SpringIOC原理

1.概念

Spring通過一個配置文件描述Bean及Bean之間的依賴關系，利用Java語言的反射功能實例化Bean并建立Bean之間的依賴關系。Spring的IOC容器在完成這些底層工作的基礎上，還提供了Bean實例緩存、生命周期管理、Bean實例代理、事件發布、資源裝載等高級服務。

2.Spring容器高層視圖

Spring啟動時讀取應用程序提供的Bean配置信息，并在Spring容器中生成一份相應的Bean配置注冊表，然后根據這張注冊表實例化Bean，裝配好Bean之間的依賴關系，為上層應用提供準備就緒的運行環境。其中Bean緩存池為HashMap實現。

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3.IOC容器實現

BeanFactory-框架基礎設施

BeanFactory是Spring框架的基礎設施，面向Spring本身；ApplicationContext面向使用Spring框架的開發者，幾乎所有的應用場合我們都直接使用ApplicationContext而非底層的BeanFactory。

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BeanDefinitionRegistry注冊表

Spring配置文件中每一個節點元素在Spring容器里都通過一個BeanDefinition對象表示，它描述了Bean的配置信息。而BeanDefinitionRegistry接口提供了向容器手工注冊BeanDefinition對象的方法。
BeanFactory頂層接口

位于類結構樹的頂端，它最主要的方法就是getBean(String beanName),該方法從容器中返回特定名稱的Bean，BeanFactory的功能通過其他的接口得到不斷擴展。
ListableBeanFactory

該接口定義了訪問容器中Bean基本信息的若干方法，如查看Bean的個數、獲取某一類型Bean的配置名、查看容器中是否包括某一Bean等方法。
HierarchicalBeanFactory父子級聯

HierarchicalBeanFactory接口，Spring的IOC容器可以建立父子層級關聯的容器體系，子容器可以訪問父容器中的Bean，但父容器不能訪問子容器的Bean。Spring使用父子容器實現了很多功能，比如在SpringMVC中，展現層Bean位于一個子容器，而業務層和持久層的Bean位于父容器中。這樣，展現層Bean就可以引用業務層和持久層的Bean，而業務層和持久層的Bean則看不到展現層的Bean。
ConfigurableBeanFactory

是一個重要的接口，增強了IOC的可定制性，它定義了設置類裝載器、屬性編輯器、容器初始化后置處理器等方法。
AutoWireCapableBeanFactory自動裝配

定義了將容器中的Bean按某種規則（如按名字匹配、按類型匹配等）進行自動裝配的方法。
SingletonBeanRegistry運行期間注冊單例Bean

定義了運行在運行期間向容器注冊單實例Bean的方法；對于單實例（singleton）的Bean來說，BeanFactory會緩存Bean實例，所以第二次使用getBean()獲取Bean時將直接從IOC容器的緩存中獲取Bean實例。Spring在DefaultSingletonBeanRegistry類中提供了一個用于緩存單實例Bean的緩存器，它是一個用HashMap實現的緩存器，單實例的Bean以beaName為鍵保存在這個HashMap中。
依賴日志框架

在初始化BeanFactory時，必須為其提供一種日志框架，比如使用Log4J，即在類路徑下提供Log4J的配置文件，這樣啟動Spring容器才不會報錯。

ApplicationContext面向開發應用

ApplicationContext由BeanFactory派生而來，提供了更多面向實際應用的功能。ApplicationContext繼承了HierarchiBeanFactory和ListableBeanFactory接口，在此基礎上，還通過多個其他的接口擴展了BeanFactory的功能：

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ClassPathXmlApplicationContetx：默認從類路徑加載配置文件
FileSystemXmlApplicationContext：默認從文件系統中裝載配置文件
ApplicationEventPublisher：讓容器擁有發布應用上下文事件的功能，包括容器啟動事件、關閉事件等。
MessageSource：為應用提供i18n國際化消息訪問的功能。
ResourcePatternResolver：所有ApplicationContext實現類都實現了類似于PathMatchingResourcePatternResolver的功能，可以通過帶前綴的Ant風格的資源文件路徑裝載Spring的配置文件。
LifeCycle：該接口是Spring2.0加入的，該接口提供了start()和stop()兩個方法，主要用于控制異步處理過程。在具體使用時，該接口同時被ApplicationContext實現及具體Bean實現，ApplicationContext會將start/stop的信息傳遞給容器中所有實現了該接口的Bean，以達到管理和控制JMX、任務調度等目的。
ConfigurableApplicationContext擴展于ApplicationContext，它新增加了兩個主要的方法：refresh()和close(),讓ApplicationContext具有啟動、刷新和關閉應用上下文的能力。在應用上下文關閉的情況下調用refresh()即可啟動應用上下文，在已經啟動的狀態下，調用refresh()則清除緩存并重新裝載配置信息，而調用close()則可關閉應用的上下文。

WebApplication體系結構

WebApplicationContext是專門為Web應用準備的，它允許從相對于Web根目錄的路徑中裝載配置文件完成初始化工作。從WebApplicationContext中可以獲得ServletContext的引用，整個Web應用上下文對象將作為屬性放置到ServletContext中，以便Web應用環境可以訪問Spring應用上下文。

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4.Spring Bean作用域

Spring3中為Bean定義了5種作用域分別為singleton（單例）、prototype（原型）、request、session和global session，5種作用域說明如下：

singleton：單例模式（多線程下不安全）

singleton：單例模式，SpringIOC容器只會存在一個共享的Bean實例，無論有多少個Bean引用它，始終指向同一對象。該模式在多線程下是不安全的。Singleton作用域是Spring中的缺省作用域，也可以顯示的將Bean定義為Singleton模式，配置為：

prototype：原型模式每次使用時創建

prototype：原型模式，每次通過Spring容器獲取prototype定義的bean時，容器都將創建一個新的Bean實例，每個Bean實例都有自己的屬性和狀態，而對無狀態的bean使用singleton作用域。

Request：一次request一個實例

request：在一次Http請求中，容器會返回該Bean的同一實例。而對不同的Http請求則會產生新的Bean，而且該bean僅在當前HttpRequest內有效，當前Http請求結束，該bean實例也將會被銷毀。

session

session:在一次HttpSession中，容器會返回該Bean的同一實例。而對不同的Session請求則會創建新的實例，該Bean實例僅在當前Session內有效。同Http請求相同，每一次session請求創建新的實例，而不同的實例之間不共享屬性，且實例僅在自己的session請求內有效，請求結束，則實例將被銷毀。

global Session

global Session：在一個全局的HttpSession中，容器會返回該Bean的同一個實例，僅在使用portlet context時有效。

5.Spring Bean生命周期

實例化

實例化一個Bean，也就是我們常說的new。

IOC依賴注入

按照Spring上下文對實例化的Bean進行配置，也就是依賴注入。

setBeanName實現

如果整個Bean已經實現了BeanNameAware接口，會調用它實現的setBeanName(String)方法，此處傳遞的就是Spring配置文件中Bean的id值。

BeanFactoryAware實現

如果整個Bean已經實現了BeanFactoryAware接口，會調用它實現的setBeanFactory，setBeanFactory(BeanFactory)傳遞的時Spring工廠自身(可以用這個方式來獲取其他Bean，只需在Spring配置文件中配置一個普通的Bean就可以)。

ApplicationContextAware實現

如果這個Bean已經實現了ApplicationContextAware接口，會調用setApplicationContext(ApplicationContext)方法，傳入Spring上下文（同樣這個方式也可以實現步驟4的內容，但比4更好，因為ApplicationContext就是BeanFactory的子接口，有更多的實現方法）。

postProcessBeforeInitialization接口實現-初始化預處理

如果這個Bean關聯PostProcessor接口，將會調用postProcessBeforeInitialization(Object obj,String s),BeanPostProcessor經常被用作是Bean內容的更改，并且由于這個是Bean初始化結束時調用那個的方法，也可以被應用于內存或緩存技術。

init-method

如果Bean在Spring配置文件中配置了init-method屬性會自動調用其配置的初始化方法

postProcessAfterInitialization

如果這個Bean關聯了BeanPostProcessor接口，將會調用postProcessAfterInitialization(Object obj,String s)方法。

注：以上工作完成以后就可以應用這個Bean可，那這個Bean是一個Singleton的，所以一般情況下我們調用同一個id的Bean會是在內容地址相同的實例，當然在Spring配置文件中可以配置非Singleton。

Destory過期自動清理階段

當Bean不再需要時，會經過清理階段，如果Bean實現了DisposableBean這個接口，會調用那個其實現的destroy()方法。

destroy-method自動配置清理

最后，如果這個Bean的Spring配置中配置了destroy-method屬性，會自動調用其配置的銷毀方法。

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bean標簽有兩個重要的屬性（init-method和destroy-method）.用它們你可以自己定制初始化和注銷方法。它們也有相應的注解（@PostConstruct和@PreDestroy）。

6.依賴注入的四種方式

構造器注入

/*帶參數 ，方便利用構造器進行注入*/
public CatDaoImpl(String message){this.message = message;
}

<bean id = "CatDaoImpl" class = "com.CatDaoImpl"><constructor-arg value="message"></constructor-arg>
</bean>

setter方法注入

public class Id{private int id;public int getId(){return id;}public void setId(int id){this.id = id;}  
}

<bean id = "id" class = "com.id"><property name = "id" value="123"></property>
</bean>

靜態工廠注入

靜態工廠顧名思義，就是通過調用靜態工廠的方法來獲取自己需要的對象，為了讓Spring管理所有對象，我們不能直接通過"工程類.靜態方法()來獲取對象，而是依然通過Spring注入的形式獲取":

public class DaoFactory{//靜態工廠public static final FactoryDao getStaticFactoryDaoImpl(){return new StaticFacotryDaoImpl();}
}public class SpringAction{private FactoryDao staticFactoryDao;//注入對象//注入對象的set方法public void setStaticFactoryDao(FactoryDao staticFactoryDao){this.staticFactoryDao = staticFactoryDao;}
}
// factory-method = "getStaticFactoryDaoImpl"指定調用哪個工廠方法

<bean name = "springAction" class = "SpringAction"><!--使用靜態工廠的方法注入對象，對應下面的配置文件--><property name="staticFactoryDao" ref="staticFactoryDao"></property>
</bean> <!--此處獲取對象的方式是從工廠類中獲取靜態方法-->
<bean name="staticFactoryDao" class="DaoFactory" factory-method="getStatictoryDaoImpl">
</bean>

實例工廠

實例工廠的意思是獲取對象實例的方法不是靜態的，所以你需要首先new工廠類，再調用普通的實例方法：

public class DaoFactory{//實例工廠public FactoryDao getFactoryDaoImpl(){return new FactoryDaoImpl();}
}
public class SpringAction{private FactoryDao factoryDao;//注入對象public void setFactoryDao(FactoryDao factoryDao) {this.factoryDao = factoryDao;}
}

<bean name = "springAction" class ="SpringAction"><!--使用實例工廠的方法注入對象，對應下面的配置文件--><property name = "factoryDao" ref="factoryDao"></property>
</bean>
<!--此處獲取對象的方式是從工廠類中獲取實例方法-->
<bean name = "daoFactory" class = "com.DaoFactory"></bean>
<bean name = "factoryDao" factory-bean="daoFactory" factory-method = "getFactoryDaoImpl">
</bean>