Spring 中 IoC 容器简介

IoC 是一种通过描述来生成或者获取对象的技术,可以说 Spring 是一种基于 IoC 容器编程的框架

在一个系统中可以生成各种对象,并且这些对象都需要进行管理。为了描述这些对象关系,我们需要一个容器。在 Spring 中把每一个需要管理的对象称为 Spring Bean ,而管理这些 Bean 的容器就被称为 Spring IoC 容器。

IoC 容器需要具备两个基本的功能:

1.通过描述管理 Bean ,包括发布和获取 Bean

2.通过描述完成 Bean 之间的依赖关系

介绍

Spring IoC 容器是一个管理 Bean 的容器,在 Spring 的定义中,它要求所有的 IoC 容器都需要实现接口 BeanFactory,它是一个顶级容器接口。

如下是部分源码

import org.springframework.beans.BeansException;

import org.springframework.core.ResolvableType;

import org.springframework.lang.Nullable;

public interface BeanFactory {

//前缀

String FACTORY_BEAN_PREFIX = "&";

// 多个 getBean 方法

Object getBean(String var1) throws BeansException;

<T> T getBean(String var1, Class<T> var2) throws BeansException;

Object getBean(String var1, Object… var2) throws BeansException;

<T> T getBean(Class<T> var1) throws BeansException;

<T> T getBean(Class<T> var1, Object… var2) throws BeansException;

<T> ObjectProvider<T> getBeanProvider(Class<T> var1);

<T> ObjectProvider<T> getBeanProvider(ResolvableType var1);

//是否包含 Bean

boolean containsBean(String var1);

//是否是单例

boolean isSingleton(String var1) throws NoSuchBeanDefinitionException;

//是否是原型

boolean isPrototype(String var1) throws NoSuchBeanDefinitionException;

//是否类型匹配

boolean isTypeMatch(String var1, ResolvableType var2) throws NoSuchBeanDefinitionException;

boolean isTypeMatch(String var1, Class<?> var2) throws NoSuchBeanDefinitionException;

//获取Bean 类型

@Nullable

Class<?> getType(String var1) throws NoSuchBeanDefinitionException;

//获取Bean别名

String[] getAliases(String var1);

}

从源码中可以看到多个 getBean 方法,这也是 IoC 容器最重要的方法之一,它的意义就是从 IoC 容器中获取 Bean 。而从多个 getBean 方法中可以看出在 Spring IoC 容器中,允许我们从多种途径获取 Bean,这对后面理解依赖注入(DI)十分重要。

isSingleton 方法则判断 Bean 是否在 Spring IoC 中为单例。这里需要记住的是 在 Spring IoC 容器中,默认情况下,Bean 都是单例存在的,也就是说使用 getBean 方法返回的都是同一个对象。

与 isSingleton 方法相反的是 isPrototype 方法。如果它返回的是 true,那么当我们使用 getBean 方法获取 Bean 的时候, Spring IoC 容器就会创建一个新的 Bean 返回给调用者。

但是 BeanFactory 方法功能还不够强大,因此 Spring 在BeanFactory 基础上,还设计了一个更高级的接口 ApplicationContext 。 在现实中我们使用的大部分 Spring IoC 容器都是 ApplicationContext 接口的实现类。

Spring Boot 中,我们主要是通过注解来装配 Bean 到 Spring IoC 容器中,我们主要介绍一个基于注解的 IoC 容器—— AnnotationConfigApplicationContext。

示例

下面来看一个简单例子。首先定义一个Java简单对象 User:

public class User {

private Long id;

private String userName;

private String note;

/**Setter and Getter**/

}

然后再定义一个Java配置文件 AppConfig.java

import org.springframework.context.annotation.Bean;

import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration

public class AppConfig {

@Bean(name = "user")

public User initUser(){

User user = new User();

user.setId(1L);

user.setUserName("name");

user.setNote("note");

return user;

}

}

这里需要注意注解 @Configuration 和注解 @Bean。

前者代表这是一个 Java 配置文件,Spring 容器会根据它来生成 IoC 容器去装配Bean。

后者代表将 initUser 方法返回的 POJO 装配到 IoC 容器中,而其 属性 name 定义这个Bean 的名称,如果没有配置它,那么则将方法名 initUser 作为Bean的名称并保存到 Spring IoC 容器中。

做好这些 ,就可以使用 AnnotationConfigApplicationContext 来构建自己的 IoC 容器了:

import org.apache.logging.log4j.LogManager;

import org.apache.logging.log4j.Logger;

import org.springframework.context.ApplicationContext;

import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext;

public class IoCTest {

private static Logger logger = LogManager.getLogger(LogManager.ROOT_LOGGER_NAME);

public static void main(String[] args){

ApplicationContext ctx =

new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);

User user = ctx.getBean(User.class);

logger.info("user’ id is " + user.getNote());

}

}

代码中将 Java 配置文件 AppConfig 传递给 AnnotationConfigApplicationContext 的构造方法,这样它就能读取配置了。 然后将配置中的 Bean 装配到 IoC 容器中,于是就可以使用 getBean 方法获取对应的 POJO ,你可能会看到如下的日志打印:

……

16:15:22.404 [main] DEBUG org.springframework.beans.factory.support.DefaultListableBeanFactory – Creating shared instance of singleton bean ‘appConfig’

16:15:22.410 [main] DEBUG org.springframework.beans.factory.support.DefaultListableBeanFactory – Creating shared instance of singleton bean ‘user’

16:15:22.453 [main] INFO  – user’ id is note

显然,配置在配置文件中的名称为 user 的 Bean 已经被装配到了 IoC 容器中,并且可以通过 getBean 方法获取对应的 Bean ,并将 Bean 的属性信息输出出来。

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