Spring IoC 控制反转

IoC本质

• 控制反转，是把传统上由程序代码直接操控的对象的调用权交给容器，由容器来创建对象并管理对象之间的依赖关系，DI是对IoC更准确的描述，即由容器动态的将某种依赖关系注入到组件之中。

IoC 容器

• BeanFactory：是一个工厂类，它是一个负责生产和管理bean的工厂，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。
  • 延迟实例化:
  • 在启动IoC容器的时候不会去实例化Bean，只有在使用到某个Bean时（即调用getBean0方法获取时），才对该Bean进行加载实例化。
  • 因为容器启动的时候不用实例化Bean，所以应用启动的时候占用资源较少，程序启动较快，适合对资源要求较高的应用。
    • 系统运行的速度相对来说慢一些，井且有可能会出现空指针异常的情况。
    • 不能提前发现一些存在的Spring的配置问题，如果Bean的某一个属性没有注入，当BeanFacotry加载后，直至第一次使用调用getBean方法时才会抛出异常。
• ApplicationContext ：是 BeanFactory 的子类，因为古老的 BeanFactory 无法满足不断更新的的需求，于是 ApplicationContext 就基本上代替了 BeanFactory 的工作。
  • 非延迟实例化
    • 在启动IoC容器的时候会预先加载单例Bean，也可以通过设置bean的属性lazy-init =true来让Bean延迟实例化。
    • 在容器启动时，可以发现Spring中存在的一些配置问题，即方便检查所依赖属性是否注入等。
    • 因为在容器启动的时候会预加载单例Bean，这是一个比较耗时的操作，所以当应用程序配置Bean较多时，将会导致应用程序启动较慢，即在启动阶段会有较大的系统开销。
  • ApplicationContext继承自ListableBeanFactory接口，而ListableBeanFactory又继承自BeanFactory，所以ApplicationContext具有BeanFactory所支持的所有功能，当然ApplicationContext还提供了一些额外的功能。
    • ApplicationContext继承自MessageSource，因此ApplicationContext为应用提供118n 国际化消息访问的功能。
    • ApplicationContext继承自ApplicationEventPublisher，使得容器拥有发布应用上下文事件的功能，包括容器启动事件，关闭。事件等。实现了 ApplicationListener 事件监听接口的 Bean 可以接收到容器事件，并对事件进行响应处理。
    • ApplicationContext间接继承自ResourceLoader，提供了统一的资源文件访问方式。
      • 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。
      • WebXmlApplicationContext：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
    • 与BeanFactory需要手动注册BeanPostProcessor/BeanFactoryPostProcessor不同，ApplicationContext则是自动注册BeanPostProcessor/BeanFactoryPostProcessor

IoC 容器启动过程

• 以ClassPathXmlApplicationContext为例，当初始化ClassPathXmlApplicationContext对象的流程如下。
  1. super(parent)：调用父类构造方法，进行相关的对象创建等操作，如创建资源模式解析器等。
  2. setConfigLocations (configLocations)：设置配置文件的路径。
  3. refresh()：刷新IoC容器，IoC的核心方法，该方法加同步监视器锁，确保只有一个线程在初始化IoC容器。
     1. prepareRefresh()：容器刷新前的一些预处理工作。
        • 设置容器启动时间。
        • 置一些状态位标识，如active,closed
        • 初始化占位符属性资源。
        • 创建环境对象，校验必填属性是否可解析。
        • 初始化一些成员变量，如earlyApplicationListeners,earlyApplicationEvents
     2. obtainFreshBeanFactory()：创建DefaultListableBeanFactory工厂，给bean工厂设置一些属性，加载配置文件信息，封装成bean定义信息。
        • 创建bean工厂，类型是DefaultListableBeanFactory
        • 设置bean工厂的序列化ID
        • 定制化bean工厂，其实也是设置一些属性，如allowBeanDefinitionOverriding,allowCircularReferences
        • 加载bean定义信息，初始化BeanDefinitionReader读取器，将配置文件转换成输入流对象，通过SAX解析XML文件中的默认标签以及自定义标签内容，封装成BeanDefinition，注册到DefaultListableBeanFactory#beanDefinitionMap中。
     3. prepareBeanFactory(beanFactory)：设置bean工厂的一些屋性，如添加一些BeanPostProcessor增强器等。
        • 设置bean类加载器信息。
        • 添加一些BeanPostProcessor增强器。
        • 忽略一些接口的自动装配依赖。
        • 注册一些bean对象到容器中，如environment. systemProperties等。
     4. postProcessBeanFactory(beanFactory)：模板方法，留給子类扩展实现，允许子类修改，扩展bean工厂。
     5. invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory)：执行BeanFactoryPostProcessor的postProcessBeanFactory()增强方法。
        • 调用实现了PriorityOrdered接口的BeanDefinitionRegistryPostProcessors
        • 调用实现了Ordered接口的BeanDefinitionRegistryPostProcessors
        • 其它BeanDefinitionRegistryPostProcessors
        • 调用实现了PriorityOrdered接口的BeanFactoryPostProcessor
        • 调用实现了Ordered接口的BeanFactoryPostProcessor
        • 调用其它BeanFactoryPostProcessor
     6. registerBeanPostProcessors(beanFactory)：注册BeanPostProcessor增强器，注意这里只是注册，真正是在初始化阶段的前后执行。
        • 注册实现了PriorityOrdered接口的BeanPostProcessor
        • 注册实现了Ordered接口的BeanPostProcessor
        • 注册其它BeanPostProcessor
     7. initMessageSource()：初始化MessageSource，国际化处理。
     8. initApplicationEventMulticaster()：初始化事件多播器。
        • 如果容器中存在applicationEventMulticaster，则直接获取，否则创建一个新的SimpleApplicationEventMulticaster，并注册到容器中。
     9. onRefresh()：模板方法，在单例对象的实例化之前，允许子类做一下扩展。
     10. registerListeners()：往applicationEventMulticaster事件多播器中注册一系列监听器。
     11. finishBeanFactoryinitialization(beanFactory):IoC容器创建最重要的一个步骤：完成非機加载的单例bean对象的实例化，包括反射创建bean对象，屋性填充，循环依赖的处理，bean的初始化等等。
         • 循环遍历之前解析后的BeanDefinition定义信息。
         • 通过反射创建bean对象。
         • bean的属性填充。
         • 调用Aware接口相关方法，如BeanNameAware,BeanFactoryAware等。
         • 执行BeanPostProcessor的postProcessBeforelnitialization()前置增强方法。
         • 执行InitializingBean的afterPropertiesSet()方法。
         • 执行自定义的初始化方法，如init-method等。
         • 执行BeanPostProcessor的postProcessAfterlnitialization()后置增强方法。
         • 执行DisposableBean的destroy()销毁方法。
         • 执行自定义的销毁方法，如destroy-method等。
     12. finishRefresh()：容器刷新完成之后的一些处理工作。
         • 清除资源缓存。
         • 初始化生命周期处理器，调用onRefreshO刷新方法。
         • 发布容器已刷新事件。