【JAVA】Spring IOC

概述

• IOC 的作用：解耦、单例缓存、Bean生命周期管理、父子容器
• IOC 工作要经历2个过程：启动预加载BeanDefination、实例化对象且缓存单例，传统BeanFactory的实现类是懒加载（loadClass时再实例化bean），而web容器实现是预加载（启动和实例化一起进行)。但是BeanDefination都是预加载的。

IOC的作用

• 实现了类与类依赖关系的解耦，大家都注册在IOC容器当中，并不直接强耦合。有多种注入类的方式：xml配置、@Component 注解、@import、@Configuration等等
• 实现了类的依赖关系和代码的解耦：把类的依赖关系，可以不通过修改代码，而是通过修改 xml然后容器来实现，这给非开发人员带来了很多便利
• 单例缓存：基于容器注册，就可以灵活缓存，避免内存空间的浪费，提升创建bean的速度。如果通过new的方式，就无法做到。
• 预处理：对Bean生成进行干预（init、构造函数、属性赋值、对象销毁）等过程进行干预
• 父子容器：MVC的实现就是很好的例子，既有一定的隔离性，又可以复用父容器的类

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总体逻辑

IOC容器启动时，把所有配置过的Bean都全部各自生成一个BeanDefinition，并存储到BeanDefinitionRegistry的实现类DefaultListableBeanFactory的beanDefinitionMap中；用户在通过BeanFactory接口的实现类去getBean的时候，会从beanDefinitionMap中获取到这个bean的BeanDefinition，然后通过反射生成一个Bean，默认单例的话，还会把这个实例化的bean存储在singletonObjects中，下次再getBean的时候就直接从singletonObjects中返回

• 在IOC容器启动的时候，去扫描指定的application.xml，从而获取到需要注册的Bean的信息，不管你后期会不会用到这个Bean，所有扫到的Bean都会各自封装成一个BeanDefinition
• 因为Spring默认是懒加载，只有程序getBean的时候才会真正的实例化这个Bean，而实例化Bean的时候需要知道这个Bean的BeanDefinition（因为BeanDefinition里面有这个Bean的所有相关信息），所以需要BeanDefinitionRegistry这个BeanDefinition的管理器，来判断这个Bean是否已经注册生成了BeanDefinition，否则只有遍历所有创建过的BeanDefinition，才能知道你要get的这个Bean是否已经生成BeanDefinition
• BeanDefinitionRegistry接口主要负责管理所有注册过的BeanDefinition，比如增删改查功能，他的实现类需要2个工具成员变量：beanDefinitionMap、DefaultSingletonBeanRegistry.singletonObjects（都是ConcurrentHashMap结构)
• beanDefinitionMap负责缓存所有注册过的BeanDefinition;singletonObjects为单例类的缓存器，每个通过BeanDefinitionRegistry创建出来的bean，都缓存在singletonObjects里面，除非是多例
• BeanFactory接口是面向用户的，实际上他只是一个触发器，用户调用getBean方法，会先去beanDefinitionMap查找这个Bean是否已经生成了BeanDefinition，没有就报错，有就根据BeanDefinition来反射创建一个Bean，因为默认是单例的，创建完之后就缓存在singletonObjects里面

Spring getBean流程的细节

1.缓存查询:查询singletonObjects中是否有缓存
2.实例化DependsOn的类：查询类A是否是dependsOn的类，有的话，需要先实例化dependsOn的类
3.创建一个空的实体类：读取BeanDefinition信息，获取空的构造函数，通过反射创建一个所有filed为null的实体类（这样在堆中就有一个引用了）然后把这个Bean保存到singletonFactories中（以参数的形式 把bean存到factory里面）
4.然后遍历该类A的依赖属性，一一赋值，如果属性值依赖的是某一个具体的类B的时候，就必须先实例化B类
5.最后把创建好的Bean缓存在singletonObjects中，再返回给调用者

Spring 生命周期管理

1.实例化Bean执行顺序：调用构造函数、属性值的set方法、init方法（如果配置了的话）、destory方法
2.类通过实现特定的接口，来实现在某个过程中进行干预
3.Spring 也支持配置容器级别的 干预类，注入到IOC当中后，所有的类在创建过程中，都会收到干预

普通Java Bean的生命周期

比如main方法里面，new User()这个操作，就会从class文件里面加载一个User对象到JVM里。
JavaBean的生命周期：类加载、连接、验证、准备、初始化

• 其中包括类静态成员变量的初始化为默认值
• 静态成员变量设置为设置值或者静态代码块的执行
• 调用构造函数

另外Java 加载Bean的触发条件：
1.new的方式直接创建
2.当前类的静态属性或者静态方法被调用
3.该类作为父类被加载等等

面试时组织下语言：
程序启动时，spring会扫包和解析xml文件对需要spring管理的bean进行创建对应的beanDefinition，然后通过BeanDefinitionRegistry注册beanDefinition到beanDefinitionMap中，通过BeanFactory的getBean来获取bean，getBean方法先去singletonObjects来获取已经缓存的单例bean，如果singletonObjects中没有对应的bean，就去beanDefinitionMap中获取beanDefinition，beanDefinition中有bean的类信息，通过反射来创建对应的bean,然后进行属性赋值，如果这个bean是单例的就把bean缓存到singletonObjects中去，这样我们就得到了我们需要的bean，主要就是BeanDefinitionRegistry注册beanDefinition, BeanFactory获取bean。