一、前言
這幾天正在復習Spring
的相關內容,同時想要對Spring
的實現原理做一些深入的研究。今天看了看Spring
中IoC
的實現,找到了一篇非常詳細的博客,研究了一個下午,看完之后唯一的感受就是——太復雜了。Spring
源碼中,類和接口的體系非常的復雜,同時方法的實現也是,方法調用感覺無窮無盡,甚至相互調用,給我繞的暈暈的。應該是自己目前的技術水平還太低,項目經驗也不足,甚至對Spring
的運用都不夠熟悉,所以研究源碼對我來說可能還是太早了。
雖然對於Spring
的IoC
,我可能連十分之一都還沒有弄懂,但是一個下午的研究也不是毫無收獲。這篇博客就來簡單講講我對IoC
的理解,以及Spring
中,IoC
最基本的實現流程。
二、正文
2.1 什么是IoC
在我們使用傳統的編碼方式編寫代碼時,如果在類中需要引用另外一個類的對象,我們一般會直接在類中使用new
關鍵字,創建這樣一個對象。此時,使用這個對象的類,就與這個對象所對應的類產生了耦合性。
IoC
中文名稱為控制反轉,它就是用來解決上述問題的一種設計思想,它能指導我們設計出耦合性更低,更易於管理的代碼。傳統的程序,都是在需要使用的地方主動地創建對象,而IoC
的思想卻是將創建對象的工作交給IoC
容器去進行。我們告訴IoC
容器,它需要創建那些對象,IoC
容器創建好這些對象,然后主動地將它們注入到需要使用的地方。此時,需要使用對象的那些類,並不主動地獲取對象,而且由IoC
容器為它們分配,控制權在IoC
容器手上,這就是控制反轉。當然,IoC
容器並不只是控制對象,可以理解為控制外部資源的獲取。
IoC
很好的體現了面向對象設計法則之一—— 好萊塢法則:“別找我們,我們找你”;即由IoC
容器幫對象找相應的依賴對象並注入,而不是由對象主動去找。
2.2 IoC和DI的關系
DI
中文名稱為依賴注入,它其實和IoC
是相同的概念,或者可以理解為它是IoC
的一種具體的實現方式。IoC
的概念可能比較模糊,控制反轉只是一種思想,可能僅僅只是停留在由其他組件控制對象,而不是在使用的地方直接創建這一層面,但是具體如何實現並沒有指明。而DI
就是它的一種實現思路,由容器創建對象,並主動將對象注入到需要使用它的地方。2.1
中對IoC
的解釋,實際上更加偏向於DI
。
2.3 Spring如何實現IoC
這一塊,我就簡單地說一說我今天下午在研究Spring
的IoC
源碼的過程中,了解到的一些內容。首先,Spring
的IoC
容器,可以簡單地理解為就是BeanFactory
接口的一個實現類對象,比如Spring
的應用上下文接口ApplicationContext
就是繼承自BeanFactory
,而我們使用較多的ClassPathXmlApplicationContext
就是ApplicationContext
的一個實現類。它們都可以理解為是Spring
的IoC
容器,而BeanFactory
就是這個繼承體系中的最高層。下面我就以單例bean的創建,簡單地說一說Spring
的IoC
實現的一個過程,假設使用到的是ClassPathXmlApplicationContext
這個容器,解析的是xml
配置文件:
- 容器解析
xml
配置文件,將聲明在xml
文件中的bean
的配置信息提取出來,每一個bean
的配置信息被封裝成一個BeanDefinitionHolder
對象。BeanDefinitionHolder
主要包含三個成員——BeanDefinition
對象,bean
的名稱(id
),以及bean
的別名。BeanDefinition
對象就是用來保存一個bean
的配置信息,比如bean
的作用域,bean
的類型,bean
的依賴,bean
的屬性...... - 容器創建一個
ConcurrentHashMap
對象,這個map
的key
是bean
的名稱,而value
則是BeanDefinition
對象的引用。容器將第一步中解析出的每一個BeanDefinitionHolder
對象,它對應的bean
名稱,以及擁有的BeanDefinition
引用放入這個map
中。所以,這個map
保存了我們在程序中聲明的所有的bean
的配置信息。 - 容器初始化完成后,開始創建
bean
,遍歷第二步中的map
集合,獲取到bean
的名稱以及對應的BeanDefinition
對象,通過BeanDefinition
對象中的信息,判斷這個bean
有沒有定義為延遲加載,若沒有,則需要現在就進行創建。在創建前,先通過BeanDefinition
中的配置信息,判斷此bean
有沒有depend-on
(依賴)其他bean
,若有,則先創建當前bean
依賴的bean
(此處的depend-on
不是bean
的屬性,而是需要通過配置項進行配置的)。之后,則創建當前遍歷到的bean
。 bean
在創建完成后,通過bean
的BeanDefinition
對象,獲取bean
需要注入值的屬性,然后為屬性賦值,若屬性的值類型是其他的bean
,則以上面相同的步驟,創建屬性對應的bean
;- 容器創建一個
ConcurrentHashMap
,將創建好的單例bean
保存在其中。我們在代碼中可以通過容器的getBean
方法,傳入bean
的名稱或類型獲取單例bean
。容器會先去這個map
中查找,若map
中不存在,且這個bean
的配置在第2
步中存儲配置信息的map
中能夠找到,則創建這個bean
,放入存儲bean
的map
中(因為bean
可以配置延遲加載,即第一次獲取時加載);
Spring
中,bean
最基本的兩種作用域就是singleton
(單例)和prototype
(多例),默認為單例。以上過程是單例bean
的創建過程,若作用域為prototype
,則每一次調用getBean
方法,都會創建一個新的bean
。順帶一提,創建bean
的方式是通過反射機制,這個大部分人應該都知道。
2.4 Bean的生命周期
上面介紹了一下IoC的實現,而針對每一個單獨的Bean,Spring容器如何處理?這就涉及到Bean的生命周期了。這里就來簡單介紹一下Bean是生命周期,首先通過一張圖了解:
上面這張圖的描述如下:
-
首先由
Spring
容器創建bean
實例; -
為
bean
的屬性注入值; -
若
bean
實現了各類Aware
接口,則調用相應的set
方法,比如說,實現了BeanNameAware
接口的bean
,此時容器將調用bean
的setBeanName
方法,將bean
的name
作為參數;實現了ApplicationContextAware
接口的bean
,此時容器將執行bean
的setApplicationContext
方法,將bean
所在的上下文對象作為參數…… -
若容器中包含實現了
BeanPostProcessor
接口的bean
,則此時將調用這些bean
的postProcessBeforeInitialization
方法,將當前正在創建的bean
的引用以及bean
的name
作為參數傳入; -
若
bean
實現了InitializingBean
接口,此時將調用bean
的afterPropertiesSet
方法; -
若
bean
指定了自定義的初始化方法,比如說通過配置文件的init-method
選項,則此時將執行這個自定義初始化方法; -
若容器中包含實現了
BeanPostProcessor
接口的bean
,則此時將調用這些bean
的postProcessAfterInitialization
方法,將當前正在創建的bean
的引用以及bean
的name
作為參數傳入; -
這個時候,
bean
就算是初始化完畢,可以被使用了,在容器銷毀之前,這個對象將一直保存在容器中; -
若
bean
實現了DisposableBean
接口,則在容器銷毀時,會調用bean
的destroy
方法; -
如果
bean
定義了自定義的銷毀方法,則在容器銷毀時,會調用這個自定義的銷毀方法; -
容器銷毀成功,
bean
也被回收;
以上步驟中,比較重要的一個部分就是BeanPostProcessor接口的部分,關於這個接口,我專門寫了一篇博客,詳情請參考:談談Spring中的BeanPostProcessor接口。
三、總結
以上內容是我根據自己的認識,對Spring
的IoC
做的一次簡單記錄,內容並不全面,因為我目前對它的理解也比較淺顯。在今天閱讀Spring
源碼的過程中,我發現它真的比我想象中要復雜很多,或許是我水平有限,又或許是沒有掌握閱讀源碼的方法,讀起來真的非常吃力。總而言之,想要真正讀懂Spring
,我還需要很多的學習,希望今后能夠盡快提升自己,早日將Spring
吃透。