老生再谈 IoC

IoC，Spring的核心理念之一，确实这是一个老生常谈的东西。但是今天呢！又重新温习之后，想再说说自己对IOC的一些想法。

IoC——Inversion of Control，控制反转。要想理解IoC还是要从其本身出发，首先就控制而言，控制是对谁的控制——是对象的控制。其次，反转是什么的反转或者说为什么要称做反转——是对象控制权反转。

对象控制，传统的方式就是程序员通过new关键字的方式来生成一个对象，然后由程序员根据程序逻辑人为地控制对象的使用。从这里出发，就可以很好地理解什么是控制反转了。

所谓控制反转，就是将原本在程序员手中的对象创建和管理的权限交给了Spring IoC容器。也就是说，控制反转就是要转移程序员对对象的控制权，而在Spring当中的实现就是Spring IoC容器通过Xml或注解的描述生成或者获取对象，再由IoC容器对这些Bean进行管理。

所以，理解IoC（控制反转），就只需要记住，控制权由谁反转给了谁。

IoC容器

顶级IoC容器接口—BeanFactory

对于BeanFactory，它的重要性源自于所有IoC容器都是直接或者间接派生自它。虽然，它的功能不是很强大，但是从其源码当中却可以看出很多端倪。

public interface BeanFactory {/**工厂Bean的前缀，用于判断获取的是FactoryBean还是FactoryBean所产生的实例	  下面会有详细解释**/String FACTORY_BEAN_PREFIX = "&";/**通过name 获取Bean**/Object getBean(String name) throws BeansException;/**通过name和Class类型 获取Bean**/<T> T getBean(String name, @Nullable Class<T> requiredType) throws BeansException;/**通过name和构造参数，也就是可以指定调用某个构造方法 获取Bean**/Object getBean(String name, Object... args) throws BeansException;/**通过Class类型 获取Bean**/<T> T getBean(Class<T> requiredType) throws BeansException;/**通过Class类型和构造参数，同样可以指定调用某个构造方法 获取Bean**/<T> T getBean(Class<T> requiredType, Object... args) throws BeansException;/**返回一个被ObjectProvider包装的Bean**/<T> ObjectProvider<T> getBeanProvider(Class<T> requiredType);<T> ObjectProvider<T> getBeanProvider(ResolvableType requiredType);/**通过name判断是否在容器中有这个Bean**/boolean containsBean(String name);/**是否为单例**/boolean isSingleton(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException;/**是否为原型**/boolean isPrototype(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException;/**类型匹配否**/boolean isTypeMatch(String name, ResolvableType typeToMatch) throws NoSuchBeanDefinitionException;boolean isTypeMatch(String name, @Nullable Class<?> typeToMatch) throws NoSuchBeanDefinitionException;/**根据name找到Bean的Class类型**/@NullableClass<?> getType(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException;/**获取此Bean之外的别名**/String[] getAliases(String name);}

• FACTORY_BEAN_PREFIX 在Spring当中，有一个叫做FactoryBean的接口，这个类有一个T getObject() throws Exception;这样的方法，这个方法会返回一个对象实例。对于这个接口的实现类而言，通过BeanFactory的getBean()返回的Bean是实现类本身的实例，还是getObject()的返回实例就在于有没有前缀。有，返回FactoryBean；没有，返回getObject()的返回实例。

/**举个简单的例子实现这样一个FactoryBean用这样一个FactoryBean来创建一个我们需要的User
**/
@Component("user")
public class UserFactoryBean implements FactoryBean<User> {@Autowiredprivate User user;@Overridepublic User getObject() throws Exception {return user;}@Overridepublic Class<?> getObjectType() {return user.getClass();}
}

//测试方法
public static void test1(){ApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(UserConfig.class);//没有前缀//得到的是User getObject() throws Exception的返回值User user = (User) ctx.getBean("user");System.out.println(user);//有前缀//得到的是UserFactoryBean的实例UserFactoryBean userFactoryBean =(UserFactoryBean) ctx.getBean("&user");System.out.println(userFactoryBean);
}

这里只是简单的例子，用来说明FACTORY_Bean_PREFIX的作用，FactoryBean更具体的用法，可以参考工厂模式当中工厂的作用。

• ObjectProvider   这是在spring4.3之后才出现的一个接口，它主要作用是解决注入时Bean不存在或者Bean存在多个时出现的异常情况。

//getIfAvailable()可以解决容器中没有userDao时的异常
public class UserService{private UserDao userDao;public UserService(ObjectProvider<UserDao> dao){userDao = dao.getIfAvailable();}
}//5.1之后可以通过流式处理来解决容器中存在多个userDao情况
public class UserService{private UserDao userDao;public UserService(ObjectProvider<UserDao> dao){userDao = dao.orderedStream().findFirst().orElse(null)}
}

核心容器—ApplicationContext

学习过Spring的人，对ApplicationContext都不会陌生。它是BeanFactory的子（准确的说应该是孙子）接口之一，而我们所使用到的大部分Spring IoC容器都是ApplicationContext的实现类。

Spring的源码很庞大，也很复杂，所以建议学习的时候，从某几个重点类开始，分析其继承、扩展关系，以此横向展开对Spring的认识。

这里也就不再对ApplicationContext的各个继承接口一一解释了，API文档里面都有：ApplicationContext。对于ApplicationContext这个容器更多的是侧重于对它的应用介绍，就是如何通过这个容器来获取Bean。

通过一个简单的例子来了解一下：

//普通的JavaBean
public class User {private Long id;private String name;private int age;/**getter,setter,toString**/
}

//配置类，采用注解的形式来配置Bean
@Configuration
public class UserConfig {@Bean(name="user")public User getBeanUser(){User user = new User();user.setId(1L);user.setName("klasdq1");user.setAge(18);return user;}
}

//测试类
public class IocTest {public static void main(String[] args) {ApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(UserConfig.class);User user = ctx.getBean("user");//System.out.println(user);}
}

• **@Configuration **@Configuration这个注解的作用就在于它标示的类拥有一个或多个@Bean修饰的方法，这些方法会被Spring容器处理，然后用于生成Bean或者服务请求。

//@Configuration的源码
@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Component
public @interface Configuration {@AliasFor(annotation = Component.class)String value() default "";boolean proxyBeanMethods() default true;
}

从注解的源码当中可以看出，它有两个；一是value，用于为配置类声明一个具体的Bean name。二是proxyBeanMethods，用于指定@Bean修饰的方法能否被代理。

• @Bean 这个注解只用在方法上面，用于Spring容器管理生成Bean。

@Target({ElementType.METHOD, ElementType.ANNOTATION_TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface Bean {@AliasFor("name")String[] value() default {};@AliasFor("value")String[] name() default {};/** @deprecated */@DeprecatedAutowire autowire() default Autowire.NO;boolean autowireCandidate() default true;String initMethod() default "";String destroyMethod() default "(inferred)";
}

@Bean的参数中重要的就是name（value），其含义在于为Bean声明具体的名称，一个Bean可以有多个名称，这也是为什么BeanFactory中有一个getAliases()方法。其他参数，看名字就知道什么意图，就不再多解释了。

• AnnotationConfigApplicationContext 这是ApplicationContext类的具体实现类之一，用于注解形式的Bean的生成。与之相对应的还有ClassPathXmlApplicationContext从XML文件中获取Bean。

Bean的装配

在Spring当中对于Bean的装配允许我们通过XML或者配置文件装配Bean，但在Spring Boot中常用注解的形式，为了方便Spring Boot开发的需要，就不再使用XML的形式了。

直接看例子：

//配置JavaBean
@Component("klasdq2")
public class User {@Value("2")private Long id;@Value("klasdq2")private String name;@Value("19")private int age;/**getter,setter,toString**/
}

//配置类扫描装配Bean
@Configuration
@ComponentScan
public class UserConfig {
}

//测试类
public class IocTest {public static void main(String[] args) {ApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(UserConfig.class);User user = (User) ctx.getBean("klasdq2");System.out.println(user);
}

• @Component

  @Component的源码很简单：

  @Target({ElementType.TYPE})
  @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
  @Documented
  @Indexed
  public @interface Component {String value() default "";
  }
  

  参数当中只有一个value，用于声明Bean的名字（标识）。这里又出现一个新的注解@Indexed，顾名思义这个注解就是增加一个索引，这是因为Spring Boot当中大量采用扫描的形式来装配Bean之后，扫描的Bean越多，解析时间就越长，为了提高性能，在5.0版本的时候就引入了这样一个注解。

• @Value

@Target({ElementType.FIELD,ElementType.METHOD, ElementType.PARAMETER, ElementType.ANNOTATION_TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface Value {String value();
}

这个注解可以用在字段、方法、方法参数、注解上，通过一个表达式或者具体字符串为其传入相应的值。@Value是一个功能非常强大的注解，建议对其多做了解。

其功能主要包括以下几种：

1. 注入普通字符串

2. 书写SpEL表达式，如：@Value("#{person.name}")，可以从配置文件、Bean属性、调用方法等等得到数据。

3. 注入Resource，如：@Value("classpath:com/demo/config.txt")   使用Resource类型接收

4. 注入URL资源，如：@Value("http://www.baidu.com")  使用Resource类型接收

• @ComponentScan

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target({ElementType.TYPE})
@Documented
@Repeatable(ComponentScans.class)
public @interface ComponentScan {/*** 这个参数是ComponetScan注解最常用的，其作用就是声明扫描哪些包，* 通过扫描，将含有@Componet注解的Bean装入Spring容器中。* value和basePackages效果一样，其默认值为配置类所在包及其子包。**/@AliasFor("basePackages")String[] value() default {};@AliasFor("value")String[] basePackages() default {};/**扫描哪些类**/Class<?>[] basePackageClasses() default {};/**Bean Name生成器：自定义bean的命名生成规则**/Class<? extends BeanNameGenerator> nameGenerator() default BeanNameGenerator.class;/**作用域解析器**/Class<? extends ScopeMetadataResolver> scopeResolver() default AnnotationScopeMetadataResolver.class;/**作用域代理**/ScopedProxyMode scopedProxy() default ScopedProxyMode.DEFAULT;/**资源的匹配模式，默认就是.Class**/String resourcePattern() default "**/*.class";/**是否启用默认过滤器（源码下面自定义的过滤器）**/boolean useDefaultFilters() default true;/**符合过滤器条件的组件 才会扫描**/ComponentScan.Filter[] includeFilters() default {};/**符合过滤器条件的组件 不会扫描**/ComponentScan.Filter[] excludeFilters() default {};/**是否启用懒加载**/boolean lazyInit() default false;/**过滤器**/@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)@Target({})public @interface Filter {/**可以按照注解类型或者正则式过滤**/FilterType type() default FilterType.ANNOTATION;/**过滤哪些类**/@AliasFor("classes")Class<?>[] value() default {};@AliasFor("value")Class<?>[] classes() default {};/**匹配方式**/String[] pattern() default {};}
}

例如：

@ComponetScan(basePackages="com.klasdq.sb.service.*"
,excludeFilters=(@Filter(classes="UtilService.Class")))

这样的一个例子中，basePcakages指定了扫描service包下所有具体@Component注解的Service Bean（@Service包含了@Component）。而excludeFilters定义使用@Filter过滤掉UtilService.Class。其他的参数使用，可以参数API文档中的介绍，大同小异。

• @ComponetScans 这个注解也可以用于扫描组件，可以定义@ComponetScan，如：

@ComponentScans(value = { @ComponentScan(value = "com.klasdq.sb.service.*"),@ComponentScan(value = "com.klasdq.sb.dao.*", excludeFilters=(@Filter(classes="UtilDao.Class")) })

通过这样一种方式来定义多个扫描组件，使得扫描更加精确。因为@ComponentScan(value="com.klasdq.sb.*")全包扫描的方式虽然写起来简单，但是耗费的时间代价却是极大的。

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