Spring Boot原理分析(二):IoC

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〇、IoC思想和IoC容器

IoC体现了什么思想

IoC(Inversion of Control)是一种软件设计原则,它体现了控制反转的思想。传统的程序设计中,对象之间的依赖关系由开发者在代码中直接管理,即对象自己创建和管理它所依赖的对象。而在IoC的思想下,控制权被反转,对象的创建和管理由容器来负责,对象只需要声明它所依赖的其他对象,容器会自动注入这些依赖。

IoC的核心思想是将对象之间的依赖关系交给容器来管理,通过配置文件或注解等方式告诉容器哪些对象需要被创建和注入,容器会根据配置信息自动创建对象,并将依赖注入到相应的位置。这样可以降低对象之间的耦合度,提高代码的可维护性和可扩展性。

什么是IoC容器

IoC(Inversion of Control)容器是一个软件组件,用于管理和组织应用程序中的对象和依赖关系。它实现了控制反转(Inversion of Control)的概念,即将对象的创建和依赖关系的管理交给容器来完成,而不是由开发人员手动管理。

通过使用IoC容器,开发者可以将关注点从对象的创建和依赖管理中解脱出来,更专注于业务逻辑的实现。同时,IoC容器也提供了更灵活的配置方式,可以根据不同的环境和需求进行配置,使系统更易于扩展和维护。

IoC容器的主要功能包括:

  1. 对象的实例化和生命周期管理: IoC容器负责创建对象的实例,并管理对象的生命周期,包括对象的初始化、依赖注入和销毁等操作。
  2. 依赖关系的管理: IoC容器负责管理对象之间的依赖关系,通过依赖注入的方式将依赖的对象注入到目标对象中。
  3. 配置的集中管理: IoC容器通过配置文件或注解等方式,集中管理应用程序中的各种配置信息,包括对象的创建方式、依赖关系的配置等。
  4. AOP(Aspect-Oriented Programming)的支持: IoC容器通常也提供了对AOP的支持,可以通过配置方式实现横切关注点的管理。

在Spring框架中,IoC容器被称为ApplicationContext,它是Spring框架的核心部分。通过配置文件或注解等方式,开发人员可以将对象的创建和依赖关系的管理交给Spring容器来完成,从而实现松耦合、可维护和可测试的应用程序。

一、Spring IoC容器的继承层次

Spring Ioc容器的继承层次如下:

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1.BeanFactory

BeanFactory是Spring Framework提供的一个接口,它是Spring容器的基础接口。BeanFactory接口定义了Spring容器中Bean对象的基本操作,例如获取Bean对象、销毁Bean对象等。BeanFactory接口的实现类包括:DefaultListableBeanFactory、XmlBeanFactory、ApplicationContext等。

BeanFactory接口定义了以下方法:

  1. getBean(String name):根据Bean的名称获取Bean对象。
  2. getBean(String name, Class<T> requiredType):根据Bean的名称和类型获取Bean对象。
  3. getBean(Class<T> requiredType):根据类型获取Bean对象。
  4. containsBean(String name):判断容器中是否包含指定名称的Bean对象。
  5. isSingleton(String name):判断指定名称的Bean对象是否为单例。
  6. isPrototype(String name):判断指定名称的Bean对象是否为原型。
  7. destroyBean(Object bean):销毁指定的Bean对象。
  8. destroy():销毁容器中的所有Bean对象。

BeanFactory接口的实现类可以通过ApplicationContext接口来获取,例如:

ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
BeanFactory beanFactory = context.getBeanFactory();

在这个例子中,通过ClassPathXmlApplicationContext类创建了一个Spring容器,并通过getBeanFactory()方法获取了该容器的BeanFactory实现类。

BeanFactory接口是Spring Framework中最基本的容器接口,它提供了获取Bean对象、销毁Bean对象等最基本的操作。开发人员可以使用BeanFactory接口来手动创建和管理Bean对象。但是,BeanFactory接口相对较为底层,使用起来比较繁琐,需要手动进行Bean对象的管理和依赖注入等操作。

通常情况下,开发人员更倾向于使用BeanFactory接口的子接口,例如ApplicationContext接口或ListableBeanFactory接口。这些接口提供了更加便捷的Bean管理和依赖注入功能,可以大大提高开发效率。

2.ListableBeanFactory

ListableBeanFactory是Spring Framework提供的一个接口,它继承了BeanFactory接口,并添加了一些额外的方法,用于获取容器中的Bean对象。ListableBeanFactory接口定义了以下方法:

  1. getBeanDefinitionCount():获取容器中Bean定义的数量。
  2. getBeanDefinitionNames():获取容器中所有Bean定义的名称。
  3. getBeanNamesForType():获取指定类型的所有Bean定义的名称。
  4. getBeansOfType():获取指定类型的所有Bean对象。
  5. getBeanNamesForAnnotation():获取被指定注解标注的所有Bean定义的名称。
  6. getBeansWithAnnotation():获取被指定注解标注的所有Bean对象。

ListableBeanFactory接口的实现类可以通过ApplicationContext接口来获取,例如:

ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
ListableBeanFactory beanFactory = context.getBeanFactory();

在这个例子中,通过ClassPathXmlApplicationContext类创建了一个Spring容器,并通过getBeanFactory()方法获取了该容器的ListableBeanFactory实现类。

ListableBeanFactory接口提供了一些方便的方法,可以用于检查和获取容器中的Bean对象。例如,getBeanDefinitionNames()方法可以获取容器中所有Bean定义的名称;getBeansOfType()方法可以获取指定类型的所有Bean对象。这些方法可以帮助开发人员对容器中的Bean对象进行统计、查询和管理。

需要注意的是,ListableBeanFactory接口并不是BeanFactory接口的替代品,它只是对BeanFactory接口进行了扩展。 在实际开发中,开发人员可以根据需要选择使用BeanFactory接口或ListableBeanFactory接口。如果需要获取容器中的所有Bean对象,或者需要根据类型或注解查询Bean对象,就应该使用ListableBeanFactory接口。

3.HierarchicalBeanFactory

HierarchicalBeanFactory是Spring Framework提供的一个接口,它继承了BeanFactory接口,并添加了一些额外的方法,用于处理父子容器之间的Bean对象关系。HierarchicalBeanFactory接口的实现类包括:DefaultListableBeanFactory、XmlBeanFactory、ApplicationContext等。

HierarchicalBeanFactory接口定义了以下方法:

  1. getParentBeanFactory():获取当前容器的父容器。
  2. containsLocalBean(String name):判断当前容器是否包含指定名称的Bean对象。
  3. getBean(String name, Class<T> requiredType, Object[] args):根据名称、类型和构造参数获取Bean对象。
  4. getParent():获取当前容器的父容器。
  5. containsBean(String name):判断当前容器及其父容器中是否包含指定名称的Bean对象。

HierarchicalBeanFactory接口的实现类可以通过ApplicationContext接口来获取,例如:

ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
HierarchicalBeanFactory beanFactory = (HierarchicalBeanFactory) context.getBeanFactory();

在这个例子中,通过ClassPathXmlApplicationContext类创建了一个Spring容器,并通过getBeanFactory()方法获取了该容器的BeanFactory实现类,然后将其转换为HierarchicalBeanFactory接口类型。

HierarchicalBeanFactory接口是BeanFactory接口的扩展,它可以处理父子容器之间的Bean对象关系。在Spring Framework中,可以使用父子容器来实现Bean对象的层次结构,从而更好地管理Bean对象和依赖关系。HierarchicalBeanFactory接口提供了一些方法,可以用于获取父容器、判断容器中是否包含指定名称的Bean对象等操作,方便开发人员进行容器的管理和维护。

需要注意的是,HierarchicalBeanFactory接口并不是所有Spring容器都支持的接口。只有一些特定的容器,例如XmlBeanFactory和ApplicationContext等,才支持HierarchicalBeanFactory接口。如果需要使用HierarchicalBeanFactory接口的功能,需要使用支持该接口的容器。

4.ApplicationContext

ApplicationContext是Spring Framework提供的一个接口,它继承了BeanFactory接口,并添加了一些额外的功能,例如消息国际化、事件发布、资源加载等。 ApplicationContext接口的 实现类包括:ClassPathXmlApplicationContext、FileSystemXmlApplicationContext、AnnotationConfigApplicationContext等。

ApplicationContext接口定义了以下方法:

  1. getBean(String name):根据名称获取Bean对象。
  2. getBean(String name, Class requiredType):根据名称和类型获取Bean对象。
  3. getBean(Class requiredType):根据类型获取Bean对象。
  4. containsBean(String name):判断容器中是否包含指定名称的Bean对象。
  5. getApplicationName():获取应用程序名称。
  6. getMessage(String code, Object[] args, String defaultMessage, Locale locale):获取国际化消息。
  7. publishEvent(ApplicationEvent event):发布应用程序事件。
  8. getResource(String location):获取资源。

ApplicationContext接口的实现类可以通过不同的方式来创建,例如通过XML配置文件、Java配置类或注解等方式。例如:

ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");

在这个例子中,通过ClassPathXmlApplicationContext类创建了一个Spring容器,它会读取classpath下的applicationContext.xml文件,并根据该文件中的配置创建Bean对象。

ApplicationContext接口是Spring Framework中最常用的容器接口之一,它提供了更加便捷的Bean管理和依赖注入功能,可以大大提高开发效率。ApplicationContext接口除了继承了BeanFactory接口的基本功能外,还添加了一些额外的功能,例如国际化消息、事件发布、资源加载等。开发人员可以使用ApplicationContext接口来管理和维护Bean对象,同时也可以使用它的其他功能来实现更加丰富的应用程序功能。

需要注意的是,ApplicationContext接口是BeanFactory接口的扩展,因此它也继承了BeanFactory接口的所有功能。同时,ApplicationContext接口还提供了一些额外的功能,因此它通常会被开发人员优先选择使用。

5.常用的ApplicationContext的实现类

ClassPathXmlApplicationContext(基于XML配置)

ClassPathXmlApplicationContext是Spring Framework提供的一个实现ApplicationContext接口的类,它用于从classpath中加载XML配置文件,并创建Spring容器。 ClassPathXmlApplicationContext类继承了XmlApplicationContext类,因此它也支持从文件系统、URL、字节数组等方式加载XML配置文件。

ClassPathXmlApplicationContext类的构造函数有多种重载方式,最常见的是只传入一个String类型的参数,该参数表示classpath下的XML配置文件路径。例如:

ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");

在这个例子中,ClassPathXmlApplicationContext类会在classpath下查找名为applicationContext.xml的XML配置文件,并根据该文件中的配置创建Spring容器。

ClassPathXmlApplicationContext类在创建Spring容器时会自动读取指定的XML配置文件,并根据文件中的配置创建Bean对象。开发人员可以在XML配置文件中定义Bean对象及其依赖关系,并使用Spring容器来管理和维护这些Bean对象。同时,ClassPathXmlApplicationContext类还提供了一些配置选项,例如是否自动刷新容器、是否启用AOP等,可以根据需要进行设置。

需要注意的是,ClassPathXmlApplicationContext类只是Spring Framework中创建容器的一种方式,开发人员可以根据需要选择不同的实现方式,例如使用AnnotationConfigApplicationContext类创建基于注解的配置容器,或使用WebApplicationContext类创建Web应用程序容器等。

AnnotationConfigApplicationContext(基于注解)

AnnotationConfigApplicationContext是Spring Framework提供的一个实现ApplicationContext接口的类,它用于基于注解的配置方式创建Spring容器。 AnnotationConfigApplicationContext类可以通过Java类来定义Bean对象及其依赖关系,而无需使用XML配置文件。

AnnotationConfigApplicationContext类的构造函数有多种重载方式,最常见的是只传入一个Class类型的参数,该参数表示使用注解配置的Java类。例如:

ApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);

在这个例子中,AnnotationConfigApplicationContext类会读取名为AppConfig的Java类,并根据该类中的注解配置创建Spring容器。

AnnotationConfigApplicationContext类支持以下几种注解:

  1. @Configuration:用于标注配置类,指示该类包含Bean对象的定义。
  2. @Bean:用于标注方法,指示该方法返回一个Bean对象。
  3. @Import:用于导入其他配置类。

AnnotationConfigApplicationContext类可以通过Java类来定义Bean对象及其依赖关系,而无需使用XML配置文件。开发人员可以在Java类中使用注解来定义Bean对象及其依赖关系,并使用AnnotationConfigApplicationContext类来创建Spring容器。AnnotationConfigApplicationContext类还提供了一些配置选项,例如是否自动刷新容器、是否启用AOP等,可以根据需要进行设置。

需要注意的是,AnnotationConfigApplicationContext类只是Spring Framework中创建容器的一种方式,开发人员可以根据需要选择不同的实现方式,例如使用ClassPathXmlApplicationContext类创建基于XML配置的容器,或使用WebApplicationContext类创建Web应用程序容器等。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-555810.html

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