关于Spring——IoC

Posted 2020-11-29 战狂粗人张

 一.IoC容器的概念

IoC容器就是具有依赖注入功能的容器，IoC容器负责实例化、定位、配置应用程序中的对象及建立这些对象间的依赖。

应用程序无需直接在代码中new相关的对象，应用程序由IoC容器进行组装。在Spring中BeanFactory是IoC容器的实际代表者。

Spring IoC容器如何知道哪些是它管理的对象呢？这就需要配置文件，Spring IoC容器通过读取配置文件中的配置元数据，通过元数据对应用中的各个对象进行实例化及装配。

一般使用基于xml配置文件进行配置元数据，而且Spring与配置文件完全解耦的，可以使用其他任何可能的方式进行配置元数据，比如注解、基于java文件的、基于属性文件的配置都可以。

 

二.Bean的概念

由IoC容器管理的那些组成你应用程序的对象我们就叫它Bean， Bean就是由Spring容器初始化、装配及管理的对象，除此之外，bean就与应用程序中的其他对象没有什么区别了。

那IoC怎样确定如何实例化Bean、管理Bean之间的依赖关系以及管理Bean呢？

这就需要配置元数据，在Spring中由BeanDefinition代表，配置元数据指定如何实例化Bean、如何组装Bean等。

 

三.Hello World

配置环境：

1、JDK安装：安装最新的JDK，至少需要Java 1.5及以上环境；

2、开发工具：SpringSource Tool Suite，简称STS，是个基于Eclipse的开发环境，用以构建Spring应用，其最新版开始支持Spring 3.0及OSGi开发工具，

但由于其太庞大，很多功能不是我们所必需的所以我们选择Eclipse+ SpringSource Tool插件进行Spring应用开发；

到eclipse官网下载最新的Eclipse，注意我们使用的是Eclipse IDE for Java EE Developers（eclipse-jee-helios-SR1）；

3、项目搭建好了，来开发接口，此处我们只需实现打印“Hello World!”，所以我们定义一个“sayHello”接口，代码如下：

package cn.javass.spring.chapter2.helloworld;

public interface HelloApi {

    public void sayHello();
}

4、接口开发好了，来通过实现接口来完成打印“Hello World!”功能；

package cn.javass.spring.chapter2.helloworld;

public class HelloImpl implements HelloApi {

        @Override
        public void sayHello() {
            System.out.println("Hello World!");
        }
}

5、接口和实现都开发好了，那如何使用Spring IoC容器来管理它们呢？

这就需要配置文件，让IoC容器知道要管理哪些对象。

来看下配置文件chapter2/helloworld.xml（放到resources目录下）：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans
xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
xsi:schemaLocation="
http://www.springframework.org/schema/beans          http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd
http://www.springframework.org/schema/context           http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-3.0.xsd">
  　　 <!-- id 表示你这个组件的名字，class表示组件类 -->
　　　　<bean id="hello" class="cn.javass.spring.chapter2.helloworld.HelloImpl"></bean>
</beans>

6、那如何获取IoC容器并完成需要的功能呢？

首先应该实例化一个IoC容器，然后从容器中获取需要的对象，然后调用接口完成需要的功能，代码示例如下：

package cn.javass.spring.chapter2.helloworld;
import org.junit.Test;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
public class HelloTest {
    @Test
    public void testHelloWorld() {
    　　//1、读取配置文件实例化一个IoC容器
    　　ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("helloworld.xml");
    　　//2、从容器中获取Bean，注意此处完全“面向接口编程，而不是面向实现”
    　　HelloApi helloApi = context.getBean("hello", HelloApi.class);
    　　//3、执行业务逻辑
    　　helloApi.sayHello();
    }

7、自此一个完整的Spring Hello World已完成。

 

四.详解IoC容器

在Spring Ioc容器的代表就是org.springframework.beans包中的BeanFactory接口，BeanFactory接口提供了IoC容器最基本功能；

而org.springframework.context包下的ApplicationContext接口扩展了BeanFactory，还提供了与Spring AOP集成、国际化处理、

事件传播及提供不同层次的context实现 (如针对web应用的WebApplicationContext)。

简单说， BeanFactory提供了IoC容器最基本功能，而 ApplicationContext 则增加了更多支持企业级功能支持。

ApplicationContext完全继承BeanFactory，因而BeanFactory所具有的语义也适用于ApplicationContext。

容器实现一览：

1、XmlBeanFactory：BeanFactory实现，提供基本的IoC容器功能，可以从classpath或文件系统等获取资源；

（1）  File file = new File("fileSystemConfig.xml");
      Resource resource = new FileSystemResource(file);
      BeanFactory beanFactory = new XmlBeanFactory(resource);

（2）
     Resource resource = new ClassPathResource("classpath.xml");                  
     BeanFactory beanFactory = new XmlBeanFactory(resource);

 

2、ClassPathXmlApplicationContext：ApplicationContext实现，从classpath获取配置文件；

 BeanFactory beanFactory = new ClassPathXmlApplicationContext("classpath.xml");

 

3、FileSystemXmlApplicationContext：ApplicationContext实现，从文件系统获取配置文件。  

BeanFactory beanFactory =   new FileSystemXmlApplicationContext("fileSystemConfig.xml");

 

ApplicationContext接口获取Bean方法简介：

（1）Object getBean(String name) 根据名称返回一个Bean，客户端需要自己进行类型转换；

（2）T getBean(String name, Class<T> requiredType) 根据名称和指定的类型返回一个Bean，客户端无需自己进行类型转换，如果类型转换失败，容器抛出异常；

（3）T getBean(Class<T> requiredType) 根据指定的类型返回一个Bean，客户端无需自己进行类型转换，如果没有或有多于一个Bean存在容器将抛出异常；

（4）Map<String, T> getBeansOfType(Class<T> type) 根据指定的类型返回一个键值为名字和值为Bean对象的 Map，如果没有Bean对象存在则返回空的Map。

 

来看下IoC容器到底是如何工作。在此以xml配置方式来分析一下：

（1）准备配置文件：就像前边Hello World配置文件一样，在配置文件中声明Bean定义也就是为Bean配置元数据。

（2）由IoC容器进行解析元数据： IoC容器的Bean Reader读取并解析配置文件，根据定义生成BeanDefinition配置元数据对象，IoC容器根据BeanDefinition进行实例化、配置及组装Bean。

（3）实例化IoC容器：由客户端实例化容器，获取需要的Bean。

整个执行过程如图，其实IoC容器很容易使用，主要是如何进行Bean定义。

 

 

除了测试程序的代码外，也就是程序入口，所有代码都没有出现Spring任何组件，而且所有写的代码没有实现框架拥有的接口，因而能非常容易的替换掉Spring，是不是非入侵。

客户端代码完全面向接口编程，无需知道实现类，可以通过修改配置文件来更换接口实现，客户端代码不需要任何修改。

如果在开发初期没有真正的实现，可以模拟一个实现来测试，不耦合代码。Bean之间几乎没有依赖关系。