Spring学习(一)---IoC介绍

摘要: Spring学习(一)---IoC介绍

一 IOC概述
Ioc（控制反转：Inverse of Control）是Spring容器的内核，AOP.声明式事务等功能在此基础上开花结果。所谓控制反转，是指将对象，类的控制权反转到第三方手中，即后来提出的“依赖注入”。
1.IoC的类型
构造函数注入：通过类的构造函数，将接口实现类通过构造函数变量传入
性注入：可以有选择的通过Setter方法完成调用类所需依赖的注入，更加灵活方便
接口注入（不常用） ：将调用类所有依赖注入的方法抽取到一个接口中，调用类通过实现该接口提供相应的注入方法。
2.通过容器完成依赖关系的注入
Spring容器，它通过配置文件或注解描述类和类之间的依赖关系，自动完成类的初始化和依赖注入工作。这样就使开发者从这些底层实现类的实例化，依赖关系装配等工作中解脱出来。

Java代码 下载

<!-- 实现类实例化-->

<bean id="xxx" class="com.bao.xxx"/>

<!-- 通过xxx-ref建立依赖关系 -->

<bean id ="yyy" class="com.bao.yyy"p:xxx-ref="xxx"/>

二 java反射机制
1.简单实例
一般情况下，我们会使用如下的代码创建一个类的实例：

Java代码下载

Car car = new Car();

/Car car = new Car("红旗");

下面是通过java发射机制以一种更加通用的方式间接地操作目标类

Java代码下载

//通过类装载器获取Car类对象

ClassLoader loader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();

Class clazz = loader.loadClass("com.baobaobao.reflect.Car");

//获取类的默认构造器对象并通过它实例化Car

Constructor cons = clazz.getDeclaredConstructor(Class[]null);

Car car = (Car)cons.newInstance();

//通过反射方法设置属性

Method setBrand = clazz。getMethod("setBrand",String.class)

setBrand.invoke(car,"奔驰");

......

2.类装载器ClassLoader（）
类装载器就是寻找类的节码文件并构造出类在JVM内部标识对象的组件。在java中，类装载器把一个类装入JVM中，要经过以下步骤：
1.装载：查找和导入Class文件
2.链接：执行校验，准备和解析步骤，其中解析步骤是可以选择的：
a)校验：检查载入class文件数据的正确性；
b)准备：给类的静态变量分配存储空间；
c)解析：将符号引用装成直接引用
3.初始化：对类的静态变量，静态代码块执行初始化工作。

ClassLoader重要方法

Class loadClass(String name) name参数指定类装载器需要装载类的名字，必须使用权限定类名。该方法有一个重载方法loadClass（String name ，boolean resolve）,resolve 参数高数类装载器是否需要解析该类。

Class defineClass(String name ,byte[] b,int off,int len)将类文件的字节数组装换成JVM内部的java.lang.Class对象。字节数组可以从本地文件系统，远程网络获取。name为字节数组对应的全限定类名

Class findSystemClass(String name) 从本地文件系统载入Class文件。如果本地文件系统不存在该Class文件，将抛出ClassNotFoundExecption异常。

Class findLoadedClass(String name) 调用该方法来查看 ClassLoader是否已装载入某个类。

ClassLoader getParent() 获取类装载器的父装载器，除根装载器外（根装载器非java所写 c++）

3.Java反射机制
Class反射对象描述类语义结构，可以从Class对象中获取构造函数.成员变量，方法类等类元素的反射对象，并以编程的当时通过这些反射对象对目标类对象进行操作。
最主要的三个反射类：

Constructor：类的构造函数反射类，通过Class#getconstructors（）方法可以获得类的所有构造函数反射对象数组。Constructor的一个主要方法是newInstance（Object[] initargs）.

Method：类方法的反射类，通过Class#getDeclaredMethods()方法可以获取类的所有方法反射类对象数组Method[].Method最主要的方法是invoke(Object obj, Object[] args)

Method还有很多用于获取类方法更多信息的方法：

Class getRenturnType():获取方法的返回值类型；

Class[] getParameterTypes():获取方法的入参类型数组

Class[] getExceptionTypes():获取方法的异常类型数组

Annotation[][] getParameterAnnotations():获取方法的注解信息

Field：类的成员变量的反射类，通过Class#getDeclaredField(String name)则可获取某个特定名称的成员变量反射对象。

三 资源访问利器
1.资源抽象接口
Spring设计了一个Resource接口，它为应用提供了更强的访问底层资源的能力。该接口拥有对应不同资源类型的实现类。
Resource接口的主要方法：

boolean exists():资源是否存在；

boolean isOpen():资源是否打开；

URL getURL() throws IOExecption:如果底层资源可以表示成URL，该方法返回对应的URL对象；

File getFile() throws IOExecption:如果底层资源对应一个文件，该方法返回对应的FIle对象

InputStream getInputStream() throwsIOException:返回资源对应的输入流。

Resource在Spring框架中起着不可或缺的作用，Spring框架使用Resource装载各种资源，这些西苑包括配置文件资源，国际化属性文件资源等。



假设有一个文件位于Web应用的类路径下，用户可以通过以下方式对这个文件资源进行访问:

通过FileSystemResource以文件系统绝对路径的方式进行访问；

通过ClassPathResource以类路径的方式进行访问；

通过ServletContextResource以相对于Web应用根目录的方式进行访问。

Java代码

Resource res1 = new FIleSystemResource("D:\workspace\test\WebRoot\WEB_INF\classes\1350775993.bmp">");

Resouces res2 = new ClassPathResource("1350775993.bmp");

Resources res3 = new ServletContextResource("","WEB_INF\classes\1350775993.bmp");

2.资源加载
为了访问不同类型的资源，必须使用相应的Resource实现类，这是比较麻烦的。Spring提供了一个强大加载资源的机制，不到那能通过“classpath：”."file:"等西苑地址前缀识别不同的资源类型，还支持Ant风格带通配符的资源地址。



Ant风格资源资质支持3种匹配符：

？：匹配文件名中的一个字符；

*：匹配文件中任意个字符；

**：匹配多层路径。

资源加载器



ResourceLoader接口仅有一个getResource(String location)的方法，可以根据一个资源地址加载文件资源，不过，资源地址仅支持带资源类型前缀的表达式，不支持Ant风格的资源路径表达式。ResourcePatternResolver扩展ResourceLoader接口，定义了一个新的接口方法：getResources(String locationPattern),该方法支持带资源类型前缀及Ant风格的资源路径的表达式。PathMatchingResourcePatternResolver是Spring提供了标准实现类。

Java代码

ResourcePatternResolver resolver new PathMatchingResourcePatternResolver();

Resource resources[] = resolver.getResources("classpath*:com/bao/**/*.xml");

由于资源路径是“classpath*:”，所以PathMatchingResourcePatternResolver将扫描所有类路径下及JAR包中对应com.bao类包下的路径，查询所有以xml为后缀的文件资源。

四 BeanFactory和ApplicationContext
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。
Bean工厂（com.springframework.br=eans.factory.BeanFactory）是Spring框架最核心的接口，它提供了高级IoC的配置机制。BeanFactory是管理不同类型的Java对象成为可能，应用上下文（com.springframework,context.ApplicationContext）建立在BeanFactory基础上，提供了更多面向应用的功能，它提供了国际化支持和框架事件体系，更易于创建市级应用。
对于两者的用途，可以进行简单划分：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。

1.BeanFactory介绍
BeanFactory是一个类工厂，但和传统烦人类工厂不同，传统的类工厂仅负责构造一个或几个类的实例。而BeanFactory是类的通用工厂，它可以创建并管理各种累的对象。这些可被创建的对象本身没有什么特别之处，仅是一个POJO，Spring称这些被创建和管理的Java对象为Bean。

BeanFactory的类体系结构
Spring为BeanFactory提供了多种实现，最常用的是XMLBeanFactory。



BeanFactory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的配置名等

HierarchicalBeanFactory:父子级联IoC容器的接口，子容器可以通过接口方法访问父容器；

ConfigurableBeanFactory：是一个重要的接口，增强了IoC容器的可定制性，它定义了设置类装载器，属性编辑器，容器初始化后置处理等方法；

AutowireCapableBeanFactory：定义了一个将容器中的Bean按某种规则（如按名字匹配。类型匹配等）进行自动装配的方法；

SingletonBeanRegistry:定义了允许在运行期间向容器注册单实例Bean的方法；

BeanDefinitionRegistry:Spring配置文件中每一个<bean>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BeanDefinitionResgistry接口提供了向容器手工注册BeanDefinition对象的方法。

初始化BeanFactory
下面，使用Spring配置文件为Car提供配置信息，然后通过BeanFactory装载配置文件，启动Spring IoC容器。

beans.xml:

Java代码

<bean id="car1" class="com.baobaobao.Car"

p:brand="奔驰" p:color="black" p:maxSpeed="200"/>

BeanFactoryTest

Java代码

//通过XmlBeanFactory实现类启动SpringIoC容器

ResourcePatternReslver resolver = new PathMatchingResourcePatternResolver();

Resource res =resolver.getResource("classpath:com/baobaobao/beanfactory/beans.xml");

BeanFactory bf = new XmlBeanFactory(res);

Car car = bf.getBean("car",Car.class);

XmlBeanFactory通过Resource装载Spring配置信息并启动IoC容器，然后就可以通过BeanFactory#getBean(beanName)方法从IoC容器中获取Bean了。通过BeanFactory启动IoC容器时，并不会初始化配置文件中定义的Bean,初始化动作发生在第一个调用时，对于单实例（singleton）的Bean；来说，BeanFactory会缓存Bean实例，多以第二次使用getBean()获取Bean时将直接从IoC容器的缓存获取Bean实例。

2.ApplicationContext介绍
ApplicationContext由BeanFactory派生而来，提供了更多面向实际应用的功能。

ApplicationContext类体系结构
ApplicationContext的主要实现类是ClassPathXmlApplicationContext和FileSystemXmlApplicationContext。



ApplicationContext初始化

Java代码

//等同于classpath:com/baobaobao/context/beans.xml

ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("com/baobaobao/context/beans.xml");

//ApplicationContext ctx = new FileSystemXmlApplicationContext("com/baobaobao/context/beans.xml");等同于file:com/baobaobao/context/beans.xml

一个标注@Configuration注解的POJO即可提供Spring所需的Bean配置信息：

Java代码

//表示是一个配置信息提供类

@Configuration

public class Beans{

//定于一个Bean

@Bean (name="car")

public Car buildCar(){

Car car=new Car();

car.set...

...

}

}

Spring为基于注解类的配置提供了专门的ApplicationContext实现类：AnnotationConfigApplicationContext。

Java代码

ApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext（Beans.class）;

Car car=ctx.getBean("car".Car.class);

WebApplicationContext类体系结构



ConfigurableWebApplicationContext扩展了WebApplicationContext，它允许通过配置的方式实例化WebApplicationContext，它定义了两个方法；

setServletContext(ServletContext servletContext):为Spring设置Web应用上下文

setConfigLocations(String[] configLocations):设置Spring配置文件地址。

WebApplicationContext初始化
WebApplicationContext初始化需要ServletContext实例，也就是说它必须在拥有Web容器的前提下才能完成启动工作。在web.xml中配置自启动的Servlet或定义Web容器监听器（ServletContextListener）

Java代码

<!-- 从类路径下加载Spring配置文件，classpath关键字特定类路径下加载 -->

<context-param>

<param-name>contextConfigLocation</param-name>

<param-value>classpath:applicationContext.xml</param-value>

</context-param>

<!-- 负责启动Spring容器的监听器，它将引用context-param处的上下文参数获得Spring配置文件地址 -->

<listener>

<listener-class>org.springframework.web.context.ContextLoaderListener</listener-class>

</listener>