大纲

• 1、Spring IOC概念

1、Spring IOC 概念

        IOC（Inversion of Control ）控制反转，是一种定义对象之间依赖关系的过程，可以理解为，通过IOC容器来管理所有 Java 对象的实例化和初始化，控制对象与对象之间的依赖关系，不在使用传统方式通过new 来创建对象。

        在传统的 Java 应用中，一个类想要调用另一个类中的属性或方法，通常会先在其代码中通过 new Object() 的方式将后者的对象创建出来，然后才能实现属性或方法的调用。

• （1）开发人员通过 XML 配置文件、注解、Java 配置类等方式，对 Java 对象进行定义，例如在 XML 配置文件中使用 标签、在 Java 类上使用 @Component 注解等。

• （2）Spring 启动时，IoC 容器会自动根据对象定义，将这些对象创建并管理起来。这些被 IoC 容器创建并管理的对象被称为 Spring Bean.

• （3）当我们想要使用某个 Bean 时，可以直接从 IoC 容器中获取（例如通过 ApplicationContext 的 getBean() 方法），而不需要手动通过代码（例如 new Obejct() 的方式）创建

1.1 IOC的工作原理

        在 Java 软件开发过程中，系统中的各个对象之间、各个模块之间、软件系统和硬件系统之间，或多或少都存在一定的耦合关系。

        若一个系统的耦合度过高，那么就会造成难以维护的问题，但完全没有耦合的代码几乎无法完成任何工作，这是由于几乎所有的功能都需要代码之间相互协作、相互依赖才能完成。因此我们在程序设计时，所秉承的思想一般都是在不影响系统功能的前提下，最大限度的降低耦合度。

        IoC 底层通过工厂模式、Java 的反射机制、XML 解析等技术，将代码的耦合度降低到最低限度，其主要步骤如下。

1. 在配置文件（例如 Bean.xml）中，对各个对象以及它们之间的依赖关系进行配置；
2. 我们可以把 IoC 容器当做一个工厂，这个工厂的产品就是 Spring Bean；
3. 容器启动时会加载并解析这些配置文件，得到对象的基本信息以及它们之间的依赖关系；
4. IoC 利用 Java 的反射机制，根据类名生成相应的对象（即 Spring Bean），并根据依赖关系将这个对象注入到依赖它的对象中。

        由于对象的基本信息、对象之间的依赖关系都是在配置文件中定义的，并没有在代码中紧密耦合，因此即使对象发生改变，我们也只需要在配置文件中进行修改即可，而无须对 Java 代码进行修改，这就是 Spring IoC 实现解耦的原理。

1.2 IOC容器的两种实现

        IoC 思想基于 IoC 容器实现的，IoC 容器底层其实就是一个 Bean 工厂。Spring 框架为我们提供了两种不同类型 IoC 容器，它们分别是 BeanFactory 和 ApplicationContext。

• BeanFactory

        BeanFactory 是 IoC 容器的基本实现，也是 Spring 提供的最简单的 IoC 容器，它提供了 IoC 容器最基本的功能，由 org.springframework.beans.factory.BeanFactory 接口定义。

        BeanFactory 采用懒加载（lazy-load）机制，容器在加载配置文件时并不会立刻创建 Java 对象，只有程序中获取（使用）这个对对象时才会创建。

public static void main(String[] args) {
    BeanFactory context = new ClassPathXmlApplicationContext("Beans.xml");
    HelloWorld obj = context.getBean("helloWorld", HelloWorld.class);
    obj.getMessage();
}

• ApplicationContext

        ApplicationContext 是 BeanFactory 接口的子接口，是对 BeanFactory 的扩展。ApplicationContext 在 BeanFactory 的基础上增加了许多企业级的功能，例如 AOP（面向切面编程）、国际化、事务支持等.

        ApplicationContext 接口有两个常用的实现类，具体如下表。

public static void main(String[] args) {
    //使用 FileSystemXmlApplicationContext 加载指定路径下的配置文件 Bean.xml
    BeanFactory context = new FileSystemXmlApplicationContext("D:\\eclipe workspace\\spring workspace\\HelloSpring\\src\\Beans.xml");
    HelloWorld obj = context.getBean("helloWorld", HelloWorld.class);
    obj.getMessage();
} 

1.3 BeanFactory 容器

        这是一个最简单的容器，它主要的功能是为依赖注入 （DI） 提供支持，这个容器接口在 org.springframework.beans.factory.BeanFactory中被定义。BeanFactory 和相关的接口，比如BeanFactoryAware、DisposableBean、InitializingBean，仍旧保留在 Spring 中，主要目的是向后兼容已经存在的和那些 Spring 整合在一起的第三方框架。

        在 Spring 中，有大量对 BeanFactory 接口的实现。其中，最常被使用的是 XmlBeanFactory 类。这个容器从一个 XML 文件中读取配置元数据，由这些元数据来生成一个被配置化的系统或者应用。

• 代码示例：

package com.tutorialspoint;
public class HelloWorld {
   private String message;
   public void setMessage(String message){
    this.message  = message;
   }
   public void getMessage(){
    System.out.println("Your Message : " + message);
   }
} 

package com.tutorialspoint;
import org.springframework.beans.factory.InitializingBean;
import org.springframework.beans.factory.xml.XmlBeanFactory;
import org.springframework.core.io.ClassPathResource;
public class MainApp {
   public static void main(String[] args) {
      XmlBeanFactory factory = new XmlBeanFactory
                             (new ClassPathResource("Beans.xml"));
      HelloWorld obj = (HelloWorld) factory.getBean("helloWorld");
      obj.getMessage();
   }
}

在主程序当中，我们需要注意以下两点：

• 第一步利用框架提供的 XmlBeanFactory() API 去生成工厂 bean 以及利用 ClassPathResource() API 去加载在路径 CLASSPATH 下可用的 bean 配置文件。XmlBeanFactory() API 负责创建并初始化所有的对象，即在配置文件中提到的 bean。

• 第二步利用第一步生成的 bean 工厂对象的 getBean() 方法得到所需要的 bean。 这个方法通过配置文件中的 bean ID 来返回一个真正的对象，该对象最后可以用于实际的对象。一旦得到这个对象，你就可以利用这个对象来调用任何方法。

<?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-3.0.xsd">

   <bean id="helloWorld" class="com.tutorialspoint.HelloWorld">
       <property name="message" value="Hello World!"/>
   </bean>

</beans>

1.4 ApplicationContext 容器

Application Context 是 BeanFactory 的子接口，也被称为 Spring 上下文,

最常被使用的 ApplicationContext 接口实现：

• FileSystemXmlApplicationContext：该容器从 XML 文件中加载已被定义的 bean。在这里，你需要提供给构造器 XML 文件的完整路径。

• ClassPathXmlApplicationContext：该容器从 XML 文件中加载已被定义的 bean。在这里，你不需要提供 XML 文件的完整路径，只需正确配置 CLASSPATH 环境变量即可，因为，容器会从 CLASSPATH 中搜索 bean 配置文件。

• XmlWebApplicationContext：该容器会在一个 web 应用程序的范围内加载在 XML 文件中已被定义的 bean

代码示例：

package com.tutorialspoint;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.FileSystemXmlApplicationContext;
public class MainApp {
   public static void main(String[] args) {
      ApplicationContext context = new FileSystemXmlApplicationContext
            ("C:/Users/ZARA/workspace/HelloSpring/src/Beans.xml");
      HelloWorld obj = (HelloWorld) context.getBean("helloWorld");
      obj.getMessage();
   }
}

在主程序当中，我们需要注意以下两点：

• 第一步生成工厂对象。加载完指定路径下 bean 配置文件后，利用框架提供的 FileSystemXmlApplicationContext API 去生成工厂 bean。FileSystemXmlApplicationContext 负责生成和初始化所有的对象，比如，所有在 XML bean 配置文件中的 bean。

• 第二步利用第一步生成的上下文中的 getBean() 方法得到所需要的 bean。 这个方法通过配置文件中的 bean ID 来返回一个真正的对象。一旦得到这个对象，就可以利用这个对象来调用任何方法。

<?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-3.0.xsd">

   <bean id="helloWorld" class="com.tutorialspoint.HelloWorld">
       <property name="message" value="Hello World!"/>
   </bean>

</beans>

1.5 Spring Bean 定义

被称作 bean 的对象是构成应用程序的支柱也是由 Spring IoC 容器管理的。bean 是一个被实例化，组装，并通过 Spring IoC 容器所管理的对象。这些 bean 是由用容器提供的配置元数据创建的，例如，已经在先前章节看到的，在 XML 的表单中的 定义。

bean 定义包含称为配置元数据的信息，下述容器也需要知道配置元数据：

• 如何创建一个 bean

• bean 的生命周期的详细信息

• bean 的依赖关系

上述所有的配置元数据转换成一组构成每个 bean 定义的下列属性。

• Spring 配置元数据

Spring IoC 容器完全由实际编写的配置元数据的格式解耦。有下面三个重要的方法把配置元数据提供给 Spring 容器：

• 基于 XML 的配置文件

• 基于注解的配置

• 基于 Java 的配置

1.6 Spring Bean 的作用域

        当在 Spring 中定义一个 bean 时，你必须声明该 bean 的作用域的选项。例如，为了强制 Spring 在每次需要时都产生一个新的 bean 实例，你应该声明 bean 的作用域的属性为 prototype。同理，如果你想让 Spring 在每次需要时都返回同一个bean实例，你应该声明 bean 的作用域的属性为 singleton。

        Spring 框架支持以下五个作用域，分别为 singleton、prototype、request、session 和 global session，5种作用域说明如下所示，

        注意，如果你使用 web-aware ApplicationContext 时，其中三个是可用的

• singleton作用域

        singleton 是默认的作用域，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。

• prototype

        当一个 bean 的作用域为 Prototype，表示一个 bean 定义对应多个对象实例。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.

        Prototype 是原型类型，它在我们创建容器的时候并没有实例化，而是当我们获取bean的时候才会去创建一个对象，而且我们每次获取到的对象都不是同一个对象

1.7 Spring Bean 的生命周期

        简单说一下两个重要的生命周期回调方法，init-method 属性指定一个方法，在实例化 bean 时，立即调用该方法。同样，destroy-method 指定一个方法，只有从容器中移除 bean 之后，才能调用该方法

• 初始回调

实现接口：rg.springframework.beans.factory.InitializingBean ，或在基于 XML 的配置元数据的情况下，你可以使用 init-method 属性来指定带有 void 无参数方法的名称

public class ExampleBean implements InitializingBean {
   public void afterPropertiesSet() {
      // do some initialization work
   }
} 


<bean id="exampleBean" 
         class="examples.ExampleBean" init-method="init"/>  
public class ExampleBean {
   public void init() {
      // do some initialization work
   }
}

• 销毁回调

实现接口：org.springframework.beans.factory.DisposableBean 或在基于 XML 的配置元数据的情况下，你可以使用 destroy-method 属性来指定带有 void 无参数方法的名称

public class ExampleBean implements DisposableBean {
   public void destroy() {
      // do some destruction work
   }
} 

<bean id="exampleBean"
         class="examples.ExampleBean" destroy-method="destroy"/> 
public class ExampleBean {
   public void destroy() {
      // do some destruction work
   }
}

1.8 Spring Bean 后置处理器

        Bean 后置处理器允许在调用初始化方法前后对 Bean 进行额外的处理。

​BeanPostProcessor ​接口定义回调方法，你可以实现该方法来提供自己的实例化逻辑，依赖解析逻辑等。你也可以在 ​Spring​ 容器通过插入一个或多个 ​BeanPostProcessor​ 的实现来完成实例化，配置和初始化一个​bean​之后实现一些自定义逻辑回调方法。

package com.xxkt;
import org.springframework.beans.factory.config.BeanPostProcessor;
import org.springframework.beans.BeansException;
public class InitHelloWorld implements BeanPostProcessor {
   public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
      System.out.println("BeforeInitialization : " + beanName);
      return bean;  // you can return any other object as well
   }
   public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
      System.out.println("AfterInitialization : " + beanName);
      return bean;  // you can return any other object as well
   }
}