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前續

為幫助廣大SpringBoot用戶達到“知其然，更需知其所以然”的境界，作者將通過SpringBoot系列文章全方位對SpringBoot2.0.0.RELEASE版本深入分解剖析，讓您深刻的理解其內部工作原理。

No.1 Spring是什么

為了讓更多的朋友了解Spring，首先科普一下Spring！有興趣的朋友可以去Spring官網逛逛，地址是：https://spring.io/

The Spring Framework provides a comprehensive programming and configuration model for modern Java-based enterprise applications - on any kind of deployment platform.

Spring Framework為現代基于Java的企業應用程序提供了全面的編程和配置模型 - 在任何類型的部署平臺上。

總的來說：Spring是一個分層的Java SE/EE應用一站式的輕量級開源框架。

No.2 Spring的優點

Spring的一個關鍵要素是應用程序級別的基礎架構支持：Spring專注于企業應用程序的“管道”，以便團隊可以專注于應用程序級業務邏輯，而無需與特定部署環境建立不必要的聯系。

• 方便解耦，簡化開發，通過Spring提供的IoC容器，我們可以將對象之間的依賴關系交由Spring進行控制，避免硬編碼造成的程序耦合度高。

• AOP編程的支持，通過Spring提供的AOP功能，方便進行面向切面編程。

• 聲明式事務的支持，在Spring中，我們可以從單調煩悶的事務管理代碼中解脫出來，通過聲明式方式靈活地進行事務的管理，提高開發效率和質量。

• 方便程序的測試，可以用非容器依賴的編程方式進行幾乎所有的測試工作。

• 方便集成各種優秀框架，Spring提供了對各種優秀框架的直接支持。

No.3 Sprnig的架構

整個Spring框架按其所屬功能可以劃分為五個主要模塊，這五個模塊幾乎為企業應用提供了所需的一切，從持久層、業務層到表現層都擁有相應的支持，這就是Spring為什么是一站式框架。IoC和AOP是Spring的核心。

1、核心模塊(Core Container)

• Spring的核心模塊實現了IoC的功能，它將類和類之間的依賴從代碼中脫離出來，用配置的方式進行依賴關系描述。 由IoC容器負責類的創建，管理，獲取等。BeanFactory接口是Spring框架的核心接口，實現了容器很多核心的功能。

• Context模塊構建于核心模塊之上，擴展了BeanFactory的功能，包括國際化，資源加載，郵件服務，任務調度等多項功能。ApplicationContext是Context模塊的核心接口。

• 表達式語言(Expression Language)是統一表達式語言(EL)的一個擴展，支持設置和獲取對象屬性，調用對象方法，操作數組、集合等。使用它可以很方便的通過表達式和Spring IoC容器進行交互。

2、AOP模塊

Spring AOP模塊提供了滿足AOP Alliance規范的實現，還整合了AspectJ這種AOP語言級的框架。通過AOP能降低耦合。

3、數據訪問集成模塊（Data Access/Integration ）

該模塊包括了JDBC、ORM、OXM、JMS和事務管理

• 事務模塊：該模塊用于Spring管理事務，只要是Spring管理對象都能得到Spring管理事務的好處，無需在代碼中進行事務控制了，而且支持編程和聲明性的事務管理。

• JDBC模塊：提供了一個JBDC的樣例模板，使用這些模板能消除傳統冗長的JDBC編碼還有必須的事務控制，而且能享受到Spring管理事務的好處。

• ORM模塊：提供與流行的“對象-關系”映射框架的無縫集成，包括Hibernate、JPA、MyBatis等。而且可以使用Spring事務管理，無需額外控制事務。

• OXM模塊：提供了一個對Object/XML映射實現，將java對象映射成XML數據，或者將XML數據映射成java對象，Object/XML映射實現包括JAXB、Castor、XMLBeans和XStream。

• JMS模塊：用于JMS(Java Messaging Service)，提供一套 “消息生產者、消息消費者”模板用于更加簡單的使用JMS，JMS用于用于在兩個應用程序之間，或分布式系統中發送消息，進行異步通信。

4、Web模塊

該模塊建立在ApplicationContext模塊之上，提供了Web應用的功能。如文件上傳、FreeMarker等。
Spring可以整合Struts2等MVC框架。Spring自己提供了MVC框架Spring MVC。

5、測試模塊

Spring可以用非容器依賴的編程方式進行幾乎所有的測試工作，支持JUnit和TestNG等測試框架。

No.4 什么是IOC

IOC是Inversion of Control的縮寫，也稱為“控制反轉”。1996年，Michael Mattson在一篇有關探討面向對象框架的文章中，首先提出了IOC 這個概念。  
簡單來說就是把復雜系統分解成相互合作的對象，這些對象類通過封裝以后，內部實現對外部是透明的，從而降低了解決問題的復雜度，而且可以靈活地被重用和擴展。  
IOC理論提出的觀點大體是這樣的：借助于“第三方”(IOC容器)實現具有依賴關系的對象之間的解耦。

2004年，Martin Fowler探討了同一個問題，既然IOC是控制反轉，那么到底是“哪些方面的控制被反轉了呢？”，經過詳細地分析和論證后，他得出了答案：“獲得依賴對象的過程被反轉了”。
控制被反轉之后，獲得依賴對象的過程由自身管理變為了由IOC容器主動注入。于是，他給“控制反轉”取了一個更合適的名字叫做“依賴注入（Dependency Injection）”。

所謂依賴注入，就是由IOC容器在運行期間，動態地將某種依賴關系注入到對象之中。  
依賴注入(DI)和控制反轉(IOC)是從不同的角度的描述的同一件事情，就是指通過引入IOC容器，利用依賴關系注入的方式，實現對象之間的解耦。

小結：

• 所謂控制反轉，就是把原先我們代碼里面需要實現的對象創建、依賴的代碼，反轉給容器來幫忙實現。

• IOC(Inversion of Control)另外一種說法叫DI（Dependency Injection），即依賴注入。它并不是一種技術實現，而是一種設計思想。

• 從技術角度來看，IOC其實就是反射編程。通過類名(字符串)來動態生成類對象。

• IoC容器：最主要是完成了對象的創建和依賴的管理注入。

No.5 Spring的IOC容器(BeanFaoctory體系)

BeanFactory作為最頂層的一個接口類，它定義了IOC容器的基本功能規范，其源碼如下：

public interface BeanFactory {
    /**
     * 對FactoryBean的轉義定義，因為如果使用bean的名字檢索FactoryBean得到的對象是工廠生成的對象，如果需要得到工廠本身，需要轉義
     */
    String FACTORY_BEAN_PREFIX = "&";
    /**
     * 根據bean的名字，獲取在IOC容器中得到bean實例 
     */
    Object getBean(String name) throws BeansException;
    /**
     * 根據bean的名字和Class類型來得到bean實例，增加了類型安全驗證機制
     */
    <T> T getBean(String name, @Nullable Class<T> requiredType) throws BeansException;
    /**
     * 根據bean的名字和Class類型來得到bean實例，args實例化bean時的參數
     */
    Object getBean(String name, Object... args) throws BeansException;
    /**
     * 根據bean的Class類型類獲取bean實例
     */
    <T> T getBean(Class<T> requiredType) throws BeansException;
    /**
     * 根據bean的Class類型類獲取bean實例，args實例化bean時的參數
     */
    <T> T getBean(Class<T> requiredType, Object... args) throws BeansException;
    /**
     * 提供對bean的檢索，看看是否在IOC容器有這個名字的bean 
     */
    boolean containsBean(String name);
    /**
     * 根據bean名字得到bean實例，并同時判斷這個bean是不是單例 
     */
    boolean isSingleton(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException;
    /**
     * [2.0.3新增]根據bean名字得到bean實例，并同時判斷這個bean是不是原型
     */
    boolean isPrototype(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException;
    /**
     * 檢查給定名稱的getBean調用是否將返回可分配給指定目標類型的對象。
     */
    boolean isTypeMatch(String name, ResolvableType typeToMatch) throws NoSuchBeanDefinitionException;
    /**
     * [2.0.1版本新增]檢查給定名稱的getBean調用是否將返回可分配給指定目標類型的對象。 
     */
    boolean isTypeMatch(String name, @Nullable Class<?> typeToMatch) throws NoSuchBeanDefinitionException;
    /**
     * 得到bean實例的Class類型  
     */
    @Nullable
    Class<?> getType(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException;
    /**
     * 得到bean的別名，如果根據別名檢索，那么其原名也會被檢索出來
     */
    String[] getAliases(String name);
}

用于訪問Spring bean容器的根接口。  
BeanFactory實現應盡可能支持標準bean生命周期接口，完整的初始化方法及其標準順序是：

- 1、BeanNameAware的setBeanName
- 2、BeanClassLoaderAware的setBeanClassLoader
- 3、BeanFactoryAware的setBeanFactory
- 4、EnvironmentAware的setEnvironment
- 5、EmbeddedValueResolverAware的setEmbeddedValueResolver
- 6、ResourceLoaderAware的setResourceLoader(僅適用與運行時的應用上下文) 
- 7、ApplicationEventPublisherAware的setApplicationEventPublisher (僅適用與運行時的應用上下文) 
- 8、MessageSourceAware的setMessageSource (僅適用與運行時的應用上下文) 
- 9、ApplicationContextAware的setApplicationContext (僅適用與運行時的應用上下文) 
- 10、ServletContextAware'的setServletContext (僅適用與運行時的應用上下文) 
- 11、 BeanPostProcessors的postProcessBeforeInitialization方法
- 12、InitializingBean的afterPropertiesSet
- 13、自定義一個初始化方法(init-method)
- 14、BeanPostProcessors的postProcessAfterInitialization方法

關閉BeanFactory時，以下生命周期方法適用：

- 1、DestructionAwareBeanPostProcessors的postProcessBeforeDestruction方法
- 2、DisposableBean's destroy 
- 3、自定義一個銷毀方法(destroy-method)

1、BeanFactory的繼承關系

• ListableBeanFactory  
  BeanFactory接口的擴展由bean工廠實現，提供容器內bean實例的枚舉功能。

• HierarchicalBeanFactory  
  可以被作為分層結構中的一部分的bean工廠實現。提供父容器的訪問功能。

public interface HierarchicalBeanFactory extends BeanFactory {
    /**
     * 返回其父工廠，如果沒有返回Null
     */
    @Nullable
    BeanFactory getParentBeanFactory();
    /**
     * 返回當前bean工廠上下文是否存在給定bean名字的bean，忽略定義在其繼承層次中的工廠上下文，只在當前層次中查找
     */
    boolean containsLocalBean(String name);

}

• AutowireCapableBeanFactory  
  BeanFactory接口的擴展將由能夠自動裝配的BeanFactory實現，前提是他們希望為現有bean實例公開此功能。
  添加集成其他框架功能。如果集成WebWork則可以使用Spring對Actions等進行管理。

• SimpleJndiBeanFactory
  基于JNDI的簡單實現Spring的BeanFactory接口，不支持枚舉bean定義。

• ConfigurableBeanFactory  
  是HierarchicalBeanFactory的子類，在其基礎上提供了配置BeanFactory的功能。

• ConfigurableListableBeanFactory  
  是ListableBeanFactory、ConfigurableBeanFactory和AutowireCapableBeanFactory的子類，它提供了分析和修改bean定義以及預先實例化單例的功能。

• ApplicationContext  
  應用上下文接口，這個在Spring的Context一文中已經分析過了。

2、Spring中IOC容器的初始化

在Spring中IOC容器的初始化是有refresh()方法來啟動的，主要有三個基本過程：

• 1.BeanDifinition的Resource定位

• 2.BeanDifinition的載入與解析

• 3.BeanDifinition在Ioc容器中的注冊  

No.6 IOC容器的缺點

IOC給我們帶來的優點就不說了，主要看看其注意事項：

• 項目中引人第三方的IOC容器，對象的生成變得復雜；

• 由于IOC容器是通過反射來生成對象，所以會有一定的性能損耗；

• Spring的IOC容器在使用時，需要配置大量的配置文件。

后記

為幫助廣大SpringBoot用戶達到“知其然，更需知其所以然”的境界，作者將通過SpringBoot系列文章全方位對SpringBoot2.0.0.RELEASE版本深入分解剖析，讓您深刻的理解其內部工作原理。

本系列歷史文章列表

• 1、[SpringBoot]利用SpringBoot快速構建并啟動項目

• 2、[SpringBoot]詳解SpringBoot應用的啟動過程

• 3、[SpringBoot]深入淺出剖析SpringBoot的應用類型識別機制

• 4、[SpringBoot]深入淺出剖析SpringBoot中Spring Factories機制

• 5、[SpringBoot]詳解SpringBoot中SpringApplication的run方法的前三步

• 6、[SpringBoot]圖解Spring的Environment機制

• 7、[SpringBoot]源碼解析SpringBoot應用Environment的構造過程

• 8、[SpringBoot]源碼解析SpringBoot的Banner機制

• 9、[SpringBoot]圖解SpringBoot的應用上下文機制

• 10、[SpringBoot]源碼分析SpringBoot的異常處理機制

• 11、[SpringBoot]源碼解析SpringBoot應用上下文的刷新處理

• 12、[SpringBoot]源碼解析SpringBoot應用上下文前置處理

• 13、[SpringBoot]圖解Spring的核心組件之Context

• 14、[SpringBoot]詳解Spring的核心思想之AOP