Spring技术内幕(一)：IOC容器

原理：依赖反转模式

合作对象的引用或依赖关系的管理交由容器或平台来完成，而不是具体的对象。

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IOC容器接口体系

IOC容器接口设计图.png

• 实现BeanFactory接口的简单容器系列：实现了容器的最基本的功能
• ApplicationContext应用上下文：容器的高级特性

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BeanFactory容器设计原理（以XmlBeanFactory实现为例）

public class XmlBeanFactory extends DefaultListableBeanFactory {

    private final XmlBeanDefinitionReader reader = new XmlBeanDefinitionReader(this);

    public XmlBeanFactory(Resource resource) throws BeansException {
        this(resource, null);
    }

    public XmlBeanFactory(Resource resource, BeanFactory parentBeanFactory) throws BeansException {
        super(parentBeanFactory);
        this.reader.loadBeanDefinitions(resource);
    }
}

• XmlBeanFactory继承DefaultListableBeanFactory容器（默认功能完整的IOC容器）
• 通过XmlBeanDefinitionReader添加新功能

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编程式使用IOC容器

注意观察IOC容器实现中的那些关键的类（Resource，DefaultListableBeanFactory和 BeanDenifitionReader）之间的相互关系。如何把IOC容器功能解耦，又如何结合在一起为IOC容器服务。以下代码都有注释：

/**
     * Created by 阿越.
     * 以编程的方式使用DefaultListableBeanFactory
     */
    public void testSpringIOC(){
        // 创建IOC配置文件抽象资源（含有BeanDefinition）
        ClassPathResource resource = new ClassPathResource("beans.xml");
        // 创建一个BeanFactory
        DefaultListableBeanFactory factory = new DefaultListableBeanFactory();
        // 载入BeanDenifition的读取器
        XmlBeanDefinitionReader reader = new XmlBeanDefinitionReader(factory);
        // 读入配置信息
        reader.loadBeanDefinitions(resource);
    }

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ApplicationContext容器设计原理

（以FileSystemXmlApplicationContext实现为例）

// 实例化这个应用上下文支持，启动IOC容器的refresh()
public FileSystemXmlApplicationContext(String[] configLocations, boolean refresh, ApplicationContext parent)
            throws BeansException {

        super(parent);
        setConfigLocations(configLocations);
        if (refresh) {
            refresh();
        }
    }

// 从文件系统中加载XML的Bean定义资源
@Override
    protected Resource getResourceByPath(String path) {
        if (path != null && path.startsWith("/")) {
            path = path.substring(1);
        }
        return new FileSystemResource(path);
    }

• 与BeanFactory容器的设计原理相似，先以继承或构造方法的形式实现父类功能，在此基础上，添加自己的新功能。

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IOC容器的初始化过程

1. Resource定位：BeanDefinition的资源定位
2. BeanDefinition的载入：把用户定义好的Bean表示成IOC容器内部数据结构BeanDefinition
3. 向IOC容器注册BeanDefinition：把BeanDefinition注入到IOC内部的一个HashMap中

Bean定义的载入和依赖注入是两个独立的过程

• Bean定义（BeanDefinition）的载入是在IOC容器初始化时完成
• 依赖注入默认是在开发者第一次通过getBean向容器索取Bean的时完成
• 设置lazyinit属性，使该Bean的依赖注入在IOC容器初始化时就预先完成

refresh()：IOC容器初始化入口，载入BeanDefinition的入口

以FileSystemXmlApplicationContext为例

public FileSystemXmlApplicationContext(String[] configLocations, boolean refresh, ApplicationContext parent)
            throws BeansException {

        super(parent);
        setConfigLocations(configLocations);
        if (refresh) {
            // IOC容器初始化入口   
            refresh();
        }
    }

之后过程图解如下（感兴趣的可以照着图看源码）：

BeanDefinition载入的交互过程.png

BeanDefinition在IOC容器中的注册

在DefaultListableBeanFactory实现BeanDefinitionRegistry接口，这个接口的实现完成BeanDefinition向容器的注册。具体实现可看源码。

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IOC容器的依赖注入

getBean接口的实现触发依赖注入，是起点，内部用doGetBean()实现，之后会调用createBean。图解如下：

依赖注入过程.png

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参考资料：Spring技术内幕（第2版） 计文柯