Spring源码分析（一）-Spring IoC容器的设计

本章的内容根据SpringMVC源码剖析（二）- DispatcherServlet的初始化的相关内容，主要研究Spring IoC容器的初始化

IoC容器的接口设计图

从上图可以看出整个IoC容器主要分为2个部分：BeanFactory和ApplicationContext，接下来我们分别分析这两个接口

BeanFactory

BeanFactory提供的是最基本的IoC容器的功能，我们对BeanFactory的类层级结构进行分析，如下源码

//IoC容器的核心接口，提供访问IoC容器的基本操作。  
public interface BeanFactory {  
    //根据bean名称获取相应的bean对象. 此方法在AbstractBeanFactory骨架类中实现，  
    public Object getBean(String name) throws BeansException;  
}  
//定义分层的BeanFactory容器结构。  
public interface HierarchicalBeanFactory  extends BeanFactory {  

}  
//对BeanFactory提供配置信息.  
public interface ConfigurableBeanFactory extends HierarchicalBeanFactory {  
    void setParentBeanFactory(BeanFactory parentBeanFactory);  
    // 注册客户化属性编辑器.  
    void registerCustomEditor(Class requiredType, PropertyEditor propertyEditor);  
     //添加BeanPostProcessor.  
    void addBeanPostProcessor(BeanPostProcessor beanPostProcessor);  
    //销毁所有singleton类型bean对象.  
    void destroySingletons();  
}  
//主要逻辑有创建一个bean对象实例的过程，根据不同的WireMode(byName、byType)完成不同的操作。  
public interface AutowireCapableBeanFactory extends BeanFactory {  
    //创建一个bean对象.  
    Object createBean(Class beanClass, int autowireMode, boolean dependencyCheck) throws BeansException;  
    //配置一个bean对象.  
    Object configureBean(Object existingBean, String beanName) throws BeansException;  
     //初始化bean对象.  
    Object initializeBean(Object existingBean, String beanName) throws BeansException;  
    Object applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization(Object existingBean, String beanName) throws BeansException;  
    Object applyBeanPostProcessorsAfterInitialization(Object existingBean, String beanName) throws BeansException;  
}  
/* 
  *提供对BeanDefintion对象的管理操作。 
  *对通过BeanDefintionRegistry注册器注册到BeanFactory中的BeanDefintion对象进行管理，但注意此接口 
  *并不依赖于BeanDefintion接口API； 
  *此接口在操作上与BeanDefintionRegistry接口有重叠部分，但此接口的职责重在管理操作，而BeanDefintionRegistry重在注册操作，并且 
  *BeanDefintionRegistry接口直接依赖于BeanDefintion接口API。 
  */  
public interface ListableBeanFactory extends BeanFactory{  
    boolean containsBeanDefinition(String beanName);  
    int getBeanDefinitionCount();  
    String[] getBeanDefinitionNames();  
    String[] getBeanNamesForType(Class type);  
    String[] getBeanNamesForType(Class type, boolean includePrototypes, boolean includeFactoryBeans);  
    Map getBeansOfType(Class type) throws BeansException;  
    Map getBeansOfType(Class type, boolean includePrototypes, boolean includeFactoryBeans) throws BeansException;  
}  
//  
public interface ConfigurableListableBeanFactory  
        extends ListableBeanFactory, AutowireCapableBeanFactory, ConfigurableBeanFactory,SingletonBeanRegistry {  
    void ignoreDependencyType(Class type);  
    void ignoreDependencyInterface(Class ifc);  
    BeanDefinition getBeanDefinition(String beanName) throws NoSuchBeanDefinitionException;   
    //在容器启动过程中实例化singleton类型bean对象。  
    void preInstantiateSingletons() throws BeansException;  
} 

我们可以发现，最底层的子类都是XmlBeanFactory(现在已经被废弃了)，该容器实现了其他诸如XML读取的附加功能，对于这些功能的实现原理，看一看XmlBeanFactory的代码实现就很容易理解，对我们理解IoC容器的原理很有帮助

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);
    }

}

1. 创建IoC配置文件的抽象资源Resource（applicationContext.xml）
2. 创建一个载入BeanDefinition的读取器XmlBeanDefinitionReader，来载入XML文件形式的BeanDefinition
3. 从定义好的资源位置Resource读入配置信息，具体的解析过程由XmlBeanDefinitionReader来完成，之后就可以直接使用IoC容器了（BeanFactoy.getBean）
   上述步骤也就是编程式使用IoC容器

ApplicationContext

ApplicationContext建立在BeanFactory之上，除了能够提供容器的基本功能外，还增加了很多其他的功能，是一个高级形态意义的IoC容器。

1. 支持不同的信息源。ApplicationContext实现了MessageSource，可以支持国际化的实现
2. 访问资源。ApplicationContext实现了ResourceLoader，这样我们可以从不同地方得到Bean配置
3. 支持应用事件。ApplicationContext实现了ApplicationEventPublisher，从而在上下文中引入了事件机制

我们对ApplicationContext的层级结构进行分析：

//核心接口，为一个应用提供配置  
public interface ApplicationContext extends ListableBeanFactory, HierarchicalBeanFactory,  
        MessageSource, ApplicationEventPublisher, ResourcePatternResolver {  
    ApplicationContext getParent();  
    AutowireCapableBeanFactory getAutowireCapableBeanFactory() throws IllegalStateException;  
    String getDisplayName();  
    long getStartupDate();  
}  
//对容器对象进行配置化、初始化工作.  
public interface ConfigurableApplicationContext extends ApplicationContext, Lifecycle {  
    void setParent(ApplicationContext parent);  
    void addBeanFactoryPostProcessor(BeanFactoryPostProcessor beanFactoryPostProcessor);  
    //此方法是核心方法，内部生成一个BeanFactory对象，并完成对BeanFactory对象的初始化和容器的初始化工作。  
    void refresh() throws BeansException, IllegalStateException;  
    ConfigurableListableBeanFactory getBeanFactory() throws IllegalStateException;  
    void close();  
}  

总结

以上就是我对Spring容器接口设计的理解，Spring一个主要目标就是解耦，IoC容器就体现的淋漓尽致，它将不同功能定义成不同的类、接口，然后运用抽象、模板等方法通过继承、组合的方式定义新的类供开发人员使用。

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