Spring学习5（1）：IoC容器之IoC概述，JAVA反射机制，资源访问器

spring学习5（1）

 在经过了对spring框架基本开发的了解以及对spring boot流程的学习，《精通spring4.x…》这本书正式开始了spring的讲解，我也跟随着这本书的脚步进行学习。

IoC概述

 首先需要学习的是spring的IoC技术，IoC全称是Inverse of Control，是spring容器的内核。

IoC的基本意义

 即是将一个接口具体实现类的控制权从调用的类中移除，交给第三方来控制。如果从电影剧本的角度即是说，演员，剧本，角色的对应由导演来控制。在spring中就是spring容器借用Bean配置来进行控制。
 后来由于这个概念不够直观引入了DI（Dependency Injection)依赖注入的概念，即是说调用类对某一接口实现类的依赖关系由第三方注入。

IoC的类型

 IoC可以划分为三种类型：构造函数注入，属性注入，接口注入。Spring支持构造函数注入和属性注入。

构造函数注入

 通过调用类的构造函数，将接口类通过构造函数给出。
 用电影的例子就是，导演分配角色的演员，而后在剧本的构造函数中将这个演员注入。

属性注入

 通过调用类的函数，将接口类通过函数给出。
 用电影的例子就是不是这个角色在所有的场景都需要，所以这时候可以通过setter方法来注入演员。

接口注入

 将调用类所有依赖注入的方法抽取到一个接口中，调用类通过实现该接口的注入方法来达成注入。

通过容器完成依赖关系的注入

 虽然如同上述一般操作后，调用类之间完成了解耦，然而这些代码在第三个类中依然存在。就好像导演要控制其他两个类，如果这时候有个第三方的代理机构只是让导演，剧本，演员各司其职，那么三个类都完成了解耦。那么spring就是这样一个容器，通过new XmlBeanFactory)就可以启动容器并且完成装配。

JAVA反射机制

 java语序通过程序化的方式间接对Class进行操作。

概念

 可以通过一例子来说明。通常我们要实现一个类并赋予初值可以使用构造函数直接赋值，或是创建后用setter方法来赋值，这就属于直接调用目标类。
 于此相对，我们可以创建一个ClassLoader用来获取当前线程，而后通过指定的全限定类名来装载目标类的反射实例。之后我们就可以利用反射类的各个对象来操作类，从而达到创建等方法的实现的目标。

类装载器ClassLoader

定义和工作流程

 类装载器就是寻找类的节码文件并构造出类在jvm内部表示对象的组件。其经历以下步骤把一个类装入jvm：

1. 装载：查找和导入Class文件
2. 链接：
   1. 校验：检查载入Class文件数据的正确性
   2. 准备：给类的静态变量分配存储空间
   3. 解析：将符号引用转换成直接引用
3. 初始化：对类的静态变量，静态代码块执行初始化工作。

构成

 JVM在运行时会有三个ClassLoader，其中他们有父子关系：

1. 根装载器：使用c++编写，在java中不可见，不是ClassLoader的子类，负责装载jre的核心库类。
2. ExtClassLoader：是根装载器的子类，负责装载jre扩展目录ext中的jar类包。
3. AppClassLoader：是ExtClassLoader的子类，负责装载classpath路径下的类包，默认使用该类装载应用程序的类。

全盘负责委托机制

 JVM有全盘负责委托机制，是指当一个ClassLoader载入一个类时，其所依赖和引用的类也由同一个ClassLoader载入；先委托父装载器寻找目标类，只有找不到才从自己的路径中查找并转载目标类。
 这个机制也是导致NoSUchMethodError问题的原因，如果在类路径有多个不同版本的类包就有可能导致错误。

反射机制

 即是可以从Class对象中获取构造函数，成员变量方法类等反射对象即是包括了private或protected成员变量和方法的但是要申明setAccessible(boolean access)。
 主要有：

1. 类的构造函数反射类(Constructor)：通过getConstructors(parameterType)方法(或getDeclaredConstructors(parameterType)）获取拥有特定入参的构造函数反射对象，并且可以通过newInstance来实例化。
2. 类方法的反射类：通过getMethods()来获得特定的方法反射类，其最主要的方法是invoke(Object obj, Object[] args)来调用原方法。
3. 类的成员变量反射类：通过getDeclaredFields(String name)方法来获取特定的成员变量反射类，可以通过set(Object obj, Object value)来使用。

 实例如下：

package com.smart.reflect;

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Field;

public class ReflectTest{
	
	public static Car initByDefaultConst() throws Throwable{
	ClassLoader loader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
	Class clazz = loader.loadClass("com.smart.reflect.Car");
	
	Constructor cons = clazz.getDeclaredConstructor((Class[])null);
	Car car = (Car)cons.newInstance();
	
	Method setBrand = clazz.getMethod("setBrand", String.class);
	setBrand.invoke(car, "XXX");
	Method setColor = clazz.getDeclaredMethod("setColor", String.class);
	setColor.invoke(car, "Dark");
	Method setMaxSpeed = clazz.getDeclaredMethod("setMaxSpeed", int.class);
	setMaxSpeed.invoke(car, 200);
	return car;
}
	public static void main(String[] args) throws Throwable{
		Car car = initByDefaultConst();
		car.introduce();
	}
}

资源访问利器

资源抽象接口

 jdk所提供的访问资源的类并不能很好地满足各种底层资源的访问需求，比如从类路径或web容器的上下文中获取资源的能力。
 为此，Spring设计了一个Resource接口，它为应用提供了更强的底层资源访问能力。其主要方法如下：
bollean exists():资源是否存在
bollean isOpen():资源是否打开
URL getURL() throws IOException:如果底层资源可以表示程URL,则该方法返回对应的URL对象。
FIle getFile() throws IOException:如果底层资源对应一个文件则该方法返回对应的File对象。
InputStream getInputStream() throws IOException:返回资源对应的输入流。

具体实现类

1. WriteableResource：可写资源接口，有两个实现类：FileSystemResource和PathResource。
2. ByteArrayResource:二进制数组表示的资源。
3. ClassPathResource:类路径下的资源，资源以相对于类路径的方式表示。
4. FileSystemResource:文件系统资源，资源用系统路径的方式表示如“D:/XXX/XXX.xml”等。
5. InputStreamResource:以输入流返回表示的资源。
6. ServletContextResource:为访问Web容器上下文的资源而设计的类，负责以相对于web应用根目录的路径加载资源，支持以流和URL的方式访问，在war解包的情况下，也可以通过File方式访问。
7. URLResource:URL封装了java.net.URL可以访问任何通过URL表示的资源。
8. PathResource:提供的读取资源文件的类，可以访问通过URL,Path,系统文件路径表示的资源。

 在获取资源后，用户就可以通过Reaource接口定义的多个方法来访问文件其他信息，如getFileName()方法来获取文件名，通过getInputStream()方法来获取文件的输入流等。
 注意在资源配置文件在项目发布时会被打包，所以不能使用getFile()方法了，而要用getInputSteam()，这个问题码一下。

资源加载

资源地址表达式

 为了访问不同类型的资源，必须使用相应的Resource实现类，spring提供了强大的加载资源机制来简化了这一过程。仅通过资源地址的特殊标识就可以访问相应的资源，还支持ant风格的资源地址。
 有如下较常见的地址前缀：

1. classpath:/classpath:/：这两个都是相对于类的根路径开始。资源文件可以在文件系统中也可以在jar或zip的类包中。特别注意classpath*:可以扫描所有的同名包并加载所需。
2. file:：使用URLResource从文件系统目录中装载资源，可以是相对路径，也可以是绝对路径。
3. http://：使用UrlResource从web服务器中装载资源。
4. ftp://：使用UrlResource从ftp服务器中装载资源
5. 无前缀：根据ApplicationContext来具体决定。

ant

 ant是一个允许通配符的格式

1. ？：匹配文件名中的一个字符
2. *：匹配文件名中的任意字符
3. **：匹配多层路径
4. 。。。

资源加载器

spring定义了一套资源加载的接口其关系如下：

PathMatchingResourcePatternResolver->
ResourcePatternResolver->
ResourceLoader->
Resource

 这其中REsourceLoader接口是不支持ant的，但是ResourcePatternResolver扩展了其接口，而PathMathingResourcePatternResolver是spring的标准实现类，例子如下

package com.smart.resource;

import org.springframework.core.io.Resource;
import org.springframework.core.io.support.PathMatchingResourcePatternResolver;
import org.springframework.core.io.support.ResourcePatternResolver;
import org.testng.annotations.*;
import static org.testng.Assert.*;

public class PatternResolverTest{
	@Test
	public void getResources() throws Throwable{
		ResourcePatternResolver resolver = 
				new PathMatchingResourcePatternResolver();
		
	
	
	Resource resources[] = resolver.getResources("classpath*:com/smart/**/*.xml");
	assertNotNull(resources);
	for(Resource resource:resources) {
		System.out.println(resource.getDescription());
	}
}
}