SpringIOC原理

1.概念

Spring通过一个配置文件描述Bean及Bean之间的依赖关系，利用Java语言的反射功能实例化Bean并建立Bean之间的依赖关系。Spring的IOC容器在完成这些底层工作的基础上，还提供了Bean实例缓存、生命周期管理、Bean实例代理、事件发布、资源装载等高级服务。

2.Spring容器高层视图

Spring启动时读取应用程序提供的Bean配置信息，并在Spring容器中生成一份相应的Bean配置注册表，然后根据这张注册表实例化Bean，装配好Bean之间的依赖关系，为上层应用提供准备就绪的运行环境。其中Bean缓存池为HashMap实现。

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3.IOC容器实现

BeanFactory-框架基础设施

BeanFactory是Spring框架的基础设施，面向Spring本身；ApplicationContext面向使用Spring框架的开发者，几乎所有的应用场合我们都直接使用ApplicationContext而非底层的BeanFactory。

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BeanDefinitionRegistry注册表

Spring配置文件中每一个节点元素在Spring容器里都通过一个BeanDefinition对象表示，它描述了Bean的配置信息。而BeanDefinitionRegistry接口提供了向容器手工注册BeanDefinition对象的方法。
BeanFactory顶层接口

位于类结构树的顶端，它最主要的方法就是getBean(String beanName),该方法从容器中返回特定名称的Bean，BeanFactory的功能通过其他的接口得到不断扩展。
ListableBeanFactory

该接口定义了访问容器中Bean基本信息的若干方法，如查看Bean的个数、获取某一类型Bean的配置名、查看容器中是否包括某一Bean等方法。
HierarchicalBeanFactory父子级联

HierarchicalBeanFactory接口，Spring的IOC容器可以建立父子层级关联的容器体系，子容器可以访问父容器中的Bean，但父容器不能访问子容器的Bean。Spring使用父子容器实现了很多功能，比如在SpringMVC中，展现层Bean位于一个子容器，而业务层和持久层的Bean位于父容器中。这样，展现层Bean就可以引用业务层和持久层的Bean，而业务层和持久层的Bean则看不到展现层的Bean。
ConfigurableBeanFactory

是一个重要的接口，增强了IOC的可定制性，它定义了设置类装载器、属性编辑器、容器初始化后置处理器等方法。
AutoWireCapableBeanFactory自动装配

定义了将容器中的Bean按某种规则（如按名字匹配、按类型匹配等）进行自动装配的方法。
SingletonBeanRegistry运行期间注册单例Bean

定义了运行在运行期间向容器注册单实例Bean的方法；对于单实例（singleton）的Bean来说，BeanFactory会缓存Bean实例，所以第二次使用getBean()获取Bean时将直接从IOC容器的缓存中获取Bean实例。Spring在DefaultSingletonBeanRegistry类中提供了一个用于缓存单实例Bean的缓存器，它是一个用HashMap实现的缓存器，单实例的Bean以beaName为键保存在这个HashMap中。
依赖日志框架

在初始化BeanFactory时，必须为其提供一种日志框架，比如使用Log4J，即在类路径下提供Log4J的配置文件，这样启动Spring容器才不会报错。

ApplicationContext面向开发应用

ApplicationContext由BeanFactory派生而来，提供了更多面向实际应用的功能。ApplicationContext继承了HierarchiBeanFactory和ListableBeanFactory接口，在此基础上，还通过多个其他的接口扩展了BeanFactory的功能：

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ClassPathXmlApplicationContetx：默认从类路径加载配置文件
FileSystemXmlApplicationContext：默认从文件系统中装载配置文件
ApplicationEventPublisher：让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。
MessageSource：为应用提供i18n国际化消息访问的功能。
ResourcePatternResolver：所有ApplicationContext实现类都实现了类似于PathMatchingResourcePatternResolver的功能，可以通过带前缀的Ant风格的资源文件路径装载Spring的配置文件。
LifeCycle：该接口是Spring2.0加入的，该接口提供了start()和stop()两个方法，主要用于控制异步处理过程。在具体使用时，该接口同时被ApplicationContext实现及具体Bean实现，ApplicationContext会将start/stop的信息传递给容器中所有实现了该接口的Bean，以达到管理和控制JMX、任务调度等目的。
ConfigurableApplicationContext扩展于ApplicationContext，它新增加了两个主要的方法：refresh()和close(),让ApplicationContext具有启动、刷新和关闭应用上下文的能力。在应用上下文关闭的情况下调用refresh()即可启动应用上下文，在已经启动的状态下，调用refresh()则清除缓存并重新装载配置信息，而调用close()则可关闭应用的上下文。

WebApplication体系结构

WebApplicationContext是专门为Web应用准备的，它允许从相对于Web根目录的路径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到ServletContext中，以便Web应用环境可以访问Spring应用上下文。

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4.Spring Bean作用域

Spring3中为Bean定义了5种作用域分别为singleton（单例）、prototype（原型）、request、session和global session，5种作用域说明如下：

singleton：单例模式（多线程下不安全）

singleton：单例模式，SpringIOC容器只会存在一个共享的Bean实例，无论有多少个Bean引用它，始终指向同一对象。该模式在多线程下是不安全的。Singleton作用域是Spring中的缺省作用域，也可以显示的将Bean定义为Singleton模式，配置为：

prototype：原型模式每次使用时创建

prototype：原型模式，每次通过Spring容器获取prototype定义的bean时，容器都将创建一个新的Bean实例，每个Bean实例都有自己的属性和状态，而对无状态的bean使用singleton作用域。

Request：一次request一个实例

request：在一次Http请求中，容器会返回该Bean的同一实例。而对不同的Http请求则会产生新的Bean，而且该bean仅在当前HttpRequest内有效，当前Http请求结束，该bean实例也将会被销毁。

session

session:在一次HttpSession中，容器会返回该Bean的同一实例。而对不同的Session请求则会创建新的实例，该Bean实例仅在当前Session内有效。同Http请求相同，每一次session请求创建新的实例，而不同的实例之间不共享属性，且实例仅在自己的session请求内有效，请求结束，则实例将被销毁。

global Session

global Session：在一个全局的HttpSession中，容器会返回该Bean的同一个实例，仅在使用portlet context时有效。

5.Spring Bean生命周期

实例化

实例化一个Bean，也就是我们常说的new。

IOC依赖注入

按照Spring上下文对实例化的Bean进行配置，也就是依赖注入。

setBeanName实现

如果整个Bean已经实现了BeanNameAware接口，会调用它实现的setBeanName(String)方法，此处传递的就是Spring配置文件中Bean的id值。

BeanFactoryAware实现

如果整个Bean已经实现了BeanFactoryAware接口，会调用它实现的setBeanFactory，setBeanFactory(BeanFactory)传递的时Spring工厂自身(可以用这个方式来获取其他Bean，只需在Spring配置文件中配置一个普通的Bean就可以)。

ApplicationContextAware实现

如果这个Bean已经实现了ApplicationContextAware接口，会调用setApplicationContext(ApplicationContext)方法，传入Spring上下文（同样这个方式也可以实现步骤4的内容，但比4更好，因为ApplicationContext就是BeanFactory的子接口，有更多的实现方法）。

postProcessBeforeInitialization接口实现-初始化预处理

如果这个Bean关联PostProcessor接口，将会调用postProcessBeforeInitialization(Object obj,String s),BeanPostProcessor经常被用作是Bean内容的更改，并且由于这个是Bean初始化结束时调用那个的方法，也可以被应用于内存或缓存技术。

init-method

如果Bean在Spring配置文件中配置了init-method属性会自动调用其配置的初始化方法

postProcessAfterInitialization

如果这个Bean关联了BeanPostProcessor接口，将会调用postProcessAfterInitialization(Object obj,String s)方法。

注：以上工作完成以后就可以应用这个Bean可，那这个Bean是一个Singleton的，所以一般情况下我们调用同一个id的Bean会是在内容地址相同的实例，当然在Spring配置文件中可以配置非Singleton。

Destory过期自动清理阶段

当Bean不再需要时，会经过清理阶段，如果Bean实现了DisposableBean这个接口，会调用那个其实现的destroy()方法。

destroy-method自动配置清理

最后，如果这个Bean的Spring配置中配置了destroy-method属性，会自动调用其配置的销毁方法。

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bean标签有两个重要的属性（init-method和destroy-method）.用它们你可以自己定制初始化和注销方法。它们也有相应的注解（@PostConstruct和@PreDestroy）。

6.依赖注入的四种方式

构造器注入

/*带参数 ，方便利用构造器进行注入*/
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>

静态工厂注入

静态工厂顾名思义，就是通过调用静态工厂的方法来获取自己需要的对象，为了让Spring管理所有对象，我们不能直接通过"工程类.静态方法()来获取对象，而是依然通过Spring注入的形式获取":

public class DaoFactory{//静态工厂
    public static final FactoryDao getStaticFactoryDaoImpl(){
        return new StaticFacotryDaoImpl();
    }
}

public class SpringAction{
    private FactoryDao staticFactoryDao;//注入对象
    //注入对象的set方法
    public void setStaticFactoryDao(FactoryDao staticFactoryDao){
        this.staticFactoryDao = staticFactoryDao;
    }
}
// factory-method = "getStaticFactoryDaoImpl"指定调用哪个工厂方法

<bean name = "springAction" class = "SpringAction">
	<!--使用静态工厂的方法注入对象，对应下面的配置文件-->
    <property name="staticFactoryDao" ref="staticFactoryDao">
    </property>
</bean> 
    <!--此处获取对象的方式是从工厂类中获取静态方法-->
<bean name="staticFactoryDao" class="DaoFactory" 
      factory-method="getStatictoryDaoImpl">
</bean>

实例工厂

实例工厂的意思是获取对象实例的方法不是静态的，所以你需要首先new工厂类，再调用普通的实例方法：

public class DaoFactory{//实例工厂
    public FactoryDao getFactoryDaoImpl(){
        return new FactoryDaoImpl();
    }
}
public class SpringAction{
    private FactoryDao factoryDao;//注入对象
    public void setFactoryDao(FactoryDao factoryDao) {
        this.factoryDao = factoryDao;
    }
}

<bean name = "springAction" class ="SpringAction">
	<!--使用实例工厂的方法注入对象，对应下面的配置文件-->
    <property name = "factoryDao" ref="factoryDao"></property>
</bean>
<!--此处获取对象的方式是从工厂类中获取实例方法-->
<bean name = "daoFactory" class = "com.DaoFactory"></bean>
<bean name = "factoryDao" factory-bean="daoFactory" 
      factory-method = "getFactoryDaoImpl">
</bean>