Spring IOC原理詳解
最近，買了本Spring入門書：springInAction。大致瀏覽了下感覺還不錯。就是入門了點。Manning的書還是不錯的，我雖然不像哪些只看Manning書的人那樣專注于Manning,但懷著崇敬的心情和激情通覽了一遍。又一次接受了IOC、DI、AOP等Spring核心概念。先就IOC和DI談一點我的看法。
IOC（DI）：其實這個Spring架構核心的概念沒有這么復雜，更不像有些書上描述的那樣晦澀。java程序員都知道：java程序中的每個業(yè)務邏輯至少需要兩個或以上的對象來協(xié)作完成，通常，每個對象在使用他的合作對象時，自己均要使用像newobject（）這樣的語法來完成合作對象的申請工作。你會發(fā)現(xiàn)：對象間的耦合度高了。而IOC的思想是：Spring容器來實現(xiàn)這些相互依賴對象的創(chuàng)建、協(xié)調工作。對象只需要關系業(yè)務邏輯本身就可以了。從這方面來說，對象如何得到他的協(xié)作對象的責任被反轉了（IOC、DI）。
這是我對Spring的IOC的體會。DI其實就是IOC的另外一種說法。DI是由MartinFowler在2004年初的一篇論文中首次提出的。他總結：控制的什么被反轉了？就是：獲得依賴對象的方式反轉了。
如果對這一核心概念還不理解：這里引用一個叫Bromon的blog上找到的淺顯易懂的答案：
IOC與DI
首先想說說IOC（InversionofControl，控制倒轉）。這是spring的核心，貫穿始終。所謂IOC，對于spring框架來說，就是由spring來負責控制對象的生命周期和對象間的關系。這是什么意思呢，舉個簡單的例子，我們是如何找女朋友的？常見的情況是，我們到處去看哪里有長得漂亮身材又好的mm，然后打聽她們的興趣愛好、qq號、電話號、ip號、iq號………，想辦法認識她們，投其所好送其所要，然后嘿嘿……這個過程是復雜深奧的，我們必須自己設計和面對每個環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的程序開發(fā)也是如此，在一個對象中，如果要使用另外的對象，就必須得到它（自己new一個，或者從JNDI中查詢一個），使用完之后還要將對象銷毀（比如Connection等），對象始終會和其他的接口或類藕合起來。
那么IoC是如何做的呢？有點像通過婚介找女朋友，在我和女朋友之間引入了一個第三者：婚姻介紹所?；榻楣芾砹撕芏嗄心信馁Y料，我可以向婚介提出一個列表，告訴它我想找個什么樣的女朋友，比如長得像李嘉欣，身材像林熙雷，唱歌像周杰倫，速度像卡洛斯，技術像齊達內之類的，然后婚介就會按照我們的要求，提供一個mm，我們只需要去和她談戀愛、結婚就行了。簡單明了，如果婚介給我們的人選不符合要求，我們就會拋出異常。整個過程不再由我自己控制，而是有婚介這樣一個類似容器的機構來控制。Spring所倡導的開發(fā)方式就是如此，所有的類都會在spring容器中登記，告訴spring你是個什么東西，你需要什么東西，然后spring會在系統(tǒng)運行到適當?shù)臅r候，把你要的東西主動給你，同時也把你交給其他需要你的東西。所有的類的創(chuàng)建、銷毀都由spring來控制，也就是說控制對象生存周期的不再是引用它的對象，而是spring。對于某個具體的對象而言，以前是它控制其他對象，現(xiàn)在是所有對象都被spring控制，所以這叫控制反轉。
IoC的一個重點是在系統(tǒng)運行中，動態(tài)的向某個對象提供它所需要的其他對象。這一點是通過DI（DependencyInjection，依賴注入）來實現(xiàn)的。比如對象A需要操作數(shù)據(jù)庫，以前我們總是要在A中自己編寫代碼來獲得一個Connection對象，有了spring我們就只需要告訴spring，A中需要一個Connection，至于這個Connection怎么構造，何時構造，A不需要知道。在系統(tǒng)運行時，spring會在適當?shù)臅r候制造一個Connection，然后像打針一樣，注射到A當中，這樣就完成了對各個對象之間關系的控制。A需要依賴Connection才能正常運行，而這個Connection是由spring注入到A中的，依賴注入的名字就這么來的。那么DI是如何實現(xiàn)的呢？Java1.3之后一個重要特征是反射（reflection），它允許程序在運行的時候動態(tài)的生成對象、執(zhí)行對象的方法、改變對象的屬性，spring就是通過反射來實現(xiàn)注入的。關于反射的相關資料請查閱javadoc。
理解了IoC和DI的概念后，一切都將變得簡單明了，剩下的工作只是在spring的框架中堆積木而已。
下面來讓大家了解一下Spring到底是怎么運行的。
public static void main(String[] args) {
ApplicationContext context = new FileSystemXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
Animal animal = (Animal) context.getBean("animal");
animal.say();
}
這段代碼你一定很熟悉吧，不過還是讓我們分析一下它吧，首先是applicationContext.xml
<bean id="animal" class="phz.springframework.test.Cat"> <property name="name" value="kitty" /> </bean>
他有一個類phz.springframework.test.Cat
public class Cat implements Animal {
private String name;
public void say() {
System.out.println("I am " + name + "!");
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
}
實現(xiàn)了phz.springframework.test.Animal接口
public interface Animal {
public void say();
}
很明顯上面的代碼輸出Iamkitty!
那么到底Spring是如何做到的呢？
接下來就讓我們自己寫個Spring來看看Spring到底是怎么運行的吧！
首先，我們定義一個Bean類，這個類用來存放一個Bean擁有的屬性
/* Bean Id */ private String id; /* Bean Class */ private String type; /* Bean Property */ private Map<String, Object> properties = new HashMap<String, Object>();
一個Bean包括id,type,和Properties。
接下來Spring就開始加載我們的配置文件了，將我們配置的信息保存在一個HashMap中，HashMap的key就是Bean的Id，HasMap的value是這個Bean，只有這樣我們才能通過context.getBean("animal")這個方法獲得Animal這個類。我們都知道Spirng可以注入基本類型，而且可以注入像List，Map這樣的類型，接下來就讓我們以Map為例看看Spring是怎么保存的吧
Map配置可以像下面的
<bean id="test" class="Test">
<property name="testMap">
<map>
<entry key="a">
<value>1</value>
</entry>
<entry key="b">
<value>2</value>
</entry>
</map>
</property>
</bean>
Spring是怎樣保存上面的配置呢？代碼如下：
if (beanProperty.element("map") != null) {
Map<String, Object> propertiesMap = new HashMap<String, Object>();
Element propertiesListMap = (Element) beanProperty.elements().get(0);
Iterator<?> propertiesIterator = propertiesListMap.elements().iterator();
while (propertiesIterator.hasNext()) {
Element vet = (Element) propertiesIterator.next();
if (vet.getName().equals("entry")) {
String key = vet.attributeValue("key");
Iterator<?> valuesIterator = vet.elements().iterator();
while (valuesIterator.hasNext()) {
Element value = (Element) valuesIterator.next();
if (value.getName().equals("value")) {
propertiesMap.put(key, value.getText());
}
if (value.getName().equals("ref")) {
propertiesMap.put(key, new String[] { value.attributeValue("bean") });
}
}
}
}
bean.getProperties().put(name, propertiesMap);
}
接下來就進入最核心部分了，讓我們看看Spring到底是怎么依賴注入的吧，其實依賴注入的思想也很簡單，它是通過反射機制實現(xiàn)的，在實例化一個類時，它通過反射調用類中set方法將事先保存在HashMap中的類屬性注入到類中。讓我們看看具體它是怎么做的吧。
首先實例化一個類，像這樣
public static Object newInstance(String className) {
Class<?> cls = null;
Object obj = null;
try {
cls = Class.forName(className);
obj = cls.newInstance();
}
catch (ClassNotFoundException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
catch (InstantiationException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
catch (IllegalAccessException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
return obj;
}
接著它將這個類的依賴注入進去，像這樣
public static void setProperty(Object obj, String name, String value) {
Class<? extends Object> clazz = obj.getClass();
try {
String methodName = returnSetMthodName(name);
Method[] ms = clazz.getMethods();
for (Method m : ms) {
if (m.getName().equals(methodName)) {
if (m.getParameterTypes().length == 1) {
Class<?> clazzParameterType = m.getParameterTypes()[0];
setFieldValue(clazzParameterType.getName(), value, m, obj);
break;
}
}
}
}
catch (SecurityException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
catch (IllegalArgumentException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
catch (IllegalAccessException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
catch (InvocationTargetException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
最后它將這個類的實例返回給我們，我們就可以用了。我們還是以Map為例看看它是怎么做的，我寫的代碼里面是創(chuàng)建一個HashMap并把該HashMap注入到需要注入的類中，像這樣
if (value instanceof Map) {
Iterator<?> entryIterator = ((Map<?, ?>) value).entrySet().iterator();
Map<String, Object> map = new HashMap<String, Object>();
while (entryIterator.hasNext()) {
Entry<?, ?> entryMap = (Entry<?, ?>) entryIterator.next();
if (entryMap.getValue() instanceof String[]) {
map.put((String) entryMap.getKey(), getBean(((String[]) entryMap.getValue())[0]));
}
}
BeanProcesser.setProperty(obj, property, map);
}
好了，這樣我們就可以用Spring給我們創(chuàng)建的類了，是不是也不是很難??？當然Spring能做到的遠不止這些，這個示例程序僅僅提供了Spring最核心的依賴注入功能中的一部分。
本文參考了大量文章無法一一感謝，在這一起感謝，如果侵犯了你的版權深表歉意，很希望對大家有幫助！
總結
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