一滑进、IOC與DI

很多人學(xué)習(xí)Spring框架都是從IOC入手的， IOC（Inversion of Control）譯為“控制反轉(zhuǎn)”难礼，基于這一概念颗管，可以衍生出下面幾個(gè)問(wèn)題：

1. 誰(shuí)控制了誰(shuí)？

2. 控制了什么？

3. 為什么是反轉(zhuǎn)重挑？

首先嗓化，我們來(lái)回答第一個(gè)問(wèn)題：傳統(tǒng)模式下，我們通常使用new來(lái)創(chuàng)建對(duì)象谬哀。而使用Spring刺覆，我們調(diào)用getBean(String name, Class<?> type)就可以直接獲得對(duì)象。因此史煎，IOC容器控制了對(duì)象谦屑。

那么，Spring容器控制了對(duì)象的什么呢篇梭？要回答這個(gè)問(wèn)題氢橙，我們可以直接把IOC的定義搬過(guò)來(lái)：

所謂 IOC ，就是由 Spring IOC 容器來(lái)負(fù)責(zé)對(duì)象的生命周期和對(duì)象之間的關(guān)系恬偷。

為什么是反轉(zhuǎn)悍手？通過(guò)new來(lái)創(chuàng)建對(duì)象，對(duì)象的生命周期以及對(duì)象間的依賴都由程序員自己控制喉磁，這是正轉(zhuǎn)谓苟。而反轉(zhuǎn)剛好倒過(guò)來(lái)，由容器來(lái)對(duì)對(duì)象進(jìn)行管理协怒，我們可以直接從容器中獲得對(duì)象及其依賴涝焙。

DI（Dependency Injection），即“依賴注入”孕暇，是指容器在運(yùn)行時(shí)決定組件之間的依賴仑撞，這是容器管理對(duì)象的另一個(gè)說(shuō)法。它并非是為系統(tǒng)添加新的功能妖滔，而是提升了組件的重用性隧哮。

二、ApplicationContext

也許大家從零零星星的文章中了解到座舍，ApplicationContext是一個(gè)高級(jí)的BeanFactory沮翔，它在BeanFactory的基礎(chǔ)上擴(kuò)展了很多功能。至于它有哪些功能曲秉，我們接下來(lái)細(xì)細(xì)道來(lái)采蚀。

ApplicationContext.png

從ApplicationContext的類圖中可以看到，它除了簡(jiǎn)接地繼承了BeanFactory之外承二，還繼承了MessageSource榆鼠、ResourceLoader、ApplicationEventPublisher和EnvironmentCapable接口亥鸠，言外之意是它包含了這幾個(gè)接口定義的所有功能妆够。

2.1 MessageSource

MessageSource是一個(gè)解析消息的策略接口识啦，它支持參數(shù)化與國(guó)際化。也許大家并不是很理解這句話神妹，下面我們一步步地解析這句話的含義颓哮。

/**
 * 用于解析消息的策略接口，支持此類消息的參數(shù)化和國(guó)際化
 */
public interface MessageSource {

    /**
     * 解析消息鸵荠，如果沒(méi)找到code對(duì)應(yīng)的消息就返回defaultMessage
     */
    @Nullable
    String getMessage(String code, @Nullable Object[] args, @Nullable String defaultMessage, Locale locale);

    /**
     * 解析消息题翻，如果沒(méi)找到code對(duì)應(yīng)的消息就拋異常
     
     */
    String getMessage(String code, @Nullable Object[] args, Locale locale) throws NoSuchMessageException;

    /**
     * 使用MessageSourceResolvable中的所有屬性解析消息
     * MessageSourceResolvable用code[]是啥意思呢？腰鬼？？
     */
    String getMessage(MessageSourceResolvable resolvable, Locale locale) throws NoSuchMessageException;
}

從MessageSource的源碼可以看到塑荒，它定義了三個(gè)getMessage方法熄赡，根據(jù)Locale指定的地區(qū)解析code對(duì)應(yīng)的消息，并用args參數(shù)替換消息中的占位符齿税，最終返回解析后的消息彼硫。

為了幫助大家理解，我舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子：

1. 在Spring配置文件spring.xml中定義properties文件的前綴

<bean id="messageSource"
            class="org.springframework.context.support.ResourceBundleMessageSource">
    <property name="basenames">
        <list>
            <value>messages</value>
        </list>
    </property>
</bean>

2. 新建幾個(gè)以messages為前綴的properties文件凌箕，內(nèi)容和文件名如下：

message=我只是個(gè){0}   #messages_zh_CN.properties
message=I am just a {0}  #messages_en.properties

3. 解析并獲取解析后的消息

ApplicationContext context=new ClassPathXmlApplicationContext("spring.xml");
String message1=context.getMessage("message", new String[]{"小孩"}, Locale.CHINA);
String message2=context.getMessage("message", new String[]{"child"}, Locale.ENGLISH);
        
System.out.println("message1=" + message1);
System.out.println("message2=" + message2);

4. 打印輸出

message1=我只是個(gè)小孩
message2=I am just a child

通過(guò)這個(gè)例子拧篮，大家應(yīng)該理解參數(shù)化和國(guó)際化的意思了吧~~
我們繼續(xù)回到ApplicationContext，它繼承了MessageSource接口牵舱，說(shuō)明它具有解析參數(shù)化和國(guó)際化消息的功能串绩。

2.2 BeanFactory

要實(shí)現(xiàn)IOC容器，BeanFactory是不可或缺的一環(huán)芜壁，它負(fù)責(zé)bean的創(chuàng)建和管理礁凡。從ApplicationContext的類圖中可以看出，ApplicationContext并不是直接繼承BeanFactory接口慧妄，而是繼承了BeanFactory的子接口：ListableBeanFactory和HierarchicalBeanFactory顷牌。

2.2.1 BeanFactory

/**
 * 創(chuàng)建、獲取bean以及一些bean相關(guān)的其他操作
 */
public interface BeanFactory {

    /**
     * FactoryBean的前綴
     */
    String FACTORY_BEAN_PREFIX = "&";

    /**
     * 返回name對(duì)應(yīng)的bean對(duì)象
     */
    Object getBean(String name) throws BeansException;

    /**
     * 返回指定type和name的bean對(duì)象
     */
    <T> T getBean(String name, Class<T> requiredType) throws BeansException;

    /**
     * 返回現(xiàn)有對(duì)象或者用傳入的args創(chuàng)建對(duì)象塞淹，非原型模式傳入args會(huì)報(bào)錯(cuò)
     */
    Object getBean(String name, Object... args) throws BeansException;

    /**
     * 只能返回指定類型的唯一對(duì)象窟蓝，大于小于一個(gè)都報(bào)錯(cuò)
     */
    <T> T getBean(Class<T> requiredType) throws BeansException;

    /**
     * 返回requiredType對(duì)應(yīng)的bean對(duì)象或者用傳入的args創(chuàng)建對(duì)象，非原型模式傳入args會(huì)報(bào)錯(cuò)
     */
    <T> T getBean(Class<T> requiredType, Object... args) throws BeansException;

    /**
     * 獲取requiredType類型的ObjectProvider
     */
    <T> ObjectProvider<T> getBeanProvider(Class<T> requiredType);

    /**
     * 獲取requiredType類型的ObjectProvider
     */
    <T> ObjectProvider<T> getBeanProvider(ResolvableType requiredType);

    /**
     * 是否存在名字為name的bean
     */
    boolean containsBean(String name);

    /**
     * 名字為name的bean是否單例bean
     */
    boolean isSingleton(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException;

    /**
     * 是否原型bean
     */
    boolean isPrototype(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException;

    /**
     * 指定bean是否該類型
     */
    boolean isTypeMatch(String name, ResolvableType typeToMatch) throws NoSuchBeanDefinitionException;

    /**
     * 指定bean是否該類型
     */
    boolean isTypeMatch(String name, Class<?> typeToMatch) throws NoSuchBeanDefinitionException;

    /**
     * 獲取指定bean的類型
     */
    @Nullable
    Class<?> getType(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException;

    /**
     * 獲取指定bean的別名
     */
    String[] getAliases(String name);
}

從BeanFactory的源碼中可以看出饱普，BeanFactory定義了一些對(duì)bean的基本操作运挫。繼承BeanFactory，ApplicationContext就有了對(duì)bean進(jìn)行操作的行為费彼。

2.2.2 ListableBeanFactory

上面BeanFactory定義的都是對(duì)單個(gè)bean進(jìn)行的操作滑臊，而ListableBeanFactory定義的操作大多數(shù)都是返回多個(gè)bean或者bean相關(guān)元素。從“Listable”就可以看出來(lái)箍铲，它定義了一些對(duì)bean進(jìn)行列表化的操作雇卷。因此，ApplicationContext也可以對(duì)bean進(jìn)行一些列表化操作。

/**
 * 可以枚舉所有bean實(shí)例关划，而不是按客戶端的請(qǐng)求逐個(gè)嘗試按名稱查找bean
 */
public interface ListableBeanFactory extends BeanFactory {

    /**
     * 是否存在指定name的BeanDefinition
     */
    boolean containsBeanDefinition(String beanName);

    /**
     * 獲取BeanFactory中BeanDefinition的數(shù)量
     */
    int getBeanDefinitionCount();

    /**
     * 獲取所有BeanDefinition的名字
     */
    String[] getBeanDefinitionNames();

    /**
     * 獲取指定類型的beanName數(shù)組
     */
    String[] getBeanNamesForType(ResolvableType type);

    /**
     * 獲取指定類型的beanName數(shù)組
     */
    String[] getBeanNamesForType(@Nullable Class<?> type);

    /**
     * 獲取指定類型的beanName數(shù)組小染，加了是否包含單例和非懶加載這幾個(gè)限制
     */
    String[] getBeanNamesForType(@Nullable Class<?> type, boolean includeNonSingletons, boolean allowEagerInit);

    /**
     * 獲取指定類型的所有bean
     */
    <T> Map<String, T> getBeansOfType(@Nullable Class<T> type) throws BeansException;

    /**
     * 獲取指定類型的所有bean，加了是否包含單例和非懶加載這幾個(gè)限制
     */
    <T> Map<String, T> getBeansOfType(@Nullable Class<T> type, boolean includeNonSingletons, boolean allowEagerInit)
            throws BeansException;

    /**
     * 獲取指定注解類型的beanNames
     */
    String[] getBeanNamesForAnnotation(Class<? extends Annotation> annotationType);

    /**
     * 獲取指定類型的bean對(duì)象
     */
    Map<String, Object> getBeansWithAnnotation(Class<? extends Annotation> annotationType) throws BeansException;

    /**
     * 根據(jù)beanName和指定注解類型獲取注解bean對(duì)象
     */
    @Nullable
    <A extends Annotation> A findAnnotationOnBean(String beanName, Class<A> annotationType)
            throws NoSuchBeanDefinitionException;
}

2.2.3 HierarchicalBeanFactory

HierarchicalBeanFactory定義的方法相對(duì)少點(diǎn)贮折，它定義了對(duì)BeanFactory分級(jí)的一些操作裤翩，比如返回父BeanFactory。

/**
 * 定義了對(duì)BeanFactory層次結(jié)構(gòu)的操作
 */
public interface HierarchicalBeanFactory extends BeanFactory {

    /**
     * Return the parent bean factory, or {@code null} if there is none.
     */
    @Nullable
    BeanFactory getParentBeanFactory();

    /**
     * 當(dāng)前context（不包含祖先context）是否含有指定name的bean
     */
    boolean containsLocalBean(String name);
}

2.3 ResourceLoader

ResourceLoader是一個(gè)資源加載的策略接口调榄，繼承這個(gè)接口說(shuō)明ApplicationContext有資源加載的功能踊赠，這也是Spring容器的第一步操作——加載配置文件。因?yàn)榕渲梦募x了bean以及bean之間的關(guān)系每庆，所以只有把配置文件加載進(jìn)來(lái)才能創(chuàng)建筐带、管理bean。

/**
 * 資源加載的策略接口
 */
public interface ResourceLoader {

    /** Pseudo URL prefix for loading from the class path: "classpath:". */
    String CLASSPATH_URL_PREFIX = ResourceUtils.CLASSPATH_URL_PREFIX;


    /**
     * 返回指定路徑的資源缤灵，這里只返回一個(gè)伦籍，說(shuō)明不支持模式匹配
     */
    Resource getResource(String location);

    /**
     * 返回統(tǒng)一的ClassLoader，而不是依賴于線程上下文ClassLoader
     */
    @Nullable
    ClassLoader getClassLoader();
}

2.3.1 ResourcePatternResolver

從名字就可以看出來(lái)腮出，ResourcePatternResolver對(duì)ResourceLoader進(jìn)行了擴(kuò)展帖鸦，它支持解析模式匹配的路徑。

/**
  * 解析模式匹配的路徑胚嘲，加載資源
  */
public interface ResourcePatternResolver extends ResourceLoader {

    /**
     * classpath url的前綴
     */
    String CLASSPATH_ALL_URL_PREFIX = "classpath*:";

    /**
     * 解析模式匹配的路徑作儿，返回多個(gè)Resource
     */
    Resource[] getResources(String locationPattern) throws IOException;

}

2.4 ApplicationEventPublisher

ApplicationEventPublisher定義了事件發(fā)布的功能，可以將事件發(fā)布給注冊(cè)了此應(yīng)用所有匹配的監(jiān)聽(tīng)器慢逾。由此可見(jiàn)立倍，ApplicationContet也可以發(fā)布事件。

/**
 * 定義了事件發(fā)布功能
 */
@FunctionalInterface
public interface ApplicationEventPublisher {

    default void publishEvent(ApplicationEvent event) {
        publishEvent((Object) event);
    }

    /**
     * 通知在此應(yīng)用程序中注冊(cè)的所有匹配的listeners
     */
    void publishEvent(Object event);
}

2.5 EnvironmentCapable

EnvironmentCapable中只定義了getEnvironment的方法侣滩，向外界暴露了Environment接口口注。Environment是Spring運(yùn)行時(shí)的環(huán)境，它包含了profiles和properties君珠。
在一個(gè)軟件的開(kāi)發(fā)過(guò)程中寝志，我們往往要經(jīng)過(guò)很多步驟，而這些執(zhí)行步驟往往要將項(xiàng)目部署在不同的環(huán)境策添，比如測(cè)試時(shí)部署在測(cè)試環(huán)境材部、上線時(shí)部署在生產(chǎn)環(huán)境。profile正是起到了區(qū)分環(huán)境的作用唯竹，容器只會(huì)加載當(dāng)前active的profile環(huán)境所定義的bean及其他配置乐导。
properties是指當(dāng)前應(yīng)用的屬性，它可以在System環(huán)境變量浸颓、properties文件等多個(gè)地方進(jìn)行配置物臂。

三旺拉、小結(jié)

ApplicationContext是一個(gè)BeanFactory，它包含了創(chuàng)建bean以及其他管理bean的功能棵磷，除此之外它還有下列功能：

1. 解析參數(shù)化和國(guó)際化消息蛾狗；
2. 資源加載；
3. 事件發(fā)布仪媒；
4. 暴露環(huán)境沉桌。