三、Spring IoC 容器和核心概念
本章概要
- 组件和组件管理概念
- 什么是组件？
- 我们的期待
- Spring充当组件管理角色（IoC）
- 组件交给Spring管理优势
- Spring IoC 容器和容器实现
- 普通和复杂容器
- SpringIoC 容器介绍
- SpringIoC 容器具体接口和实现类
- SpringIoC 容器管理配置方式
- Spring IoC / DI概念总结
3.1 组件和组件管理概念
3.1.1 什么是组件？
- 回顾常规的三层架构处理请求流程：整个项目就是由各种组件搭建而成的
3.1.2 我们的期待
- 有人替我们创建组件的对象
- 有人帮我们保存组件的对象
- 有人帮助我们自动组装
- 有人替我们管理事务
- 有人协助我们整合其他框架
- …
3.1.3 Spring充当组件管理角色（IoC）
那么谁帮我们完成我们的期待，帮我们管理组件呢？当然是Spring 框架了！组件可以完全交给Spring 框架进行管理
Spring 框架替代了程序员原有的new对象和对象属性赋值动作等！Spring具体的组件管理动作包含：
- 组件对象实例化
- 组件属性属性赋值
- 组件对象之间引用
- 组件对象存活周期管理
- …
我们只需要编写元数据（配置文件）告知Spring 管理哪些类组件和他们的关系即可！
注意：组件是映射到应用程序中所有可重用组件的Java对象，应该是可复用的功能对象！
- 组件一定是对象
- 对象不一定是组件
综上所述，Spring 充当一个组件容器，创建、管理、存储组件，减少了我们的编码压力，让我们更加专注进行业务编写！
3.1.4 组件交给Spring管理优势
- 降低了组件之间的耦合性：Spring IoC容器通过依赖注入机制，将组件之间的依赖关系削弱，减少了程序组件之间的耦合性，使得组件更加松散地耦合。
- 提高了代码的可重用性和可维护性：将组件的实例化过程、依赖关系的管理等功能交给Spring IoC容器处理，使得组件代码更加模块化、可重用、更易于维护。
- 方便了配置和管理：Spring IoC容器通过XML文件或者注解，轻松的对组件进行配置和管理，使得组件的切换、替换等操作更加的方便和快捷。
- 交给Spring管理的对象（组件），方可享受Spring框架的其他功能（AOP,声明事务管理）等
3.2 Spring IoC 容器和容器实现
3.2.1 普通和复杂容器
普通容器生活中的普通容器普通容器只能用来存储，没有更多功能。程序中的普通容器：
- 数组
- 集合：List
- 集合：Set复杂容器生活中的复杂容器
政府管理我们的一生，生老病死都和政府有关。程序中的复杂容器Servlet 容器能够管理 Servlet(init,service,destroy)、Filter、Listener 这样的组件的一生，所以它是一个复杂容器。
| 名称 | 时机 | 次数 |
|---|---|---|
| 创建对象 | 默认情况：接收到第一次请求 修改启动顺序后：Web应用启动过程中 | 一次 |
| 初始化操作 | 创建对象之后 | 一次 |
| 处理请求 | 接收到请求 | 多次 |
| 销毁操作 | Web应用卸载之前 | 一次 |
我们即将要学习的 SpringIoC 容器也是一个复杂容器。它们不仅要负责创建组件的对象、存储组件的对象，还要负责调用组件的方法让它们工作，最终在特定情况下销毁组件。
总结：Spring管理组件的容器，就是一个复杂容器，不仅存储组件，也可以管理组件之间依赖关系，并且创建和销毁组件等！
3.2.2 SpringIoC 容器介绍
Spring IoC 容器，负责实例化、配置和组装 bean（组件）。容器通过读取配置元数据来获取有关要实例化、配置和组装组件的指令。配置元数据以 XML、Java 注解或 Java 代码形式表现。它允许表达组成应用程序的组件以及这些组件之间丰富的相互依赖关系。
上图显示了 Spring 容器工作原理的高级视图。应用程序类与配置元数据相结合，您拥有完全配置且可执行的系统或应用程序。
3.2.3 SpringIoC 容器具体接口和实现类
SpringIoc容器接口：BeanFactory 接口提供了一种高级配置机制，能够管理任何类型的对象，它是SpringIoC容器标准化超接口！ApplicationContext 是 BeanFactory 的子接口。它扩展了以下功能：
- 更容易与 Spring 的 AOP 功能集成
- 消息资源处理（用于国际化）
特定于应用程序给予此接口实现，例如Web 应用程序的 WebApplicationContext简而言之， BeanFactory 提供了配置框架和基本功能，而 ApplicationContext 添加了更多特定于企业的功能。
ApplicationContext 是 BeanFactory 的完整超集！ApplicationContext容器实现类：
| 类型名 | 简介 |
|---|---|
| ClassPathXmlApplicationContext | 通过读取类路径下的 XML 格式的配置文件创建 IOC 容器对象 |
| FileSystemXmlApplicationContext | 通过文件系统路径读取 XML 格式的配置文件创建 IOC 容器对象 |
| AnnotationConfigApplicationContext | 通过读取Java配置类创建 IOC 容器对象 |
| WebApplicationContext | 专门为 Web 应用准备，基于 Web 环境创建 IOC 容器对象，并将对象引入存入 ServletContext 域中。 |
3.2.4 SpringIoC 容器管理配置方式
Spring IoC 容器使用多种形式的配置元数据。此配置元数据表示您作为应用程序开发人员如何告诉 Spring 容器实例化、配置和组装应用程序中的对象。
Spring框架提供了多种配置方式：XML 配置方式、注解方式和 Java 配置类方式
- XML 配置方式：是Spring框架最早的配置方式之一，通过在XML文件中定义Bean及其依赖关系、Bean的作用域等信息，让Spring IoC容器来管理Bean之间的依赖关系。该方式从Spring框架的第一版开始提供支持。
- 注解方式：从Spring 2.5版本开始提供支持，可以通过在Bean类上使用注解来代替XML配置文件中的配置信息。通过在Bean类上加上相应的注解（如@Component, @Service, @Autowired等），将Bean注册到Spring IoC容器中，这样Spring IoC容器就可以管理这些Bean之间的依赖关系。
- Java配置类方式：从Spring 3.0版本开始提供支持，通过Java类来定义Bean、Bean之间的依赖关系和配置信息，从而代替XML配置文件的方式。Java配置类是一种使用Java编写配置信息的方式，通过@Configuration、@Bean等注解来实现Bean和依赖关系的配置。为了迎合当下开发环境，我们将以配置类+注解方式为主进行讲解！
3.3 Spring IoC / DI概念总结
IoC容器
Spring IoC 容器，负责实例化、配置和组装 bean（组件）核心容器。容器通过读取配置元数据来获取有关要实例化、配置和组装组件的指令。
IoC（Inversion of Control）控制反转
IoC 主要是针对对象的创建和调用控制而言的，也就是说，当应用程序需要使用一个对象时，不再是应用程序直接创建该对象，而是由 IoC 容器来创建和管理，即控制权由应用程序转移到 IoC 容器中，也就是“反转”了控制权。这种方式基本上是通过依赖查找的方式来实现的，即 IoC 容器维护着构成应用程序的对象，并负责创建这些对象。
DI (Dependency Injection) 依赖注入
DI 是指在组件之间传递依赖关系的过程中，将依赖关系在容器内部进行处理，这样就不必在应用程序代码中硬编码对象之间的依赖关系，实现了对象之间的解耦合。在 Spring 中，DI 是通过 XML 配置文件或注解的方式实现的。它提供了三种形式的依赖注入：构造函数注入、Setter 方法注入和接口注入。