跟我学Spring3(2.2):IoC容器基本原理

本系列:

跟我学 Spring 3(1): Spring 概述

跟我学 Spring 3(2.1):IoC 基础 

2.2.1  IoC容器的概念

IoC容器就是具有依赖注入功能的容器,IoC容器负责实例化、定位、配置应用程序中的对象及建立这些对象间的依赖。应用程序无需直接在代码中new相关的对象,应用程序由IoC容器进行组装。在Spring中BeanFactory是IoC容器的实际代表者。

Spring IoC容器如何知道哪些是它管理的对象呢?这就需要配置文件,Spring IoC容器通过读取配置文件中的配置元数据,通过元数据对应用中的各个对象进行实例化及装配。一般使用基于xml配置文件进行配置元数据,而且Spring与配置文件完全解耦的,可以使用其他任何可能的方式进行配置元数据,比如注解、基于java文件的、基于属性文件的配置都可以。

那Spring IoC容器管理的对象叫什么呢?

2.2.2  Bean的概念

由IoC容器管理的那些组成你应用程序的对象我们就叫它Bean, Bean就是由Spring容器初始化、装配及管理的对象,除此之外,bean就与应用程序中的其他对象没有什么区别了。那IoC怎样确定如何实例化Bean、管理Bean之间的依赖关系以及管理Bean呢?这就需要配置元数据,在Spring中由BeanDefinition代表,后边会详细介绍,配置元数据指定如何实例化Bean、如何组装Bean等。概念知道的差不多了,让我们来做个简单的例子。

2.2.3  Hello World

一、配置环境:

l       JDK安装:安装最新的JDK,至少需要Java 1.5及以上环境;

l       开发工具:SpringSource Tool Suite,简称STS,是个基于Eclipse的开发环境,用以构建Spring应用,其最新版开始支持Spring 3.0及OSGi开发工具,但由于其太庞大,很多功能不是我们所必需的所以我们选择Eclipse+ SpringSource Tool插件进行Spring应用开发;到eclipse官网下载最新的Eclipse,注意我们使用的是Eclipse IDE for Java EE Developers(eclipse-jee-helios-SR1);

安装插件:启动Eclipse,选择Help->Install New Software,如图2-3所示

 

 

图2-3 安装

2、首先安装SpringSource Tool Suite插件依赖,如图2-4:

Name为:SpringSource Tool Suite Dependencies

Location为:http://dist.springsource.com/release/TOOLS/composite/e3.6

 

图2-4 安装

3、安装SpringSource Tool Suite插件,只需安装如图2-5所选中的就可以:

Name为:SpringSource Tool Suite

Location为:http://dist.springsource.com/release/TOOLS/update/e3.6

 

图2-4 安装

4、安装完毕,开始项目搭建吧。

Spring 依赖:本书使用spring-framework-3.0.5.RELEASE

spring-framework-3.0.5.RELEASE-with-docs.zip表示此压缩包带有文档的;

spring-framework-3.0.5.RELEASE-dependencies.zip表示此压缩包中是spring的依赖jar包,所以需要什么依赖从这里找就好了;

下载地址:http://www.springsource.org/download

 

二、开始Spring Hello World之旅

1、准备需要的jar包

核心jar包:从下载的spring-framework-3.0.5.RELEASE-with-docs.zip中dist目录查找如下jar包

org.springframework.asm-3.0.5.RELEASE.jar

org.springframework.core-3.0.5.RELEASE.jar

org.springframework.beans-3.0.5.RELEASE.jar

org.springframework.context-3.0.5.RELEASE.jar

org.springframework.expression-3.0.5.RELEASE.jar

 

 

依赖的jar包:从下载的spring-framework-3.0.5.RELEASE-dependencies.zip中查找如下依赖jar包

com.springsource.org.apache.log4j-1.2.15.jar

com.springsource.org.apache.commons.logging-1.1.1.jar

com.springsource.org.apache.commons.collections-3.2.1.jar

 

 

 

2、创建标准Java工程:

(1)选择“window”—> “Show View” —>“Package Explorer”,使用包结构视图;

 

图2-5 包结构视图

(2)创建标准Java项目,选择“File”—>“New”—>“Other”;然后在弹出来的对话框中选择“Java Project”创建标准Java项目;

 

图2-6 创建Java项目

图2-7 创建Java项目

 

图2-8 创建Java项目

       (3)配置项目依赖库文件,右击项目选择“Properties”;然后在弹出的对话框中点击“Add JARS”在弹出的对话框中选择“lib”目录下的jar包;然后再点击“Add Library”,然后在弹出的对话框中选择“Junit”,选择“Junit4”;

 

图2-9 配置项目依赖库文件

 

图2-10 配置项目依赖库文件

 

图2-11 配置项目依赖库文件

(4)项目目录结构如下图所示,其中“src”用于存放java文件;“lib”用于存放jar文件;“resources”用于存放配置文件;

 

图2-12 项目目录结构

3、项目搭建好了,让我们来开发接口,此处我们只需实现打印“Hello World!”,所以我们定义一个“sayHello”接口,代码如下:

package cn.javass.spring.chapter2.helloworld;
    public interface HelloApi {
    public void sayHello();
}

4、接口开发好了,让我们来通过实现接口来完成打印“Hello World!”功能;

package cn.javass.spring.chapter2.helloworld;
public class HelloImpl implements HelloApi {
    @Override
    public void sayHello() {
    System.out.println("Hello World!");
    }
}

 

5、接口和实现都开发好了,那如何使用Spring IoC容器来管理它们呢?这就需要配置文件,让IoC容器知道要管理哪些对象。让我们来看下配置文件chapter2/helloworld.xml(放到resources目录下):

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans
xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
xsi:schemaLocation="
http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd
http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-3.0.xsd">
 <!-- id 表示你这个组件的名字,class表示组件类 -->
<bean id="hello" class="cn.javass.spring.chapter2.helloworld.HelloImpl"></bean>
</beans>

 

6、现在万一具备,那如何获取IoC容器并完成我们需要的功能呢?首先应该实例化一个IoC容器,然后从容器中获取需要的对象,然后调用接口完成我们需要的功能,代码示例如下:

package cn.javass.spring.chapter2.helloworld;
import org.junit.Test;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
public class HelloTest {
     @Test
     public void testHelloWorld() {
     //1、读取配置文件实例化一个IoC容器
     ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("helloworld.xml");
     //2、从容器中获取Bean,注意此处完全“面向接口编程,而不是面向实现”
     HelloApi helloApi = context.getBean("hello", HelloApi.class);
     //3、执行业务逻辑
     helloApi.sayHello();
    }
}

 

7、自此一个完整的Spring Hello World已完成,是不是很简单,让我们深入理解下容器和Bean吧。

 

2.2.4  详解IoC容器

在Spring Ioc容器的代表就是org.springframework.beans包中的BeanFactory接口,BeanFactory接口提供了IoC容器最基本功能;而org.springframework.context包下的ApplicationContext接口扩展了BeanFactory,还提供了与Spring AOP集成、国际化处理、事件传播及提供不同层次的context实现 (如针对web应用的WebApplicationContext)。简单说, BeanFactory提供了IoC容器最基本功能,而 ApplicationContext 则增加了更多支持企业级功能支持。ApplicationContext完全继承BeanFactory,因而BeanFactory所具有的语义也适用于ApplicationContext。

容器实现一览:

• XmlBeanFactoryBeanFactory实现,提供基本的IoC容器功能,可以从classpath或文件系统等获取资源;

  (1)File file = new File(“fileSystemConfig.xml”);

           Resource resource = new FileSystemResource(file);

           BeanFactory beanFactory = new XmlBeanFactory(resource);

(2) Resource resource = new ClassPathResource(“classpath.xml”);                 

            BeanFactory beanFactory = new XmlBeanFactory(resource);

• ClassPathXmlApplicationContextApplicationContext实现,从classpath获取配置文件;

BeanFactory beanFactory = new ClassPathXmlApplicationContext(“classpath.xml”);

• FileSystemXmlApplicationContextApplicationContext实现,从文件系统获取配置文件。

BeanFactory beanFactory = new FileSystemXmlApplicationContext(“fileSystemConfig.xml”);

 

具体代码请参考cn.javass.spring.chapter2.InstantiatingContainerTest.java。

 

ApplicationContext接口获取Bean方法简介:

• Object getBean(String name) 根据名称返回一个Bean,客户端需要自己进行类型转换;

• T getBean(String name, Class<T> requiredType) 根据名称和指定的类型返回一个Bean,客户端无需自己进行类型转换,如果类型转换失败,容器抛出异常;

• T getBean(Class<T> requiredType) 根据指定的类型返回一个Bean,客户端无需自己进行类型转换,如果没有或有多于一个Bean存在容器将抛出异常;

• Map<String, T> getBeansOfType(Class<T> type) 根据指定的类型返回一个键值为名字和值为Bean对象的 Map,如果没有Bean对象存在则返回空的Map。

 

让我们来看下IoC容器到底是如何工作。在此我们以xml配置方式来分析一下:

 

一、准备配置文件:就像前边Hello World配置文件一样,在配置文件中声明Bean定义也就是为Bean配置元数据。

二、由IoC容器进行解析元数据: IoC容器的Bean Reader读取并解析配置文件,根据定义生成BeanDefinition配置元数据对象,IoC容器根据BeanDefinition进行实例化、配置及组装Bean。

三、实例化IoC容器:由客户端实例化容器,获取需要的Bean。

 

整个过程是不是很简单,执行过程如图2-5,其实IoC容器很容易使用,主要是如何进行Bean定义。下一章我们详细介绍定义Bean。

 

图2-5 Spring Ioc容器

2.2.5  小结

除了测试程序的代码外,也就是程序入口,所有代码都没有出现Spring任何组件,而且所有我们写的代码没有实现框架拥有的接口,因而能非常容易的替换掉Spring,是不是非入侵。

客户端代码完全面向接口编程,无需知道实现类,可以通过修改配置文件来更换接口实现,客户端代码不需要任何修改。是不是低耦合。

如果在开发初期没有真正的实现,我们可以模拟一个实现来测试,不耦合代码,是不是很方便测试。

Bean之间几乎没有依赖关系,是不是很容易重用。



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1 条评论

  1. Forrest 说道:

    楼主写的太好了赞赞赞,对于我这种小白简直是天大的福利,另外问一下容器管理的对象是在什么时候实例化的呀,应该不是每次get的时候都要解析一遍xml吧

    Thumb up 0 Thumb down 0

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