Spring完整原理，每日一更 Spring IOC原理详细讲解_spring中缓存实例是用的什么map-CSDN博客

本文链接：https://blog.csdn.net/Java_Pluto/article/details/115620323

本文详细讲解了Spring IOC（控制反转）的核心原理，包括Spring容器的高层视图，如BeanFactory和ApplicationContext，以及Bean的作用域、生命周期和依赖注入的多种方式。文章深入探讨了BeanFactory如何作为基础设施，ApplicationContext如何面向开发者提供更丰富的功能，以及WebApplicationContext在Web应用中的角色。此外，还介绍了SpringBean的生命周期，从实例化、依赖注入到销毁的各个阶段，以及Spring依赖注入的四种方式：构造器注入、setter注入、静态工厂和实例工厂。

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Spring IOC原理

概念Spring

通过一个配置文件描述Bean 及Bean 之间的依赖关系，利用Java 语言的反射功能实例化Bean 并建立Bean 之间的依赖关系。Spring 的IoC 容器在完成这些底层工作的基础上，还提供了Bean 实例缓存、生命周期管理、Bean 实例代理、事件发布、资源装载等高级服务。

Spring容器高层视图

Spring 启动时读取应用程序提供的Bean配置信息，并在Spring容器中生成一份相应的Bean配置注册表，然后根据这张注册表实例化Bean，装配好Bean之间的依赖关系，为上层应用提供准备就绪的运行环境。其中Bean缓存池为HashMap实现
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IOC容器实现

*BeanFactory-框架基础设施**

BeanFactory 是Spring 框架的基础设施，面向Spring 本身；ApplicationContext 面向使用Spring 框架的开发者，几乎所有的应用场合我们都直接使用ApplicationContext 而非底层的BeanFactory。

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BeanDefinitionRegistry注册表

1.Spring 配置文件中每一个节点元素在Spring 容器里都通过一个BeanDefinition 对象表示，它描述了Bean 的配置信息。而BeanDefinitionRegistry 接口提供了向容器手工注册BeanDefinition 对象的方法。

BeanFactory 顶层接口

2.位于类结构树的顶端，它最主要的方法就是getBean(String beanName)，该方法从容器中返回特定名称的Bean，BeanFactory 的功能通过其他的接口得到不断扩展：

ListableBeanFactory

3.该接口定义了访问容器中Bean 基本信息的若干方法，如查看Bean 的个数、获取某一类型Bean 的配置名、查看容器中是否包括某一Bean 等方法；

HierarchicalBeanFactory父子级联

4.父子级联IOC 容器的接口，子容器可以通过接口方法访问父容器；通过HierarchicalBeanFactory 接口，Spring 的IOC 容器可以建立父子层级关联的容器体系，子容器可以访问父容器中的Bean，但父容器不能访问子容器的Bean。Spring 使用父子容器实现了很多功能，比如在Spring MVC 中，展现层Bean 位于一个子容器中，而业务层和持久层的Bean 位于父容器中。这样，展现层Bean 就可以引用业务层和持久层的Bean，而业务层和持久层的Bean 则看不到展现层的Bean。

ConfigurableBeanFactory

5.是一个重要的接口，增强了IoC 容器的可定制性，它定义了设置类装载器、属性编辑器、容器初始化后置处理器等方法；

AutowireCapableBeanFactory自动装配

6.定义了将容器中的Bean 按某种规则（如按名字匹配、按类型匹配等）进行自动装配的方法；

SingletonBeanRegistry运行期间注册单例Bean

7.定义了允许在运行期间向容器注册单实例Bean 的方法；对于单实例（singleton）的Bean 来说，BeanFactory会缓存Bean 实例，所以第二次使用getBean() 获取Bean 时将直接从IoC 容器的缓存中获取Bean 实例。Spring 在DefaultSingletonBeanRegistry 类中提供了一个用于缓存单实例Bean 的缓存器，它是一个用HashMap 实现的缓存器，单实例的Bean 以beanName 为键保存在这个HashMap 中。

依赖日志框框

在初始化BeanFactory 时，必须为其提供一种日志框架，比如使用Log4J，即在类路径下提供Log4J 配置文件，这样启动Spring 容器才不会报错。

ApplicationContext面向开发应用

ApplicationContext 由BeanFactory 派生而来，提供了更多面向实际应用的功能。ApplicationContext 继承了HierarchicalBeanFactory 和ListableBeanFactory 接口，在此基础上，还通过多个其他的接口扩展了BeanFactory 的功能：
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1.ClassPathXmlApplicationContext：默认从类路径加载配置文件

2.FileSystemXmlApplicationContext：默认从文件系统中装载配置文件

3.ApplicationEventPublisher：让容器拥有发布应用上下文事件的功能，包括容器启动事件、关闭事件等。

4.MessageSource：为应用提供i18n 国际化消息访问的功能；

5.ResourcePatternResolver ：所有ApplicationContext 实现类都实现了类似于
PathMatchingResourcePatternResolver 的功能，可以通过带前缀的Ant 风格的资源文件路径装载Spring 的配置文件。

6.LifeCycle：该接口是Spring 2.0 加入的，该接口提供了start()和stop()两个方法，主要用于控制异步处理过程。在具体使用时，该接口同时被ApplicationContext 实现及具体Bean 实现，ApplicationContext 会将start/stop 的信息传递给容器中所有实现了该接口的Bean，以达到管理和控制JMX、任务调度等目的

7.ConfigurableApplicationContext 扩展于ApplicationContext，它新增加了两个主要的方法：refresh()和close()，让ApplicationContext 具有启动、刷新和关闭应用上下文的能力。在应用上下文关闭的情况下调用refresh()即可启动应用上下文，在已经启动的状态下，调用refresh()则清除缓存并重新装载配置信息，而调用close()则可关闭应用上下文。

WebApplication体系架构

WebApplicationContext 是专门为Web 应用准备的，它允许从相对于Web 根目录的路径中装载配置文件完成初始化工作。从WebApplicationContext 中可以获得ServletContext 的引用，整个Web 应用上下文对象将作为属性放置到ServletContext 中，以便Web 应用环境可以访问Spring 应用上下文。

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SpringBean 作用域

Spring 3中为Bean定义了5中作用域，分别为singleton（单例）、prototype（原型）、request、session和global session，5种作用域说明如下：

singleton：单例模式（多线程下不安全）

1.singleton：单例模式，Spring IoC容器中只会存在一个共享的Bean实例，无论有多少个Bean引用它，始终指向同一对象。该模式在多线程下是不安全的。Singleton作用域是Spring中的缺省作用域，也可以显示的将Bean定义为singleton模式，配置为：

<bean id="userDao" class="com.ioc.UserDaoImpl" scope="singleton"/>

prototype:原型模式每次使用时创建

2.prototype:原型模式，每次通过Spring容器获取prototype定义的bean时，容器都将创建一个新的Bean实例，每个Bean实例都有自己的属性和状态，而singleton全局只有一个对象,根据经验，对有状态的bean使用prototype作用域，而对无状态的bean使用singleton作用域。

Request：一次request一个实例

3.request：在一次Http请求中，容器会返回该Bean的同一实例。而对不同的Http请求则会产生新的Bean，而且该bean仅在当前Http Request内有效,当前Http请求结束，该bean实例也将会被销毁。

<bean id="loginAction" class="com.cnblogs.Login" scope="request"/>

session

4.session：在一次Http Session中，容器会返回该Bean的同一实例。而对不同的Session请求则会创建新的实例，该bean实例仅在当前Session内有效。同Http请求相同，每一次session请求创建新的实例，而不同的实例之间不共享属性，且实例仅在自己的session请求内有效，请求结束，则实例将被销毁。

<bean id="userPreference" class="com.ioc.UserPreference" scope="session"/>

global Session

5.global Session：在一个全局的Http Session中，容器会返回该Bean的同一个实例，仅在使用portlet context时有效。

SpringBean 生命周期

实例化

1.实例化一个Bean，也就是我们常说的new。

IOC依赖注入

2.按照Spring上下文对实例化的Bean进行配置，也就是IOC注入。

setBeanName实现

3.如果这个Bean已经实现了BeanNameAware接口，会调用它实现的setBeanName(String)方法，此处传递的就是Spring配置文件中Bean的id值

BeanFactoryAware实现

4.如果这个Bean已经实现了BeanFactoryAware接口，会调用它实现的setBeanFactory，setBeanFactory(BeanFactory)传递的是Spring工厂自身（可以用这个方式来获取其它Bean，只需在Spring配置文件中配置一个普通的Bean就可以）。

ApplicationContextAware实现

5.如果这个Bean已经实现了ApplicationContextAware接口，会调用setApplicationContext(ApplicationContext)方法，传入Spring上下文（同样这个方式也可以实现步骤4的内容，但比4更好，因为ApplicationContext是BeanFactory的子接口，有更多的实现方法）

postProcessBeforeInitialization接口实现-初始化预处理

6.如果这个Bean关联了BeanPostProcessor接口，将会调用postProcessBeforeInitialization(Object obj, String s)方法，BeanPostProcessor经常被用作是Bean内容的更改，并且由于这个是在Bean初始化结束时调用那个的方法，也可以被应用于内存或缓存技术。

init-method

7.如果Bean在Spring配置文件中配置了init-method属性会自动调用其配置的初始化方法。

postProcessAfterInitialization

8.如果这个Bean关联了BeanPostProcessor接口，将会调用postProcessAfterInitialization(Object obj, String s)方法。注：以上工作完成以后就可以应用这个Bean了，那这个Bean是一个Singleton的，所以一般情况下我们调用同一个id的Bean会是在内容地址相同的实例，当然在Spring配置文件中也可以配置非Singleton。

Destroy过期自动清理阶段

9.当Bean不再需要时，会经过清理阶段，如果Bean实现了DisposableBean这个接口，会调用那个其实现的destroy()方法；

destroy-method自配置清理

10.最后，如果这个Bean的Spring配置中配置了destroy-method属性，会自动调用其配置的销毁方法。

Spring 依赖注入四种方式

构造器注入

/*带参数，方便利用构造器进行注入*/ 
 public CatDaoImpl(String message){  
     this. message = message; 
  }
 <bean id="CatDaoImpl" class="com.CatDaoImpl">
      <constructor-arg value="message"></constructor-arg>
 </bean>

setter方法注入

public class Id { 
  private int id; 
  public int getId() { return id; }  
  public void setId(int id) { this.id =id; }
 }
  <bean id="id" class="com.id "> <property name="id" value="123"></property> </bean>

静态工厂注入

静态工厂顾名思义，就是通过调用静态工厂的方法来获取自己需要的对象，为了让spring管理所有对象，我们不能直接通过"工程类.静态方法()"来获取对象，而是依然通过spring注入的形式获取：

public class DaoFactory { //静态工厂 
    publicstatic final FactoryDaogetStaticFactoryDaoImpl(){ 
        return new StaticFacotryDaoImpl(); 
    }
 }
  public class SpringAction { 
           private FactoryDao staticFactoryDao; //注入对象
             //注入对象的set方法 
     public void setStaticFactoryDao(FactoryDao staticFactoryDao) { 
         this.staticFactoryDao = staticFactoryDao; 
       }
 } 
 //factory-method="getStaticFactoryDaoImpl"指定调用哪个工厂方法
    <bean name="springAction" class="SpringAction" > 
       <!--使用静态工厂的方法注入对象,对应下面的配置文件--> 
        <property name="staticFactoryDao" ref="staticFactoryDao"></property> 
           </bean> 
     <!--此处获取对象的方式是从工厂类中获取静态方法--> 
     <bean name="staticFactoryDao" class="DaoFactory" 
      factory-method="getStaticFactoryDaoImpl"></bean>

实例工厂

实例工厂的意思是获取对象实例的方法不是静态的，所以你需要首先new工厂类，再调用普通的实例方法：

public class DaoFactory { //实例工厂 
 public FactoryDao getFactoryDaoImpl(){ 
     return new FactoryDaoImpl(); 
   }
 } 
 public class SpringAction {  
     private FactoryDao factoryDao; //注入对象 
      public void setFactoryDao(FactoryDao factoryDao) {  
        this.factoryDao = factoryDao; 
      }
 } 
      <bean name="springAction" class="SpringAction"> 
          <!--使用实例工厂的方法注入对象,对应下面的配置文件--> 
           <property name="factoryDao" ref="factoryDao"></property> 
       </bean> 
        <!--此处获取对象的方式是从工厂类中获取实例方法--> 
       <bean name="daoFactory" class="com.DaoFactory"></bean>
       <bean name="factoryDao" factory-bean="daoFactory"
        factory-method="getFactoryDaoImpl"></bean>