一文带你探究Spring|IOC原理
说到spring不得不提其两大特性IOC、AOP，本文主要介绍结合代码看下spring Ioc相关原理，阅读源码如果只是为了看源码效率就会很低，还是要有一定的目的性，我们结合着以下的问题去源码中找答案。
- Bean工厂是如何产生Bean的
- Bean的依赖关系是由谁来解决的
- Bean工厂和应用上下文的区别
如下图spring Ioc的整体架构图中可以看出，Spring启动时读取bean配置信息，并在spring中生成一份相应bean配置注册表，然后会根据注册表实例化Bean，并且装配好bean 之间的依赖关系，为上层应用提供bean实例，其中bean的缓存池是通过hashmap实现的
bean的构建过程
spring.xml中保存了Bean的描述配置，BeanFactory读取这些配置然后生成bean，这是我们对ioc原理的一般理解，深入思考还会有更多问题产生
- 哪个java对象承载了配置信息里的内容
- 这些承载对象是读取配置文件并装载的
- 这些装载对象又保存在哪里
BeanDefinition（Bean定义）
ioc 实现中 我们在xml 中描述的Bean信息最后 都将保存至BeanDefinition （定义）对象中，其中xml bean 与BeanDefinition 程一对一的关系。xml bean中设置的属性最后都会体现在BeanDefinition中
由此可见，xml bean中设置的属性最后都会体现在BeanDefinition中。如:
| * XML-bean * | BeanDefinition |
|---|---|
| class | beanClassName |
| scope | scope |
| lazy-init | lazyInit |
| constructor-arg | ConstructorArgument |
| property | MutablePropertyValues |
| factory-method | factoryMethodName |
| destroy-method | AbstractBeanDefinition.destroyMethodName |
| init-method | AbstractBeanDefinition.initMethodName |
| autowire | AbstractBeanDefinition.autowireMode |
| id | |
| name |
BeanDefinition 属性结构
BeanDefinitionRegistry（Bean注册器）
在上表中我们并没有看到 xml bean 中的 id 和name属性没有体现在定义中，原因是ID 其作为当前Bean的存储key注册到了BeanDefinitionRegistry 注册器中。name 作为别名key 注册到了 AliasRegistry 注册中心。其最后都是指向其对应的BeanDefinition。
BeanDefinitionRegistry属性结构
BeanDefinitionReader（Bean定义读取）
现在我们了解 BeanDefinition 中存储了Xml Bean信息，而BeanDefinitionRegister 基于ID和name 保存了Bean的定义。接下要学习的是从xml Bean到BeanDefinition 然后在注册至BeanDefinitionRegister 整个过程。
上图中可以看出Bean的定义是由BeanDefinitionReader 从xml 中读取配置并构建出 BeanDefinitionReader,然后在基于别名注册到BeanDefinitionRegister中。
BeanDefinitionReader结构
-
int loadBeanDefinitions(Resource var1)
基于资源加载beanDefinition并注册到注册器
-
int loadBeanDefinitions(String var1)
基于资源路径加载beanDefinition并注册大屏注册器
-
BeanDefinitionRegistry getRegistry()
获取注册器
-
ResourceLoader getResourceLoader()
获取资源装载器
基于示例演示BeanDefinitionReader装载过程
//创建一个简单注册器
BeanDefinitionRegistry register = new SimpleBeanDefinitionRegistry();
//创建bean定义读取器
BeanDefinitionReader reader = new XmlBeanDefinitionReader(register);
// 创建资源读取器
DefaultResourceLoader resourceLoader = new DefaultResourceLoader();
// 获取资源
Resource xmlResource = resourceLoader.getResource("spring.xml");
// 装载Bean的定义
reader.loadBeanDefinitions(xmlResource);
// 打印构建的Bean 名称
System.out.println(Arrays.toString(register.getBeanDefinitionNames());
Beanfactory(bean 工厂)
有了Bean的定义就相当于有了产品的配方，接下来就是要把这个配方送到工厂进行生产了。在ioc当中Bean的构建是由BeanFactory 负责的。其结构如下：
方法说明：
- getBean(String)
- 基于ID或name 获取一个Bean
- T getBean(Class requiredType)
- 基于Bean的类别获取一个Bean（如果出现多个该类的实例，将会报错。但可以指定 primary=“true” 调整优先级来解决该错误 ）
- Object getBean(String name, Object… args)
- 基于名称获取一个Bean，并覆盖默认的构造参数
- boolean isTypeMatch(String name, Class typeToMatch)
- 指定Bean与指定Class 是否匹配
以上方法中重点要关注getBean，当用户调用getBean的时候就会触发 Bean的创建动作，其是如何创建的呢？
演示基本BeanFactory获取一个Bean
#创建Bean堆栈 // 其反射实例化Bean java.lang.reflect.Constructor.newInstance(Unknown Source:-1) BeanUtils.instantiateClass() //基于实例化策略 实例化Bean SimpleInstantiationStrategy.instantiate() AbstractAutowireCapableBeanFactory.instantiateBean() // 执行Bean的实例化方法 AbstractAutowireCapableBeanFactory.createBeanInstance() AbstractAutowireCapableBeanFactory.doCreateBean() // 执行Bean的创建 AbstractAutowireCapableBeanFactory.createBean() // 缓存中没有，调用指定Bean工厂创建Bean AbstractBeanFactory$1.getObject() // 从单例注册中心获取Bean缓存 DefaultSingletonBeanRegistry.getSingleton() AbstractBeanFactory.doGetBean() // 获取Bean AbstractBeanFactory.getBean() // 调用的客户类 com.tuling.spring.BeanFactoryExample.main()
Bean创建时序图：
从调用过程可以总结出以下几点：
- 调用BeanFactory.getBean() 会触发Bean的实例化。
- DefaultSingletonBeanRegistry 中缓存了单例Bean
- Bean的创建与初始化是由AbstractAutowireCapableBeanFactory 完成的。
BeanFactory 与 ApplicationContext区别
BeanFactory 看上去可以去做IOC当中的大部分事情，为什么还要去定义一个ApplicationContext 呢？
ApplicationContext 结构图
从图中可以看到 ApplicationContext 它由BeanFactory接口派生而来，因而提供了BeanFactory所有的功能。除此之外context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，实现了ApplicationListener接口的bean
- 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