理解Spring容器、BeanFactory和ApplicationContext

初學(xué)Spring時一定會對它的容器概念有所困惑,對context應(yīng)用上下文感到無法理解,我這里參考他人的博客以及自己的理解做了一些總結(jié),主要給自己的Java學(xué)習(xí)之路做一些總結(jié)性工作,另外希望給需要幫助的人提供一些指南。

下面圖中【實線】為繼承extends,【虛線】為實現(xiàn)implements。

一. spring容器理解

spring容器可以理解為生產(chǎn)對象(OBJECT)的地方,在這里容器不只是幫我們創(chuàng)建了對象那么簡單,它負(fù)責(zé)了對象的整個生命周期--創(chuàng)建、裝配、銷毀。而這里對象的創(chuàng)建管理的控制權(quán)都交給了Spring容器,所以這是一種控制權(quán)的反轉(zhuǎn),稱為IOC容器,而這里IOC容器不只是Spring才有,很多框架也都有該技術(shù)。

二. BeanFactory和ApplicationContext之間的關(guān)系

  • BeanFactory和ApplicationContext是Spring的兩大核心接口,而其中ApplicationContext是BeanFactory的子接口。它們都可以當(dāng)做Spring的容器,Spring容器是生成Bean實例的工廠,并管理容器中的Bean。在基于Spring的Java EE應(yīng)用中,所有的組件都被當(dāng)成Bean處理,包括數(shù)據(jù)源,Hibernate的SessionFactory、事務(wù)管理器等。
  • 生活中我們一般會把生產(chǎn)產(chǎn)品的地方稱為工廠,而在這里bean對象的地方官方取名為BeanFactory,直譯Bean工廠(com.springframework.beans.factory.BeanFactory),我們一般稱BeanFactory為IoC容器,而稱ApplicationContext為應(yīng)用上下文。
  • Spring的核心是容器,而容器并不唯一,框架本身就提供了很多個容器的實現(xiàn),大概分為兩種類型:
    一種是不常用的BeanFactory,這是最簡單的容器,只能提供基本的DI功能;
    一種就是繼承了BeanFactory后派生而來的ApplicationContext(應(yīng)用上下文),它能提供更多企業(yè)級的服務(wù),例如解析配置文本信息等等,這也是ApplicationContext實例對象最常見的應(yīng)用場景。

三. BeanFactory詳情介紹

Spring容器最基本的接口就是BeanFactory。BeanFactory負(fù)責(zé)配置、創(chuàng)建、管理Bean,它有一個子接口ApplicationContext,也被稱為Spring上下文,容器同時還管理著Bean和Bean之間的依賴關(guān)系。
spring Ioc容器的實現(xiàn),從根源上是beanfactory,但真正可以作為一個可以獨立使用的ioc容器還是DefaultListableBeanFactory,因此可以這么說,
DefaultListableBeanFactory 是整個spring ioc的始祖。

BeanFactory結(jié)構(gòu).png

接口介紹:

1.BeanFactory接口:
?是Spring bean容器的根接口,提供獲取bean,是否包含bean,是否單例與原型,獲取bean類型,bean 別名的方法 。它最主要的方法就是getBean(String beanName)。
2.BeanFactory的三個子接口:
?* HierarchicalBeanFactory:提供父容器的訪問功能
?* ListableBeanFactory:提供了批量獲取Bean的方法
?* AutowireCapableBeanFactory:在BeanFactory基礎(chǔ)上實現(xiàn)對已存在實例的管理
3.ConfigurableBeanFactory:
主要單例bean的注冊,生成實例,以及統(tǒng)計單例bean
4.ConfigurableListableBeanFactory:
繼承了上述的所有接口,增加了其他功能:比如類加載器,類型轉(zhuǎn)化,屬性編輯器,BeanPostProcessor,作用域,bean定義,處理bean依賴關(guān)系, bean如何銷毀…
5.實現(xiàn)類DefaultListableBeanFactory詳細(xì)介紹
實現(xiàn)了ConfigurableListableBeanFactory,實現(xiàn)上述BeanFactory所有功能。它還可以注冊BeanDefinition
接口詳細(xì)介紹請參考:揭秘BeanFactory

四. ApplicationContext介紹

如果說BeanFactory是Sping的心臟,那么ApplicationContext就是完整的身軀了。


ApplicationContext結(jié)構(gòu)圖.png
ApplicationContext類結(jié)構(gòu)樹.png
ApplicationContext常用實現(xiàn)類 作用
AnnotationConfigApplicationContext 從一個或多個基于java的配置類中加載上下文定義,適用于java注解的方式。
ClassPathXmlApplicationContext 從類路徑下的一個或多個xml配置文件中加載上下文定義,適用于xml配置的方式。
FileSystemXmlApplicationContext 從文件系統(tǒng)下的一個或多個xml配置文件中加載上下文定義,也就是說系統(tǒng)盤符中加載xml配置文件。
AnnotationConfigWebApplicationContext 專門為web應(yīng)用準(zhǔn)備的,適用于注解方式。
XmlWebApplicationContext 從web應(yīng)用下的一個或多個xml配置文件加載上下文定義,適用于xml配置方式。

Spring具有非常大的靈活性,它提供了三種主要的裝配機制:

    1. 在XMl中進行顯示配置
    1. 在Java中進行顯示配置
    1. 隱式的bean發(fā)現(xiàn)機制和自動裝配
      *組件掃描(component scanning):Spring會自動發(fā)現(xiàn)應(yīng)用上下文中所創(chuàng)建的bean。
      *自動裝配(autowiring):Spring自動滿足bean之間的依賴。

(使用的優(yōu)先性: 3>2>1)盡可能地使用自動配置的機制,顯示配置越少越好。當(dāng)必須使用顯示配置bean的時候(如:有些源碼不是由你來維護的,而當(dāng)你需要為這些代碼配置bean的時候),推薦使用類型安全比XML更加強大的JavaConfig。最后只有當(dāng)你想要使用便利的XML命名空間,并且在JavaConfig中沒有同樣的實現(xiàn)時,才使用XML。

代碼示例:

  1. 通過xml文件將配置加載到IOC容器中
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
     <!--若沒寫id,則默認(rèn)為com.test.Man#0,#0為一個計數(shù)形式-->
    <bean id="man" class="com.test.Man"></bean>
</beans>
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        //加載項目中的spring配置文件到容器
        //ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("resouces/applicationContext.xml");
        //加載系統(tǒng)盤中的配置文件到容器
        ApplicationContext context = new FileSystemXmlApplicationContext("E:/Spring/applicationContext.xml");
        //從容器中獲取對象實例
        Man man = context.getBean(Man.class);
        man.driveCar();
    }
}
  1. 通過java注解的方式將配置加載到IOC容器
//同xml一樣描述bean以及bean之間的依賴關(guān)系
@Configuration
public class ManConfig {
    @Bean
    public Man man() {
        return new Man(car());
    }
    @Bean
    public Car car() {
        return new QQCar();
    }
}
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        //從java注解的配置中加載配置到容器
        ApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(ManConfig.class);
        //從容器中獲取對象實例
        Man man = context.getBean(Man.class);
        man.driveCar();
    }
}
  1. 隱式的bean發(fā)現(xiàn)機制和自動裝配
/**
 * 這是一個游戲光盤的實現(xiàn)
 */
//這個簡單的注解表明該類回作為組件類,并告知Spring要為這個創(chuàng)建bean。
@Component
public class GameDisc implements Disc{
    @Override
    public void play() {
        System.out.println("我是馬里奧游戲光盤。");
    }
}

不過,組件掃描默認(rèn)是不啟用的。我們還需要顯示配置一下Spring,從而命令它去尋找@Component注解的類,并為其創(chuàng)建bean。

@Configuration
@ComponentScan
public class DiscConfig {
}

我們在DiscConfig上加了一個@ComponentScan注解表示在Spring中開啟了組件掃描,默認(rèn)掃描與配置類相同的包,就可以掃描到這個GameDisc的Bean了。這就是Spring的自動裝配機制。


除了提供BeanFactory所支持的所有功能外ApplicationContext還有額外的功能

  • 默認(rèn)初始化所有的Singleton,也可以通過配置取消預(yù)初始化。
  • 繼承MessageSource,因此支持國際化。
  • 資源訪問,比如訪問URL和文件。
  • 事件機制。
  • 同時加載多個配置文件。
  • 以聲明式方式啟動并創(chuàng)建Spring容器。

注:由于ApplicationContext會預(yù)先初始化所有的Singleton Bean,于是在系統(tǒng)創(chuàng)建前期會有較大的系統(tǒng)開銷,但一旦ApplicationContext初始化完成,程序后面獲取Singleton Bean實例時候?qū)⒂休^好的性能。也可以為bean設(shè)置lazy-init屬性為true,即Spring容器將不會預(yù)先初始化該bean。

參考文章(一部分在上述鏈接中,這里就不加了):

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