2 IOC注册原理
SpringBean的创建是典型的工厂模式,这一系列的Bean工厂,也即IOC容器为开发者管理对象间的依赖关系提供了很多便利和基础服务,在Spring中有许多的IOC容器的实现供用户选择和使用,其相互关系如下:
其中BeanFactory作为最顶层的一个接口类,它定义了IOC容器的基本功能规范,BeanFactory 有三个子类:ListableBeanFactory、HierarchicalBeanFactory 和AutowireCapableBeanFactory。但是从上图中我们可以发现最终的默认实现类是 DefaultListableBeanFactory,他实现了所有的接口。那为何要定义这么多层次的接口呢?查阅这些接口的源码和说明发现,每个接口都有他使用的场合,它主要是为了区分在 Spring 内部在操作过程中对象的传递和转化过程中,对对象的数据访问所做的限制。例如 ListableBeanFactory 接口表示这些 Bean 是可列表的,而 HierarchicalBeanFactory 表示的是这些 Bean 是有继承关系的,也就是每个Bean 有可能有父 Bean。AutowireCapableBeanFactory 接口定义 Bean 的自动装配规则。这四个接口共同定义了 Bean 的集合、Bean 之间的关系、以及 Bean 行为。
Bean的表示
SpringIOC容器管理了我们定义的各种Bean对象及其相互的关系,Bean对象在Spring实现中是以BeanDefinition这个接口来的:IoC容器的初始化包括BeanDefinition的Resource定位、载入和注册这三个基本的过程。注意这个时候还没有发生依赖注入,DefaultListableBeanFactory类里面有个hashMap里面存放key值就是beanName为string类型,values值就是BeanDefinition(BeanDefinition为接口,里面包含字段及方法名)。使用的时候,通过getBean方法,具体实现是doGetBean方法,通过反射将BeanDefinition转化为实例化bean。如果FactoryBean接口实现类的isSington方法返回的是true,那么每次调用getObject方法的时候会优先尝试从FactoryBean对象缓存中取目标对象,有就直接拿,没有就创建并放入FactoryBean对象缓存,这样保证了每次单例的FactoryBean调用getObject()方法后最终拿到的目标对象一定是单例的,即在内存中都是同一份;
如果FactoryBean接口实现类的isSington方法返回的是false,那么每次调用getObject方法的时候都会新创建一个目标对象。
3、Spring装配Bean的过程
1. 实例化;
2. 设置属性值;
3. 如果实现了BeanNameAware接口,调用setBeanName设置Bean的ID或者Name;
4. 如果实现BeanFactoryAware接口,调用setBeanFactory 设置BeanFactory;
5. 如果实现ApplicationContextAware,调用setApplicationContext设置ApplicationContext
6. 调用BeanPostProcessor的预先初始化方法;
7. 调用InitializingBean的afterPropertiesSet()方法;
8. 调用定制init-method方法;
9. 调用BeanPostProcessor的后初始化方法;
Spring容器关闭过程
1. 调用DisposableBean的destroy();
2. 调用定制的destroy-method方法;
4 Spring InitializingBean和init-method
Spirng的InitializingBean为bean提供了定义初始化方法的方式。InitializingBean是一个接口,它仅仅包含一个方法:afterPropertiesSet()。InitializingBean和init-method可以一起使用,Spring会先处理InitializingBean再处理init-method。Spring要求init-method是一个无参数的方法,如果init-method指定的方法中有参数,那么Spring将会抛出java.lang.NoSuchMethodException
5 spring 后置处理器BeanFactoryPostProcessor和BeanPostProcessor的用法和区别
主要区别就是: BeanFactoryPostProcessor可以修改BEAN的配置信息而BeanPostProcessor不能,
BeanPostProcessor:即当Spring容器实例化Bean实例之后进行的增强处理。
BeanFactoryPostProcessor:对容器本身进行处理,并总是在容器实例化其他任何Bean之前读取配置文件的元数据并可能修改
6 BeanFacotry与ApplicationContext
BeanFacotry是spring中比较原始的Factory。如XMLBeanFactory就是一种典型的BeanFactory。原始的BeanFactory无法支持spring的许多插件,如AOP功能、Web应用等。
ApplicationContext接口,它由BeanFactory接口派生而来,因而提供BeanFactory所有的功能。ApplicationContext以一种更向面向框架的方式工作以及对上下文进行分层和实现继承,ApplicationContext包还提供了以下的功能:
• MessageSource, 提供国际化的消息访问
• 资源访问,如URL和文件
• 事件传播
• 载入多个(有继承关系)上下文 ,使得每一个上下文都专注于一个特定的层次,比如应用的web层
6 Spring在代码中获取bean的几种方式
方法一:在初始化时保存ApplicationContext对象 方法二:通过Spring提供的utils类获取ApplicationContext对象 方法三:继承自抽象类ApplicationObjectSupport 方法四:继承自抽象类WebApplicationObjectSupport 方法五:实现接口ApplicationContextAware 方法六:通过Spring提供的ContextLoader
7 lazy-init详解
ApplicationContext实现的默认行为就是在启动时将所有singleton bean提前进行实例化(也就是依赖注入)。提前实例化意味着作为初始化过程的一部分,ApplicationContext实例会创建并配置所有的singleton bean。通常情况下这是件好事,因为这样在配置中的任何错误就会即刻被发现(否则的话可能要花几个小时甚至几天)。
(lazy-init 设置只对scop属性为singleton的bean起作用)
有时候这种默认处理可能并不是你想要的。如果你不想让一个singleton bean在ApplicationContext实现在初始化时被提前实例化,那么可以将bean设置为延迟实例化。
如果一个设置了立即加载的bean1,引用了一个延迟加载的bean2,那么bean1在容器启动时被实例化,而bean2由于被bean1引用,所以也被实例化,这种情况也符合延迟加载的bean在第一次调用时才被实例化的规则。
在容器层次中通过在
如果一个bean的scope属性为scope=“pototype“时,即使设置了lazy-init="false",容器启动时不实例化bean,而是调用getBean方法是实例化的
另外加以说明:
.init-method属性指定初始化时执行的方法,distory-method属性指定bean销毁时执行的方法。
7 Spring-bean作用域scope详解
Spring Framework支持五种作用域(其中有三种只能用在基于web的Spring ApplicationContext)。
singleton
在每个Spring IoC容器中一个bean定义对应一个对象实例。
prototype
一个bean定义对应多个对象实例。
request
在一次HTTP请求中,一个bean定义对应一个实例;即每次HTTP请求将会有各自的bean实例,它们依据某个bean定义创建而成。该作用域仅在基于web的Spring ApplicationContext情形下有效。
session
在一个HTTP Session中,一个bean定义对应一个实例。该作用域仅在基于web的Spring ApplicationContext情形下有效。
global session
在一个全局的HTTP Session中,一个bean定义对应一个实例。典型情况下,仅在使用portlet context的时候有效。该作用域仅在基于web的Spring ApplicationContext情形下有效。
[@more@]
1.Singleton作用域
当一个bean的作用域为singleton, 那么Spring IoC容器中只会存在一个共享的bean实例,并且所有对bean的请求,只要id与该bean定义相匹配,则只会返回bean的同一实例。
换言之,当把一个bean定义设置为singlton作用域时,Spring IoC容器只会创建该bean定义的唯一实例。这个单一实例会被存储到单例缓存(singleton cache)中,并且所有针对该bean的后续请求和引用都将返回被缓存的对象实例。
下图演示了Spring的singleton作用域。
请注意Spring的singleton bean概念与“四人帮”(GoF)模式一书中定义的Singleton模式是完全不同的。经典的GoF Singleton模式中所谓的对象范围是指在每一个ClassLoader中指定class创建的实例有且仅有一个。把Spring的singleton作用域描述成一个container对应一个bean实例最为贴切。亦即,假如在单个Spring容器内定义了某个指定class的bean,那么Spring容器将会创建一个且仅有一个由该bean定义指定的类实例。
Singleton作用域是Spring中的缺省作用域。
2.Prototype
Prototype作用域的bean会导致在每次对该bean请求(将其注入到另一个bean中,或者以程序的方式调用容器的getBean()方法)时都会创建一个新的bean实例。根据经验,对所有有状态的bean应该使用prototype作用域,而对无状态的bean则应该使用singleton作用域。
下图演示了Spring的prototype作用域。请注意,典型情况下,DAO不会被配置成prototype,因为一个典型的DAO不会持有任何会话状态,因此应该使用singleton作用域。
对于prototype作用域的bean,有一点非常重要,那就是Spring不能对一个prototype bean的整个生命周期负责:容器在初始化、配置、装饰或者是装配完一个prototype实例后,将它交给客户端,随后就对该prototype实例不闻不问了。不管何种作用域,容器都会调用所有对象的初始化生命周期回调方法,而对prototype而言,任何配置好的析构生命周期回调方法都将不会被调用。清除prototype作用域的对象并释放任何prototype bean所持有的昂贵资源,都是客户端代码的职责。(让Spring容器释放被singleton作用域bean占用资源的一种可行方式是,通过使用bean的后置处理器,该处理器持有要被清除的bean的引用。)
谈及prototype作用域的bean时,在某些方面你可以将Spring容器的角色看作是Java new操作符的替代者。任何迟于该时间点的生命周期事宜都得交由客户端来处理。在Section 3.5.1, “Lifecycle接口”一节中会进一步讲述Spring IoC容器中的bean生命周期。
向后兼容性:在XML中指定生命周期作用域
如果你在bean定义文件中引用'spring-beans.dtd' DTD,要显式说明bean的生命周期作用域你必须使用"singleton"属性(记住singleton生命周期作用域是默认的)。 如果引用的是'spring-beans-2.0.dtd' DTD或者是Spring 2.0 XSD schema,那么需要使用"scope"属性(因为"singleton"属性被删除了,新的DTD和XSD文件使用"scope"属性)。
简单地说,如果你用"singleton"属性那么就必须在那个文件里引用'spring-beans.dtd' DTD。 如果你用"scope"属性那么必须 在那个文件里引用'spring-beans-2.0.dtd' DTD 或'spring-beans-2.0.xsd' XSD。
3. 其他作用域
其他作用域,即request、session以及global session仅在基于web的应用中使用(不必关心你所采用的是什么web应用框架)。
Note
下面介绍的作用域仅仅在使用基于web的Spring ApplicationContext实现(如XmlWebApplicationContext)时有用。如果在普通的Spring IoC容器中,比如像XmlBeanFactory或ClassPathXmlApplicationContext,尝试使用这些作用域,你将会得到一个IllegalStateException异常(未知的bean作用域)。
3.1. 初始化web配置
要使用request、session和 global session作用域的bean(即具有web作用域的bean),在开始设置bean定义之前,还要做少量的初始配置。请注意,假如你只想要“常规的”作用域,也就是singleton和prototype,就不需要这一额外的设置。
在目前的情况下,根据你的特定servlet环境,有多种方法来完成这一初始设置。如果你使用的是Servlet 2.4及以上的web容器,那么你仅需要在web应用的XML声明文件web.xml中增加下述ContextListener即可
org.springframework.web.context.request.RequestContextListener
如果你用的是早期版本的web容器(Servlet 2.4以前),那么你要使用一个javax.servlet.Filter的实现。请看下面的web.xml配置片段:
requestContextFilter
org.springframework.web.filter.RequestContextFilter
requestContextFilter
/*
3.2. Request作用域
考虑下面bean定义:
针对每次HTTP请求,Spring容器会根据loginAction bean定义创建一个全新的LoginAction bean实例,且该loginAction bean实例仅在当前HTTP request内有效,因此可以根据需要放心的更改所建实例的内部状态,而其他请求中根据loginAction bean定义创建的实例,将不会看到这些特定于某个请求的状态变化。当处理请求结束,request作用域的bean实例将被销毁。
3.3. Session作用域
考虑下面bean定义:
针对某个HTTP Session,Spring容器会根据userPreferences bean定义创建一个全新的userPreferences bean实例,且该userPreferences bean仅在当前HTTP Session内有效。与request作用域一样,你可以根据需要放心的更改所创建实例的内部状态,而别的HTTP Session中根据userPreferences创建的实例,将不会看到这些特定于某个HTTP Session的状态变化。当HTTP Session最终被废弃的时候,在该HTTP Session作用域内的bean也会被废弃掉。
3.4. global session作用域
考虑下面bean定义:
global session作用域类似于标准的HTTP Session作用域,不过它仅仅在基于portlet的web应用中才有意义。Portlet规范定义了全局Session的概念,它被所有构成某个portlet web应用的各种不同的portlet所共享。在global session作用域中定义的bean被限定于全局portlet Session的生命周期范围内。
请注意,假如你在编写一个标准的基于Servlet的web应用,并且定义了一个或多个具有global session作用域的bean,系统会使用标准的HTTP Session作用域,并且不会引起任何错误。
3.5. 作用域bean与依赖
能够在HTTP request或者Session(甚至自定义)作用域中定义bean固然很好,但是Spring IoC容器除了管理对象(bean)的实例化,同时还负责协作者(或者叫依赖)的实例化。如果你打算将一个Http request范围的bean注入到另一个bean中,那么需要注入一个AOP代理来替代被注入的作用域bean。也就是说,你需要注入一个代理对象,该对象具有与被代理对象一样的公共接口,而容器则可以足够智能的从相关作用域中(比如一个HTTP request)获取到真实的目标对象,并把方法调用委派给实际的对象。
不能和作用域为singleton或prototype的bean一起使用。为singleton bean创建一个scoped proxy将抛出BeanCreationException异常。
让我们看一下将相关作用域bean作为依赖的配置,配置并不复杂(只有一行),但是理解“为何这么做”以及“如何做”是很重要的。
在XML配置文件中,要创建一个作用域bean的代理,只需要在作用域bean定义里插入一个子元素即可(你可能还需要在classpath里包含CGLIB库,这样容器就能够实现基于class的代理;还可能要使用基于XSD的配置)。上述XML配置展示了“如何做”,现在讨论“为何这么做”。在作用域为request、session以及globalSession的bean定义里,为什么需要这个元素呢?下面我们从去掉元素的XML配置开始说起:
从上述配置中可以很明显的看到singleton bean userManager被注入了一个指向HTTP Session作用域bean userPreferences的引用。singleton userManager bean会被容器仅实例化一次,并且其依赖(userPreferences bean)也仅被注入一次。这意味着,userManager在理论上只会操作同一个userPreferences对象,即原先被注入的那个bean。而注入一个HTTP Session作用域的bean作为依赖,有违我们的初衷。因为我们想要的只是一个userManager对象,在它进入一个HTTP Session生命周期时,我们希望去使用一个HTTP Session的userPreferences对象。
当注入某种类型对象时,该对象实现了和UserPreferences类一样的公共接口(即UserPreferences实例)。并且不论我们底层选择了何种作用域机制(HTTP request、Session等等),容器都会足够智能的获取到真正的UserPreferences对象,因此我们需要将该对象的代理注入到userManager bean中, 而userManager bean并不会意识到它所持有的是一个指向UserPreferences引用的代理。在本例中,当UserManager实例调用了一个使用UserPreferences对象的方法时,实际调用的是代理对象的方法。随后代理对象会从HTTP Session获取真正的UserPreferences对象,并将方法调用委派给获取到的实际的UserPreferences对象。
这就是为什么当你将request、session以及globalSession作用域bean注入到协作对象中时需要如下正确而完整的配置:Java代码
4自定义作用域
在Spring 2.0中,Spring的bean作用域机制是可以扩展的。这意味着,你不仅可以使用Spring提供的预定义bean作用域; 还可以定义自己的作用域,甚至重新定义现有的作用域(不提倡这么做,而且你不能覆盖内置的singleton和prototype作用域)。
作用域由接口org.springframework.beans.factory.config.Scope定义。要将你自己的自定义作用域集成到Spring容器中,需要实现该接口。它本身非常简单,只有两个方法,分别用于底层存储机制获取和删除对象。自定义作用域可能超出了本参考手册的讨论范围,但你可以参考一下Spring提供的Scope实现,以便于去如何着手编写自己的Scope实现。
在实现一个或多个自定义Scope并测试通过之后,接下来就是如何让Spring容器识别你的新作用域。ConfigurableBeanFactory接口声明了给Spring容器注册新Scope的主要方法。(大部分随Spring一起发布的BeanFactory具体实现类都实现了该接口);该接口的主要方法如下所示:
void registerScope(String scopeName, Scope scope);
registerScope(..)方法的第一个参数是与作用域相关的全局唯一名称;Spring容器中该名称的范例有singleton和prototype。registerScope(..)方法的第二个参数是你打算注册和使用的自定义Scope实现的一个实例。
假设你已经写好了自己的自定义Scope实现,并且已经将其进行了注册:
// note: the ThreadScope class does not exist; I made it up for the sake of this example
Scope customScope = new ThreadScope();
beanFactory.registerScope("thread", scope);
然后你就可以像下面这样创建与自定义Scope的作用域规则相吻合的bean定义了:
如果你有自己的自定义Scope实现,你不仅可以采用编程的方式注册自定义作用域,还可以使用BeanFactoryPostProcessor实现:CustomScopeConfigurer类,以声明的方式注册Scope。BeanFactoryPostProcessor接口是扩展Spring IoC容器的基本方法之一,在本章的BeanFactoryPostProcessor中将会介绍。
使用CustomScopeConfigurer,以声明方式注册自定义Scope的方法如下所示:
Java代码既允许你指定实际的Class实例作为entry的值,也可以指定实际的Scope实现类实例;详情请参见CustomScopeConfigurer类的JavaDoc。