spring IOC源碼分析（1）

1.何謂Spring IOC

        何謂Spring IOC？書上謂之“依賴注入”，那何謂“依賴注入”？

        作爲一個Java程序猿，應該遇到過這樣的問題，當你在代碼中需要使用某個類提供的功能時，你首先需要new一個對象，給它傳遞必要的參數，然後才能使用它提供的功能，最後釋放對象佔用的內存，當然了這個在Java不需要你自己去幹了。這也就是說你需要自己去管理變量的整個生命週期，這在大型項目中是很糟糕的。現在好了，有了Spring IOC，這些事情都不需要你去做，你只需要告訴Spring你需要的變量實例，配置其對應關係，Spring就可以講你依賴的實例注入到你的變量中。

        舉個現實的例子，在以前大家找對象都是自己去找，自己去處的，現在不一樣了，很多人都通過相親了，這就有了相親機構，其實這裏相親機構就是一個Spring IOC容器，你想要找對象，然後你就去找相親機構，在它那裏注個冊，告訴它你的要求，比如說高矮胖瘦等等，這個時候，相親機構就從已經在它那註冊了的所有女生中（注：這個時候，你跟那些女生都是相親機構管理的bean對象）找到符合你要求的女生，最後給到你，讓你們自己去折騰了……，這也就是所謂的“依賴注入”，也就是Spring IOC的精髓所在。

 

2 Spring IOC體系結構

 

Bean工廠

         SpringBean的創建是典型的工廠模式，這一系列的Bean工廠，也即IOC容器爲開發者管理對象間的依賴關係提供了很多便利和基礎服務，在Spring中有許多的IOC容器的實現供用戶選擇和使用，其相互關係如下：

        其中BeanFactory作爲最頂層的一個接口類，它定義了IOC容器的基本功能規範，BeanFactory 有三個子類：ListableBeanFactory、HierarchicalBeanFactory 和AutowireCapableBeanFactory。但是從上圖中我們可以發現最終的默認實現類是 DefaultListableBeanFactory，他實現了所有的接口。那爲何要定義這麼多層次的接口呢？查閱這些接口的源碼和說明發現，每個接口都有他使用的場合，它主要是爲了區分在 Spring 內部在操作過程中對象的傳遞和轉化過程中，對對象的數據訪問所做的限制。例如 ListableBeanFactory 接口表示這些 Bean 是可列表的，而 HierarchicalBeanFactory 表示的是這些 Bean 是有繼承關係的，也就是每個Bean 有可能有父 Bean。AutowireCapableBeanFactory 接口定義 Bean 的自動裝配規則。這四個接口共同定義了 Bean 的集合、Bean 之間的關係、以及 Bean 行爲。

 

Bean的表示

         SpringIOC容器管理了我們定義的各種Bean對象及其相互的關係，Bean對象在Spring實現中是以BeanDefinition來描述的，其繼承體系如下：

        Bean 的解析過程非常複雜，功能被分的很細，因爲這裏需要被擴展的地方很多，必須保證有足夠的靈活性，以應對可能的變化。Bean 的解析主要就是對 Spring 配置文件的解析。這個解析過程主要通過下圖中的類完成：

        

        

       2. 最基本的IOC容器接口：

       

1.	public interface BeanFactory {  
2.	  
3.	//這裏是對FactoryBean的轉義定義，因爲如果使用bean的名字檢索FactoryBean得到的對象是工廠生成的對象，  
4.	//如果需要得到工廠本身，需要轉義         
5.	    String FACTORY_BEAN_PREFIX = "&";  
6.	  
7.	  
8.	//這裏根據bean的名字，在IOC容器中得到bean實例，這個IOC容器就是一個大的抽象工廠。  
9.	    Object getBean(String name) throws BeansException;  
10.	  
11.	//這裏根據bean的名字和Class類型來得到bean實例，和上面的方法不同在於它會拋出異常：如果根據名字取得的bean實例的Class類型和需要的不同的話。  
12.	    Object getBean(String name, Class requiredType) throws BeansException;  
13.	  
14.	//這裏提供對bean的檢索，看看是否在IOC容器有這個名字的bean  
15.	    boolean containsBean(String name);  
16.	  
17.	    //這裏根據bean名字得到bean實例，並同時判斷這個bean是不是單件  
18.	    boolean isSingleton(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException;  
19.	  
20.	    //這裏對得到bean實例的Class類型  
21.	    Class getType(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException;  
22.	  
23.	    //這裏得到bean的別名，如果根據別名檢索，那麼其原名也會被檢索出來  
24.	    String[] getAliases(String name);  
25.	  
26.	} 

         在BeanFactory裏只對IOC容器的基本行爲作了定義，根本不關心你的bean是如何定義怎樣加載的。正如我們只關心工廠裏得到什麼的產品對象，至於工廠是怎麼生產這些對象的，這個基本的接口不關心。

         而要知道工廠是如何產生對象的，我們需要看具體的IOC容器實現，spring提供了許多IOC容器的實現。比如XmlBeanFactory，ClasspathXmlApplicationContext等。

3.    IoC容器的初始化

       

        IoC容器的初始化包括BeanDefinition的Resource定位、載入和註冊這三個基本的過程。我們以ApplicationContext爲例講解，ApplicationContext系列容器也許是我們最熟悉的，因爲web項目中使用的XmlWebApplicationContext就屬於這個繼承體系，還有ClasspathXmlApplicationContext等，其繼承體系如下圖所示：

         ApplicationContext允許上下文嵌套，通過保持父上下文可以維持一個上下文體系。對於bean的查找可以在這個上下文體系中發生，首先檢查當前上下文，其次是父上下文，逐級向上，這樣爲不同的Spring應用提供了一個共享的bean定義環境。

         從ApplicationContext接口的實現，我們看出其特點：

         1.  支持信息源，可以實現國際化。（實現MessageSource接口）

         2.  訪問資源。(實現ResourcePatternResolver接口，這個後面要講)

         3.  支持應用事件。(實現ApplicationEventPublisher接口)

         我們看ClassPathXmlApplicationContext是如何建立IOC容器，先看其構造函數：

public ClassPathXmlApplicationContext(String[] configLocations, boolean refresh, ApplicationContext parent)
			throws BeansException {

		super(parent);
		setConfigLocations(configLocations);
		if (refresh) {
			refresh();
		}
	}

         refresh的模板是在AbstractApplicationContext中：

public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
		synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
			// Prepare this context for refreshing.
			prepareRefresh();

			// Tell the subclass to refresh the internal bean factory.
			ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();

			// Prepare the bean factory for use in this context.
			prepareBeanFactory(beanFactory);

			try {
				// Allows post-processing of the bean factory in context subclasses.
				postProcessBeanFactory(beanFactory);
				// Invoke factory processors registered as beans in the context.
				invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);

				// Register bean processors that intercept bean creation.
				registerBeanPostProcessors(beanFactory);

				// Initialize message source for this context.
				initMessageSource();

				// Initialize event multicaster for this context.
				initApplicationEventMulticaster();

				// Initialize other special beans in specific context subclasses.
				onRefresh();

				// Check for listener beans and register them.
				registerListeners();

				// Instantiate all remaining (non-lazy-init) singletons.
				finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);

				// Last step: publish corresponding event.
				finishRefresh();
			}
			……

這裏是我們分析的入口，其完成了整個的bean初始化過程。