spring ioc原理

最近，买了本Spring入门书：spring In Action 。大致浏览了下感觉还不错。就是入门了点。Manning的书还是不错的，我虽然不像哪些只看Manning书的人那样专注于Manning,但怀着崇敬 的心情和激情通览了一遍。又一次接受了IOC 、DI、AOP等Spring核心概念。 先就IOC和DI谈一点我的看法。

IOC（DI）： 其实这个Spring架构核心的概念没有这么复杂，更不像有些书上描述的那样晦涩。java程序员都知道：java程序中的每个业务逻辑至少需要两个或以 上的对象来协作完成，通常，每个对象在使用他的合作对象时，自己均要使用像new object（） 这样的语法来完成合作对象的申请工作。你会发现：对象间的耦合度高了。而IOC的思想是：Spring容器来实现这些相互依赖对象的创建、协调工作。对象 只需要关系业务逻辑本身就可以了。从这方面来说，对象如何得到他的协作对象的责任被反转了（IOC、DI）。

这是我对Spring的IOC的体会。DI其实就是IOC的另外一种说法。DI是由Martin Fowler 在2004年初的一篇论文中首次提出的。他总结：控制的什么被反转了？就是：获得依赖对象的方式反转了。

如果对这一核心概念还不理解：这里引用一个叫Bromon 的 blog 上找到的浅显易懂的答案：

IoC 与 DI

　　 首先想说说 IoC （ Inversion of Control ，控制倒转）。这是 spring 的核心，贯穿始终。所谓 IoC ，对于 spring 框架来说，就是由 spring 来负责控制对象的生命周期和 对象间的关系。这是什么意思呢，举个简单的例子，我们是如何找女朋友的？常见的情况是，我们到处去看哪里有长得漂亮身材又好的 mm ，然后打听她们的兴趣爱 好、 qq 号、电话号、 ip 号、 iq 号 ……… ，想办法认识她们，投其所好送其所要，然后嘿嘿 …… 这个过程是复杂深奥的，我们必须自己设计和面对每个环节。传 统的程序开发也是如此，在一个对象中，如果要使用另外的对象，就必须得到它（自己 new 一个，或者从 JNDI 中查询一个），使用完之后还要将对象销毁（比 如 Connection 等），对象始终会和其他的接口或类藕合起来。

　　那么 IoC 是如何做的呢？有点像通过婚介找女朋友，在我和女朋友之间引入了一个第三者：婚姻介绍所。婚介管理了很多男男女女的资料，我可以向婚 介提出一个列表，告诉它我想找个什么样的女朋友，比如长得像李嘉欣，身材像林熙雷，唱歌像周杰伦，速度像卡洛斯，技术像齐达内之类的，然后婚介就会按照我 们的要求，提供一个 mm ，我们只需要去和她谈恋爱、结婚就行了。简单明了，如果婚介给我们的人选不符合要求，我们就会抛出异常。整个过程不再由我自己控 制，而是有婚介这样一个类似容器的机构来控制。 Spring 所倡导的开发方式就是如此，所有的类都会在 spring 容器中登记，告诉 spring 你是个什 么东西，你需要什么东西，然后 spring 会在系统运行到适当的时候，把你要的东西主动给你，同时也把你交给其他需要你的东西。所有的类的创建、销毁都由  spring 来控制，也就是说控制对象生存周期的不再是引用它的对象，而是 spring 。对于某个具体的对象而言，以前是它控制其他对象，现在是所有对象 都被 spring 控制，所以这叫控制反转。如果你还不明白的话，我决定放弃。

IoC 的一个重点是在系统运行中，动态的向某个对象提供它所需要的其他对象。这一点是通过 DI （ Dependency Injection ，依赖注入）来实现的。比如对象 A 需要操作数据库，以前我们总是要在 A 中自己编写代码来获得一个 Connection 对象，有了  spring 我们就只需要告诉 spring ， A 中需要一个 Connection ，至于这个 Connection 怎么构造，何时构造， A 不需要知道。在系统 运行时， spring 会在适当的时候制造一个 Connection ，然后像打针一样，注射到 A 当中，这样就完成了对各个对象之间关系的控制。 A 需要依赖  Connection 才能正常运行，而这个 Connection 是由 spring 注入到 A 中的，依赖注入的名字就这么来的。那么 DI 是如何实现的呢？  Java 1.3 之后一个重要特征是反射（ reflection ），它允许程序在运行的时候动态的生成对象、执行对象的方法、改变对象的属性， spring 就是通过反射来实现注入的。关于反射的相关资料请查阅 java doc 。
　理解了IoC和DI的概念后，一切都将变得简单明了，剩下的工作只是在spring的框架中堆积木而已。

如果还不明白，放弃java吧！

下面来让大家了解一下Spring到底是怎么运行的。

Java代码

1. public   static   void  main(String[] args) {   
2.         ApplicationContext context =  new  FileSystemXmlApplicationContext(   
3.                  "applicationContext.xml" );   
4.         Animal animal = (Animal) context.getBean( "animal" );   
5.         animal.say();   
6.     }  

[java] view plain copy

1. public   static   void  main(String[] args) {  
2.         ApplicationContext context = new  FileSystemXmlApplicationContext(  
3.                 "applicationContext.xml" );  
4.         Animal animal = (Animal) context.getBean("animal" );  
5.         animal.say();  
6.     }  

这段代码你一定很熟悉吧，不过还是让我们分析一下它吧，首先是applicationContext.xml

Java代码

1. <bean id= "animal"   class = "phz.springframework.test.Cat" >   
2.         <property name= "name"  value= "kitty"  />   
3.     </bean>  

[java] view plain copy

1. <bean id= "animal"   class = "phz.springframework.test.Cat" >  
2.         <property name="name"  value= "kitty"  />  
3.     </bean>  

他有一个类phz.springframework.test.Cat

Java代码

1. public   class  Cat  implements  Animal {   
2.      private  String name;   
3.      public   void  say() {   
4.         System.out.println( "I am "  + name +  "!" );   
5.     }   
6.      public   void  setName(String name) {   
7.          this .name = name;   
8.     }   
9. }  

[java] view plain copy

1. public   class  Cat  implements  Animal {  
2.     private  String name;  
3.     public   void  say() {  
4.         System.out.println("I am "  + name +  "!" );  
5.     }  
6.     public   void  setName(String name) {  
7.         this .name = name;  
8.     }  
9. }  

实现了phz.springframework.test.Animal接口

Java代码

1. public   interface  Animal {   
2.      public   void  say();   
3. }  

[java] view plain copy

1. public   interface  Animal {  
2.     public   void  say();  
3. }  

很明显上面的代码输出I am kitty!

那么到底Spring是如何做到的呢？
接下来就让我们自己写个Spring 来看看Spring 到底是怎么运行的吧！

首先，我们定义一个Bean类，这个类用来存放一个Bean拥有的属性

Java代码

1. /* Bean Id */   
2.      private  String id;   
3.      /* Bean Class */   
4.      private  String type;   
5.      /* Bean Property */   
6.      private  Map<String, Object> properties =  new  HashMap<String, Object>();  

[java] view plain copy

1. /* Bean Id */   
2.     private  String id;  
3.     /* Bean Class */   
4.     private  String type;  
5.     /* Bean Property */   
6.     private  Map<String, Object> properties =  new  HashMap<String, Object>();  

一个Bean包括id,type,和Properties。

接下来Spring 就开始加载我们的配置文件了，将我们配置的信息保存在一个HashMap中，HashMap的key就是Bean 的 Id ，HasMap 的value是这个Bean，只有这样我们才能通过context.getBean("animal")这个方法获得Animal这个类。我们都知道 Spirng可以注入基本类型，而且可以注入像List，Map这样的类型，接下来就让我们以Map为例看看Spring是怎么保存的吧

Map配置可以像下面的

Java代码

1. <bean id= "test"   class = "Test" >   
2.         <property name= "testMap" >   
3.             <map>   
4.                 <entry key= "a" >   
5.                     <value> 1 </value>   
6.                 </entry>   
7.                 <entry key= "b" >   
8.                     <value> 2 </value>   
9.                 </entry>   
10.             </map>   
11.         </property>   
12.     </bean>  

[java] view plain copy

1. <bean id= "test"   class = "Test" >  
2.         <property name="testMap" >  
3.             <map>  
4.                 <entry key="a" >  
5.                     <value>1 </value>  
6.                 </entry>  
7.                 <entry key="b" >  
8.                     <value>2 </value>  
9.                 </entry>  
10.             </map>  
11.         </property>  
12.     </bean>  

Spring是怎样保存上面的配置呢？，代码如下：

Java代码

1. if  (beanProperty.element( "map" ) !=  null ) {   
2.                     Map<String, Object> propertiesMap =  new  HashMap<String, Object>();   
3.                     Element propertiesListMap = (Element) beanProperty   
4.                             .elements().get( 0 );   
5.                     Iterator<?> propertiesIterator = propertiesListMap   
6.                             .elements().iterator();   
7.                      while  (propertiesIterator.hasNext()) {   
8.                         Element vet = (Element) propertiesIterator.next();   
9.                          if  (vet.getName().equals( "entry" )) {   
10.                             String key = vet.attributeValue( "key" );   
11.                             Iterator<?> valuesIterator = vet.elements()   
12.                                     .iterator();   
13.                              while  (valuesIterator.hasNext()) {   
14.                                 Element value = (Element) valuesIterator.next();   
15.                                  if  (value.getName().equals( "value" )) {   
16.                                     propertiesMap.put(key, value.getText());   
17.                                 }   
18.                                  if  (value.getName().equals( "ref" )) {   
19.                                     propertiesMap.put(key,  new  String[] { value   
20.                                             .attributeValue( "bean" ) });   
21.                                 }   
22.                             }   
23.                         }   
24.                     }   
25.                     bean.getProperties().put(name, propertiesMap);   
26.                 }  

[java] view plain copy

1. if  (beanProperty.element( "map" ) !=  null ) {  
2.                     Map<String, Object> propertiesMap = new  HashMap<String, Object>();  
3.                     Element propertiesListMap = (Element) beanProperty  
4.                             .elements().get(0 );  
5.                     Iterator<?> propertiesIterator = propertiesListMap  
6.                             .elements().iterator();  
7.                     while  (propertiesIterator.hasNext()) {  
8.                         Element vet = (Element) propertiesIterator.next();  
9.                         if  (vet.getName().equals( "entry" )) {  
10.                             String key = vet.attributeValue("key" );  
11.                             Iterator<?> valuesIterator = vet.elements()  
12.                                     .iterator();  
13.                             while  (valuesIterator.hasNext()) {  
14.                                 Element value = (Element) valuesIterator.next();  
15.                                 if  (value.getName().equals( "value" )) {  
16.                                     propertiesMap.put(key, value.getText());  
17.                                 }  
18.                                 if  (value.getName().equals( "ref" )) {  
19.                                     propertiesMap.put(key, new  String[] { value  
20.                                             .attributeValue("bean" ) });  
21.                                 }  
22.                             }  
23.                         }  
24.                     }  
25.                     bean.getProperties().put(name, propertiesMap);  
26.                 }  

接下来就进入最核心部分了，让我们看看Spring 到底是怎么依赖注入的吧，其实依赖注入的思想也很简单，它是通过反射机制实现的，在实例化一个类时，它通过反射调用类中set方法将事先保存在HashMap中的类属性注入到类中。让我们看看具体它是怎么做的吧。
首先实例化一个类，像这样

Java代码

1. public   static  Object newInstance(String className) {   
2.         Class<?> cls =  null ;   
3.         Object obj =  null ;   
4.          try  {   
5.             cls = Class.forName(className);   
6.             obj = cls.newInstance();   
7.         }  catch  (ClassNotFoundException e) {   
8.              throw   new  RuntimeException(e);   
9.         }  catch  (InstantiationException e) {   
10.              throw   new  RuntimeException(e);   
11.         }  catch  (IllegalAccessException e) {   
12.              throw   new  RuntimeException(e);   
13.         }   
14.          return  obj;   
15.     }  

[java] view plain copy

1. public   static  Object newInstance(String className) {  
2.         Class<?> cls = null ;  
3.         Object obj = null ;  
4.         try  {  
5.             cls = Class.forName(className);  
6.             obj = cls.newInstance();  
7.         } catch  (ClassNotFoundException e) {  
8.             throw   new  RuntimeException(e);  
9.         } catch  (InstantiationException e) {  
10.             throw   new  RuntimeException(e);  
11.         } catch  (IllegalAccessException e) {  
12.             throw   new  RuntimeException(e);  
13.         }  
14.         return  obj;  
15.     }  

接着它将这个类的依赖注入进去，像这样

Java代码

1. public   static   void  setProperty(Object obj, String name, String value) {   
2.         Class<?  extends  Object> clazz = obj.getClass();   
3.          try  {   
4.             String methodName = returnSetMthodName(name);   
5.             Method[] ms = clazz.getMethods();   
6.              for  (Method m : ms) {   
7.                  if  (m.getName().equals(methodName)) {   
8.                      if  (m.getParameterTypes().length ==  1 ) {   
9.                         Class<?> clazzParameterType = m.getParameterTypes()[ 0 ];   
10.                         setFieldValue(clazzParameterType.getName(), value, m,   
11.                                 obj);   
12.                          break ;   
13.                     }   
14.                 }   
15.             }   
16.         }  catch  (SecurityException e) {   
17.              throw   new  RuntimeException(e);   
18.         }  catch  (IllegalArgumentException e) {   
19.              throw   new  RuntimeException(e);   
20.         }  catch  (IllegalAccessException e) {   
21.              throw   new  RuntimeException(e);   
22.         }  catch  (InvocationTargetException e) {   
23.              throw   new  RuntimeException(e);   
24.         }   
25. }  

[java] view plain copy

1. public   static   void  setProperty(Object obj, String name, String value) {  
2.         Class<? extends  Object> clazz = obj.getClass();  
3.         try  {  
4.             String methodName = returnSetMthodName(name);  
5.             Method[] ms = clazz.getMethods();  
6.             for  (Method m : ms) {  
7.                 if  (m.getName().equals(methodName)) {  
8.                     if  (m.getParameterTypes().length ==  1 ) {  
9.                         Class<?> clazzParameterType = m.getParameterTypes()[0 ];  
10.                         setFieldValue(clazzParameterType.getName(), value, m,  
11.                                 obj);  
12.                         break ;  
13.                     }  
14.                 }  
15.             }  
16.         } catch  (SecurityException e) {  
17.             throw   new  RuntimeException(e);  
18.         } catch  (IllegalArgumentException e) {  
19.             throw   new  RuntimeException(e);  
20.         } catch  (IllegalAccessException e) {  
21.             throw   new  RuntimeException(e);  
22.         } catch  (InvocationTargetException e) {  
23.             throw   new  RuntimeException(e);  
24.         }  
25. }  

最后它将这个类的实例返回给我们，我们就可以用了。我们还是以Map为例看看它是怎么做的，我写的代码里面是创建一个HashMap并把该HashMap注入到需要注入的类中，像这样，

Java代码

1. if  (value  instanceof  Map) {   
2.                 Iterator<?> entryIterator = ((Map<?, ?>) value).entrySet()   
3.                         .iterator();   
4.                 Map<String, Object> map =  new  HashMap<String, Object>();   
5.                  while  (entryIterator.hasNext()) {   
6.                     Entry<?, ?> entryMap = (Entry<?, ?>) entryIterator.next();   
7.                      if  (entryMap.getValue()  instanceof  String[]) {   
8.                         map.put((String) entryMap.getKey(),   
9.                                 getBean(((String[]) entryMap.getValue())[ 0 ]));   
10.                     }   
11.                 }   
12.                 BeanProcesser.setProperty(obj, property, map);   
13.             }  

[java] view plain copy

1. if  (value  instanceof  Map) {  
2.                 Iterator<?> entryIterator = ((Map<?, ?>) value).entrySet()  
3.                         .iterator();  
4.                 Map<String, Object> map = new  HashMap<String, Object>();  
5.                 while  (entryIterator.hasNext()) {  
6.                     Entry<?, ?> entryMap = (Entry<?, ?>) entryIterator.next();  
7.                     if  (entryMap.getValue()  instanceof  String[]) {  
8.                         map.put((String) entryMap.getKey(),  
9.                                 getBean(((String[]) entryMap.getValue())[0 ]));  
10.                     }  
11.                 }  
12.                 BeanProcesser.setProperty(obj, property, map);  
13.             }  

好了，这样我们就可以用Spring 给我们创建的类了，是不是也不是很难啊？当然Spring能做到的远不止这些，这个示例程序仅仅提供了Spring最核心的依赖注入功能中的一部分。
本文参考了大量文章无法一一感谢，在这一起感谢，如果侵犯了你的版权深表歉意，很希望对大家有帮助！