24 和你一起瞭解更多 Java 相關知識點。 在如今的 Java Web 開發中,Spring 生態圈占據著巨大的市場份額。幾乎是每個互聯網公司都在用 Spring 生態圈的東西。所以掌握Spr ...


從本文開始,將開始介紹關於 Spring 的一些常見知識點。關註我的公眾號「Java面典」,每天 10:24 和你一起瞭解更多 Java 相關知識點。

在如今的 Java Web 開發中,Spring 生態圈占據著巨大的市場份額。幾乎是每個互聯網公司都在用 Spring 生態圈的東西。所以掌握Spring 相關知識就成為了我們工作和麵試中必不可少的技能。今天將為各位帶來 Spring IOC 的相關知識。

概念

IOC —— Inversion of Control,即“控制反轉”,不是什麼技術,而是一種設計思想。指的是將設計好的對象交給容器控制,而不是傳統的在對象內部直接控制。

Spring 的 IOC 實現離不了DI(DI——Dependency Injection,即“依賴註入”。依賴註入指的是由容器動態的將某個依賴關係註入到組件之中)。

Spring 通過一個配置文件描述 Bean 及 Bean 之間的依賴關係,利用 Java 語言的反射功能實例化 Bean 並建立 Bean 之間的依賴關係。

IOC容器實現

IOC容器UML.png

IOC 容器主要由 BeanFactory 和 ApplicationContext 組成。BeanFactory 是 Spring 框架的基礎設施,面向 Spring 本身;ApplicationContext 面向使用 Spring 框架的開發者,幾乎所有的應用場合我們都直接使用 ApplicationContext 而非底層的 BeanFactory。

BeanFactory

BeanFactory 是 Spring 框架的基礎設施,面向 Spring 本身,BeanFactory 主要有以下組件:

  • BeanDefinitionRegistry:註冊表,提供了向容器手工註冊 BeanDefinition 對象的方法。Spring 配置文件中每一個節點元素在 Spring 容器里都通過一個 BeanDefinition 對象表示,它描述了 Bean 的配置信息;

  • BeanFactory:頂層介面。它最主要的方法就是 getBean(String beanName),該方法從容器中返回特定名稱的 Bean;

  • ListableBeanFactory:該介面定義了訪問容器中 Bean 基本信息的若幹方法,如查看 Bean 的個數、獲取某一類型 Bean 的配置名、查看容器中是否包括某一 Bean 等方法;

  • HierarchicalBeanFactory:父子級聯 IOC 容器的介面,子容器可以通過介面方法訪問父容器; 通過HierarchicalBeanFactory 介面, Spring 的 IOC 容器可以建立父子層級關聯的容器體系,子容器可以訪問父容器中的 Bean,但父容器不能訪問子容器的 Bean。Spring 使用父子容器實現了很多功能,比如在 Spring MVC 中,展現層 Bean 位於一個子容器中,而業務層和持久層的 Bean 位於父容器中。這樣,展現層 Bean 就可以引用業務層和持久層的 Bean,而業務層和持久層的 Bean 則看不到展現層的 Bean;

  • ConfigurableBeanFactory:定義了設置類裝載器、屬性編輯器、容器初始化後置處理器等方法,增強了 IOC 容器的可定製性;

  • AutowireCapableBeanFactory:定義了將容器中的 Bean 按某種規則(如按名字匹配、按類型匹配等)進行自動裝配的方法;

  • SingletonBeanRegistry:定義了允許在運行期間向容器註冊單實例 Bean 的方法;對於單實例( singleton)的 Bean 來說,BeanFactory 會緩存 Bean 實例,所以第二次使用 getBean() 獲取 Bean 時將直接從IOC 容器的緩存中獲取 Bean 實例。Spring 在 DefaultSingletonBeanRegistry 類中提供了一個用於緩存單實例 Bean 的緩存器,它是一個用 HashMap 實現的緩存器,單實例的 Bean 以 beanName 為鍵保存在這個 HashMap 中。

  • 依賴日誌框架:在初始化 BeanFactory 時,必須為其提供一種日誌框架,比如使用 Log4J, 即在類路徑下提供 Log4J 配置文件,這樣啟動 Spring 容器才不會報錯。

ApplicationContext 面向開發應用

ApplicationContext 由 BeanFactory 派 生 而 來 , 提 供 了 更 多 面 向 實 際 應 用 的 功 能 。ApplicationContext 繼承了 HierarchicalBeanFactory 和 ListableBeanFactory 介面,在此基礎上,還通過多個其他的介面擴展了 BeanFactory 的功能:

  • ClassPathXmlApplicationContext:預設從類路徑載入配置文件;
  • FileSystemXmlApplicationContext:預設從文件系統中裝載配置文件;
  • ApplicationEventPublisher:讓容器擁有發佈應用上下文事件的功能,包括容器啟動事件、關閉事件等;
  • MessageSource:為應用提供 i18n 國際化消息訪問的功能;
  • ResourcePatternResolver: 所 有 ApplicationContext 實現類都實現了類似於 PathMatchingResourcePatternResolver 的功能,可以通過帶首碼的 Ant 風格的資源文件路徑裝載 Spring 的配置文件;
  • LifeCycle:該介面是 Spring 2.0 加入的,該介面提供了 start()和 stop()兩個方法,主要用於控制非同步處理過程。在具體使用時,該介面同時被 ApplicationContext 實現及具體Bean 實現, ApplicationContext 會將 start/stop 的信息傳遞給容器中所有實現了該介面的 Bean,以達到管理和控制 JMX、任務調度等目的;
  • ConfigurableApplicationContext:擴展於 ApplicationContext,它新增加了兩個主要的方法: refresh()和 close(),讓 ApplicationContext 具有啟動、刷新和關閉應用上下文的能力。在應用上下文關閉的情況下調用 refresh()即可啟動應用上下文,在已經啟動的狀態下,調用 refresh()則清除緩存並重新裝載配置信息,而調用 close()則可關閉應用上下文。

WebApplicationContext

WebApplicationContext 是專門為 Web 應用準備的,它允許從相對於 Web 根目錄的路徑中裝載配置文件完成初始化工作。從 WebApplicationContext 中可以獲得ServletContext 的引用,整個 Web 應用上下文對象將作為屬性放置到 ServletContext 中,以便 Web 應用環境可以訪問 Spring 應用上下文。

四種依賴註入方式

構造器註入

/*帶參數,方便利用構造器進行註入*/
public CatDaoImpl(String message){ 
    this. message = message; 
} 

<bean id="CatDaoImpl" class="com.CatDaoImpl"> 
    <constructor-arg value=" message "></constructor-arg> 
</bean>

setter 方法註入

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>

靜態工廠註入

靜態工廠顧名思義,就是通過調用靜態工廠的方法來獲取自己需要的對象,為了讓 Spring 管理所有對象,我們不能直接通過"工程類.靜態方法()"來獲取對象,而是依然通過 Spring 註入的形式獲取:

public class DaoFactory { 
    //靜態工廠 
    public static final FactoryDao getStaticFactoryDaoImpl(){ 
        return new StaticFacotryDaoImpl(); 
    } 
} 

public class SpringAction { 

    //註入對象
    private FactoryDao staticFactoryDao; 
    //註入對象的 set 方法 
    public void setStaticFactoryDao(FactoryDao staticFactoryDao) { 
        this.staticFactoryDao = staticFactoryDao; 
    } 
} 

<bean name="springAction" class=" SpringAction" > 
    <!--使用靜態工廠的方法註入對象,對應下麵的配置文件--> 
    <property name="staticFactoryDao" ref="staticFactoryDao"></property> 
 </bean> 
 
<!--此處獲取對象的方式是從工廠類中獲取靜態方法--> 
<bean name="staticFactoryDao" class="DaoFactory" factory-method="getStaticFactoryDaoImpl"></bean>

實例工廠

實例工廠的意思是獲取對象實例的方法不是靜態的,所以你需要首先 new 工廠類,再調用普通的實例方法:

public class DaoFactory { 
    //實例工廠 
    public FactoryDao getFactoryDaoImpl(){ 
        return new FactoryDaoImpl();
    } 
} 

public class SpringAction { 
    private FactoryDao factoryDao;
    //註入對象 
    public void setFactoryDao(FactoryDao factoryDao) { 
        this.factoryDao = factoryDao; 
    } 
} 

<bean name="springAction" class="SpringAction"> 
    <!--使用實例工廠的方法註入對象,對應下麵的配置文件--> 
    <property name="factoryDao" ref="factoryDao"></property> 
</bean> 

 <!--此處獲取對象的方式是從工廠類中獲取實例方法--> 
<bean name="daoFactory" class="com.DaoFactory"></bean> 
<bean name="factoryDao" factory-bean="daoFactory" factory-method="getFactoryDaoImpl"></bean>

五種不同方式的自動裝配

Spring 裝配包括手動裝配和自動裝配,手動裝配是有基於 xml 裝配、構造方法、setter 方法等;自動裝配有五種方式,可以用來指導 Spring 容器用自動裝配方式來進行依賴註入:

  1. no:預設的方式是不進行自動裝配,通過顯式設置 ref 屬性來進行裝配;
  2. byName:通過參數名 自動裝配,Spring 容器在配置文件中發現 bean 的 autowire 屬性被設置成 byname,之後容器試圖匹配、裝配和該 bean 的屬性具有相同名字的 bean;
  3. byType:通過參數類型自動裝配,Spring 容器在配置文件中發現 bean 的 autowire 屬性被設置成 byType,之後容器試圖匹配、裝配和該 bean 的屬性具有相同類型的 bean;
    註意:使用 byType 首先需要保證同一類型的對象,在 Spring 容器中唯一,若不唯一會報不唯一的異常。
  4. constructor:這個方式類似於 byType, 但是要提供給構造器參數,如果沒有確定的帶參數的構造器參數類型,將會拋出異常;
  5. autodetect:首先嘗試使用 constructor 來自動裝配,如果無法工作,則使用 byType 方式。

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