Spring组件解析

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发布日期:   2021-12-19

一、重要的类和接口

1、IOC

  • （1）IOC 思想基于 IOC 容器完成，IOC 容器底层就是对象工厂

  • （2）Spring 提供 ioc 容器两种实现方式：– 两个接口

    • BeanFactory ：ioc 容器的基本实现，是 Spring 内部使用的接口，不提供给开发人员进行使用，加载配置文件时不会创建对象，在获取对象（使用）时才会创建对象（惰性加载）
    • ApplicationContext ：该接口继承自 BeanFactory 接口，提供更多更 强大的功能，一般由开发人员进行使用，加载配置文件时，就会创建配置文件中的对象。

2、BeanFactory

　　BeanFactory，以Factory结尾，表示它是一个工厂类(接口)， 它负责生产和管理bean的一个工厂。在Spring中，BeanFactory是IOC容器的核心接口，它的职责包括：实例化、定位、配置应用程序中的对象及建立这些对象间的依赖。BeanFactory只是个接口，并不是IOC容器的具体实现，但是Spring容器给出了很多种实现，如 DefaultListableBeanFactory、XmlBeanFactory、ApplicationContext等，其中XmlBeanFactory就是常用的一个，该实现将以XML方式描述组成应用的对象及对象间的依赖关系。XmlBeanFactory类将持有此XML配置元数据，并用它来构建一个完全可配置的系统或应用。

都是附加了某种功能的实现。 它为其他具体的IOC容器提供了最基本的规范，例如DefaultListableBeanFactory,XmlBeanFactory,ApplicationContext 等具体的容器都是实现了BeanFactory，再在其基础之上附加了其他的功能。

BeanFactory 和 ApplicationContext 就是spring框架的两个IOC容器，现在一般使用ApplicationnContext，其不但包含了BeanFactory的作用，同时还进行更多的扩展。

BeanFacotry是spring中比较原始的Factory。如XMLBeanFactory就是一种典型的BeanFactory。
原始的BeanFactory无法支持spring的许多插件，如AOP功能、Web应用等。ApplicationContext接口,它由BeanFactory接口派生而来，

基本就是这些了，接着使用 getBean(String beanName) 方法就可以取得bean的实例；BeanFactory提供的方法及其简单，仅提供了六种方法供客户调用：

  • boolean containsBean(String beanName) 判断工厂中是否包含给定名称的bean定义，若有则返回true
  • Object getBean(String) 返回给定名称注册的bean实例。根据bean的配置情况，如果是singleton模式将返回一个共享实例，否则将返回一个新建的实例，如果没有找到指定bean,该方法可能会抛出异常
  • Object getBean(String, Class) 返回以给定名称注册的bean实例，并转换为给定class类型
  • Class getType(String name) 返回给定名称的bean的Class,如果没有找到指定的bean实例，则排除NoSuchBeanDefinitionException异常
  • boolean isSingleton(String) 判断给定名称的bean定义是否为单例模式
  • String[] getAliases(String name) 返回给定bean名称的所有别名

3、ApplicationContext

ApplicationContext：是spring继BeanFactory（间接继承自BeanFactory）之外的另一个核心接口或容器（可理解为IOC），允许容器通过应用程序上下文环境创建、获取、管理bean。为应用程序提供配置的中央接口。在应用程序运行时这是只读的，但如果实现支持这一点，则可以重新加载。

public interface ApplicationContext
extends 
EnvironmentCapable,  // 继承环境对象容器接口
ListableBeanFactory,  // 继承beanFactory
HierarchicalBeanFactory, // 继承beanFactory
MessageSource,  // 集成消息解析器
ApplicationEventPublisher, // 继承应用事件发布器
ResourcePatternResolver // 继承模式资源解析器
{}

一个 ApplicationContext 提供:

  • 访问应用程序组件的Bean工厂方法。从org.springframework.beans.factory.ListableBeanFactory继承。

  • 以通用方式加载文件资源的能力。继承自org.springframe .core.io.ResourceLoader接口。—beanXML

  • 向注册侦听器发布事件的能力。继承自ApplicationEventPublisher接口。

  • 解析消息的能力，支持国际化。继承自MessageSource接口。

  • 从父上下文继承。后代上下文中的定义总是优先级。例如，这意味着单个父上下文可以被整个web应用程序使用，而每个servlet都有自己独立于任何其他servlet的子上下文。

其接口主要子类(接口)包括：ConfigurableApplicationContext、WebApplicationContext

（1）加载创建bean

ConfigurableApplicationContext：该接口提供了根据配置创建、获取bean的一些方法，其中主要常用的实现包括：ClassPathXmlApplicationContext、FileSystemXmlApplicationContext等。提供了通过各种途径去加载实例化bean的手段。

  • ClassPathXmlApplicationContext：它从XML文档获取配置，默认情况下，配置将取自“/WEB-INF/applicationContext”。自定义配置路径是在resource目录下的。

  • FileSystemXmlApplicationContext:：路径为系统绝对路径

// 通过resource下的路径查找配置文件，并创建 ioc 容器，以及初始化配置文件中的bean到容器中
ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("bean.xml");

// 通过系统绝对路径查找配置文件，并创建 ioc 容器，以及初始化配置文件中的bean到容器中
//ApplicationContext applicationContext = new FileSystemXmlApplicationContext("G:\\bean.xml");

// 从容器中获取对象
PersonEntity person = applicationContext.getBean("personEntity",PersonEntity.class);
System.out.println(person);

bean.xml

<?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="personEntity" class="com.rewind.springtest.my_ioc.PersonEntity"></bean>
</beans>

下图是 ClassPathXmlApplicationContext 的继承关系

image-20211219161333474

（2）WebApplicationContext

先说ServletContext，javaee 标准规定了，servlet 容器需要在应用项目启动时，给应用项目初始化一个 ServletContext 作为公共环境容器存放公共信息。ServletContext 中的信息都是由容器提供的。

WebApplicationContext 是专门为web应用准备的,他允许从相对于web根目录的路劲中装载配置文件完成初始化工作，从WebApplicationContext中可以获得ServletContext的引用，整个Web应用上下文对象将作为属性放置在ServletContext中，以便web应用可以访问spring上下文

spring中提供WebApplicationContextUtils的getWebApplicationContext(ServletContext src)方法来获得WebApplicationContext对象

WebApplicationContext 扩展了 ApplicationContext。在 WebApplicationContext中定义了一个常量 ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE，在上下文启动时，

WebApplicationContext 以此为键放置在 ServletContext 属性列表中，

public static WebApplicationContext getWebApplicationContext(ServletContext sc) {
    return getWebApplicationContext(sc, WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE);
}

ConfigurableWebApplicationContext 扩展了 WebApplicationContext ,它允许通过配置的方式实例化，同时设置两个重要方法

  • setServletContext(ServletContext context) 为spring设置web应用上下文，以便两者整合

  • setConfigLocations(String[]locations) 设置Spring配置的文件地址

webApplicationContext初始化需要ServletContext，也就是说需要web容器前提下才能·完成启动工作 可以通过在web.xml中配置自启动Servlet或Web容器监听来实现web容器的启动

Spring分别提供启动WebApplicationContext的servlet和Web容器监听器

org.springframework.web.context.ContextLoaderListener

\org.springframework.web.context.ContexLoaderServlet 此方法目前以废弃**

（3）获取ApplicationContext

一、直接使用@Autowired注入

@Component 
public class Book1 { 

    @Autowired 
    private ApplicationContext applicationContext; 

    public void show (){ 
        System.out.println(applicationContext.getClass()); 
    } 
}

二、利用 spring4.3 的新特性

使用spring4.3新特性但是存在一定的局限性，必须满足以下两点：

  • 构造函数只能有一个，如果有多个，就必须有一个无参数的构造函数，此时，spring会调用无参的构造函数
  • 构造函数的参数，必须在spring容器中存在 
@Component 
public class Book2 { 

    private ApplicationContext applicationContext; 

    public Book2(ApplicationContext applicationContext){ 
        System.out.println(applicationContext.getClass()); 
        this.applicationContext=applicationContext; 
    } 

    public void show (){ 
        System.out.println(applicationContext.getClass()); 
    } 
}

三、实现spring提供的接口 ApplicationContextAware

spring 在bean 初始化后会判断是不是ApplicationContextAware的子类，调用setApplicationContext()方法， 会将容器中ApplicationContext传入进去

@Component 
public class Book3 implements ApplicationContextAware { 

    private ApplicationContext applicationContext; 

    public void show (){ 
        System.out.println(applicationContext.getClass()); 
    } 

    @Override 
    public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException { 
        this.applicationContext = applicationContext; 
    } 
}

4、FactoryBean

一般情况下，Spring通过反射机制利用<bean>的class属性指定实现类实例化Bean，在某些情况下，实例化Bean过程比较复杂，如果按照传统的方式，则需要在<bean>中提供大量的配置信息。配置方式的灵活性是受限的，这时采用编码的方式可能会得到一个简单的方案。Spring为此提供了一个org.springframework.bean.factory.FactoryBean的工厂类接口，用户可以通过实现该接口定制实例化Bean的逻辑。FactoryBean接口对于Spring框架来说占用重要的地位，Spring自身就提供了70多个FactoryBean的实现。它们隐藏了实例化一些复杂Bean的细节，给上层应用带来了便利。从Spring3.0开始，FactoryBean开始支持泛型，即接口声明改为FactoryBean<T>的形式

FactoryBean 是一个接口，当在IOC容器中的Bean实现了 FactoryBean 后，不同于普通Bean的是：通过getBean(String BeanName)获取到的Bean对象并不是FactoryBean的实现类对象，而是这个实现类中的getObject()方法返回的对象。要想获取FactoryBean的实现类，就要getBean(&BeanName)，在BeanName之前加上&。

BeanFactory和FactoryBean的区别

BeanFactory是接口，提供了IOC容器最基本的形式，给具体的IOC容器的实现提供了规范，

FactoryBean也是接口，为IOC容器中Bean的实现提供了更加灵活的方式，FactoryBean 在IOC容器的基础上给Bean的实现加上了一个简单工厂模式和装饰模式(如果想了解装饰模式参考：修饰者模式(装饰者模式，Decoration) 我们可以在getObject()方法中灵活配置。其实在Spring源码中有很多FactoryBean的实现类.

区别：BeanFactory是个Factory，也就是IOC容器或对象工厂，FactoryBean是个Bean。在Spring中，所有的Bean都是由BeanFactory(也就是IOC容器)来进行管理的。但对FactoryBean而言，这个Bean不是简单的Bean，而是一个能生产或者修饰对象生成的工厂Bean,它的实现与设计模式中的工厂模式和修饰器模式类似

5、BeanDefinition

上面说了，Spring是个容器，里面的元素是bean，我们需要的时候直接从spring中获取。

那你会说，bean不就是某个类的对象或者实例么？对，但又不完全对！

这里要说到spring中的bean和普通Java类的实例的区别：

那就是spring中的bean，在Java类的基础上增加了很多概念属性，比如scope（作用域），isLazyInit（是否延迟初始化），isSingleton（是否单例）等属性特征。

也就是说，普通的Java类是不能完整描述上面的属性的，那Spring就通过BeanDefinition这个类来描述普通的Java类的属性以及额外的cope（作用域），isLazyInit（是否延迟初始化），isSingleton（是否单例）等属性特征。

spring就是根据BeanDefinition来实例化对应的bean。

这就是BeanDefinition的由来。

6、BeanDefinitionReader

上面说了BeanDefinition类是用来描述普通的Java类的属性以及额外的cope（作用域），isLazyInit（是否延迟初始化），isSingleton（是否单例）等属性特征。

那总要有个能从我们配置的bean的地方获取这些属性的类吧，这个类就是BeanDefinitionReader。BeanDefinitionReader会将配置的bean解析成为BeanDefinition。

Spring Bean的配置方式有很多种，如XML，properties，groovy，注解（可能通过properties，groovy的方式你不常用，但Spring确实支持这种方式），所以BeanDefinitionReader的实现类也很多

7、BeanDefinitionRegistry

BeanDefinitionReader将配置的bean解析成为BeanDefinition，需要将BeanDefinition保存到BeanDefinitionRegistry。类似工厂把原料保存到仓库中，登记一下，供后续生产产品使用。

8、BeanPostProcessor

BeanFactory根据BeanDefinition生成Bean的过程是一个标准化的流程，就像一个流水线一样，当然你可以在这个流水线上做一些自定义的操作。

在Spring中你可以通过实现BeanPostProcessor来干预Bean的生产过程，所以这个BeanPostProcessor很重要，比如AOP等都是利用这个进行实现的。

BeanPostProcessor 可以在bean的初始化前后进行自定义的处理。

9、BeanFactoryPostProcessor

Spring作为一个强大的容器，不仅能让你干预Bean的生产过程，还可以让你干预BeanFactory，例如你可以通过BeanFactoryPostProcessor将Bean的作用域都该成原型，默认是单例。

10、父 BeanFactory —— ParentBeanFactory

在 Spring 中可能存在多个 BeanFactory，多个 BeanFactory 可能存在 “父工厂” 与 “子工厂” 的关系。最常见的例子就是：Spring MVC 的 BeanFactory 和 Spring 的 BeanFactory，通常情况下，Spring 的 BeanFactory 是 “父工厂”，Spring MVC 的 BeanFactory 是 “子工厂”。

在 Spring 中，子工厂可以使用父工厂的 BeanDefinition，因而，如果在当前 BeanFactory 中找不到，而又存在父工厂，则会去父工厂中查找。

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