关于java:Spring-中的-IoC-容器

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概述

对于 Java 后端开发而言,Spring 框架的重要性显而易见。而 Spring 中最外围的无非就是 IoC 和 AOP。

相干的概念不再赘述,网上能够找到很多对它们的介绍。

这里想说的是,IoC 只是一种设计思维,它的原理在不同语言有多种实现,同一种语言也有多个产品,Spring 是 Java 语言实现中最驰名的一个。

刚开始接触 IoC 这个概念的时候对这些不是太分明,认为是 Spring 独有的,前面发现并不是。

很多小伙伴平时的工作中只晓得怎么去用,但不晓得 Spring 是如何实现 IoC 的。本文以及接下来的几篇文章打算从源码的角度钻研和剖析一下 Spring IoC 的实现原理(AOP 要不要写前面再看情绪吧)。

作为喜好学习的猿媛们,怎么能只知其一、不知其二呢?而且面试还是很有可能问到的哦。

Spring IoC 总览

形容

Spring IoC 次要是通过一系列的「容器」来实现的。

起初对「容器」这个概念不是很了解:听起来「容器」像是装货色的,但它到底装的是什么货色、怎么装的呢?仿佛还是有些形象。

其实能够把「容器」类比成生存中常见的物品,比方水杯。水杯装的什么?当然是水。Spring 的 IoC 容器呢?装的就是 Java 对象。

Spring 中的容器次要能够分为两个系列:BeanFactory 系列和 ApplicationContext 系列。前者是最根本的容器,而后者是性能比拟丰盛的容器。

用水杯来打比方:能够认为 BeanFactory 只是一个最简略、最原始的水杯(甚至连把手都没有),而 ApplicationContext 是比拟高级的水杯,比方有把手的水杯,或者保温杯等更高级的水杯。

继承构造

BeanFactory 的次要接口继承构造如下:

ApplicationContext 的次要接口继承构造如下:

能够看到 ApplicationContext 接口也继承自 BeanFactory。原本就是嘛!再高级的水杯它不还是个水杯?

那咱们平时用的是哪种呢?

当然是高级的咯!有了法拉利,还要什么自行车!

ApplicationContext 的几个次要实现类,以及它们绝对残缺的继承构造如下(如同略微有点简单,其实看看就行,这几个图都是 Intellij IDEA 主动生成的,有趣味也能够本人去搞一下):

ApplicationContext 比拟罕用的几个实现类有:

  • ClassPathApplicationContext
  • FileSystemXmlApplicationContext
  • XmlWebApplicationContext
  • AnnotationConfigApplicationContext
  • AnnotationConfigWebApplicationContext

上面以 ClassPathApplicationContext 为例进行剖析(其实这几个实现类的原理都是相似的)。

代码演练

两个一般 Java 类

筹备两个一般的 Java 类如下:

  • Person.java
public class Person {
    private int id;

    private String name;

    private Dog pet;
    
    // 省略了 getter、setter、toString 办法    
}
  • Dog.java
public class Dog {
    private int age;

    private Person owner;

    // 省略了 getter、setter、toString 办法
}

Spring 配置文件

在 classpath 目录下创立一个 Spring 的配置文件 application-ioc.xml,如下:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
       http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">

    <bean id="person" class="com.jaxer.spring.ioc.Person">
        <property name="pet" ref="dog"/>
    </bean>

    <bean id="dog" class="com.jaxer.spring.ioc.Dog">
        <property name="age" value="1"/>
        <property name="owner" ref="person"/>
    </bean>

</beans>

PS: 这里轻轻埋了一个伏笔,就是常见的循环依赖问题,前面再来填坑。

测试类

public class IocTests {
    @Test
    public void test01() {ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("application-ioc.xml");
        System.out.println(context.getBean("person"));
        System.out.println(context.getBean("dog"));
    }
}

/*
 * 输入后果:*     Person{id=12, name='Jack-12'}
 *     Dog{age=1}
 */

这个例子比较简单,看起来咱们把配置文件交给了 ClassPathXmlApplicationContext,就能从它那里拿到 Person 和 Dog 的对象,那它到底做了什么呢?

IoC 相干流程和类

Spring IoC 的实现其实还是有些简单的,当初看了好几遍还是云里雾里(可能是我智商不够)。

在剖析实现原理之前,先大略理解下它的次要流程(先整体后部分,不是嘛?)。

次要流程

还是以水杯来做比照。如果咱们想从水杯中取水,次要流程如下:

  1. 找到水源在哪里
  2. 把水装到杯子里
  3. 从水杯中取水

Spring IoC 容器跟这个过程是相似的。如果咱们想从 Spring IoC 容器获取 Java 对象,那么:

  1. 找到对象在哪里(在哪里呢?扎心了)
  2. 把对象放入 IoC 容器
  3. 从 IoC 容器获取对象

哈哈,这里突然想起了把大象放到冰箱有几个步骤,是不是有点像?

这三个步骤能够用 Spring 的术语形容如下:

  1. Resource 定位
  2. BeanDefinition 的载入和注册
  3. 依赖注入

Spring IoC 容器把它治理的对象称为 Bean,定义 Bean 的原始信息称为 Resource,BeanDefinition 是 Spring 外部保留对象定义的数据结构(就像 JVM 类加载后,办法区保留的类型信息那样)。

Resource 定位

Resource

Resource 是 Spring 对用户定义 Bean 文件的对立封装。

比方 FileSystemResource、ClassPathResource 等,有木有跟相应的 ApplicationContext 对应起来?

  • Resource 常见实现类的继承构造如下:

ResourceLoader

为了读取 Resource,Spring 还设计了 ResourceLoader,可真是个暖心 boy,不得不说 Spring 把面向对象(OOP)的设计思维体现的酣畅淋漓,这只不过是冰山一角。

  • ResourceLoader 常见实现类的继承构造如下:

BeanDefinition 的载入、注册

  • BeanDefinition 载入

所谓的载入,其实就是把 Resource 中的内容解析进去,转换成 Spring 外部定义的数据结构 BeanDefinition。比方下面的 application-ioc.xml 文件,配置了咱们定义的 Java 类型信息,Spring 要读取和解析该文件,并把类信息转换为 BeanDefinition。是不是有点像 JVM 的类加载?

BeanDefinition 的常见实现类和继承构造如下:

与之对应呢,BeanDefinition 也有 BeanDefinitionReader:

  • BeanDefinition 注册

BeanDefinition 的注册其实比较简单,就是把后面曾经载入的 BeanDefinition 注册到注册核心 BeanDefinitionRegistry。

直白一点,其实就是把 BeanDefinition 放入注册核心的 Map 中。

依赖注入

其实就是从 Spring IoC 容器获取对象的过程。

这个过程说起来简略,其实还是有些简单的……前面再缓缓聊。

小结

本文先从整体上介绍 Spring IoC 以及次要接口的继承体系,前面再进一步剖析它的实现原理。

啊啊啊!写到这里脑汁又被挤洁净了……须要一段时间能力恢复元气。

正文完
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