程序员面试被问烂的 Spring IOC(求求你别再问了)

Javaxiaoze · · 996 次点击 · 开始浏览    置顶
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## 广义的 IOC 1. IoC(Inversion of Control) 控制反转,即“不用打电话过来,我们会打给你”。 两种实现: 依赖查找(DL)和依赖注入(DI)。 IOC 和 DI 、DL 的关系(这个 DL,Avalon 和 EJB 就是使用的这种方式实现的 IoC): ![image.png](https://static.studygolang.com/190424/a1d4c1e0973068ba16bc3c2d3e40233e.png) 2. DL 已经被抛弃,因为他需要用户自己去是使用 API 进行查找资源和组装对象。即有侵入性。 3. DI 是 Spring 使用的方式,容器负责组件的装配。 注意:Java 使用 DI 方式实现 IoC 的不止 Spring,包括 Google 的 Guice,还有一个冷门的 PicoContainer(极度轻量,但只提供 IoC)。 ## Spring 的 IoC Spring 的 IoC 设计支持以下功能: - 依赖注入 - 依赖检查 - 自动装配 - 支持集合 - 指定初始化方法和销毁方法 - 支持回调某些方法(但是需要实现 Spring 接口,略有侵入) 其中,最重要的就是依赖注入,从 XML 的配置上说, 即 ref 标签。对应 Spring RuntimeBeanReference 对象。 **对于 IoC 来说,最重要的就是容器。容器管理着 Bean 的生命周期,控制着 Bean 的依赖注入。** ## 那么, Spring 如何设计容器的呢? Spring 作者 Rod Johnson 设计了两个接口用以表示容器。 - BeanFactory - ApplicationContext BeanFactory 粗暴简单,可以理解为就是个 HashMap,Key 是 BeanName,Value 是 Bean 实例。通常只提供注册(put),获取(get)这两个功能。我们可以称之为 “低级容器”。 ApplicationContext 可以称之为 “高级容器”。因为他比 BeanFactory 多了更多的功能。他继承了多个接口。因此具备了更多的功能。 **例如资源的获取,支持多种消息(例如 JSP tag 的支持),对 BeanFactory 多了工具级别的支持等待。所以你看他的名字,已经不是 BeanFactory 之类的工厂了,而是 “应用上下文”, 代表着整个大容器的所有功能。** 该接口定义了一个 refresh 方法,此方法是所有阅读 Spring 源码的人的最熟悉的方法,用于刷新整个容器,即重新加载/刷新所有的 bean。 当然,除了这两个大接口,还有其他的辅助接口,但我今天不会花太多篇幅介绍他们。 为了更直观的展示 “低级容器” 和 “高级容器” 的关系,我这里通过常用的 ClassPathXmlApplicationContext 类,来展示整个容器的层级 UML 关系。 ![image.png](https://static.studygolang.com/190424/0649a1d1ac4903550b1784e126eea0d6.png) **有点复杂? 先不要慌,我来解释一下。** 最上面的 BeanFactory 知道吧?我就不讲了。 下面的 3 个绿色的,都是功能扩展接口,这里就不展开讲。 看下面的隶属 ApplicationContext 粉红色的 “高级容器”,依赖着 “低级容器”,这里说的是依赖,不是继承哦。他依赖着 “低级容器” 的 getBean 功能。而高级容器有更多的功能:支持不同的信息源头,可以访问文件资源,支持应用事件(Observer 模式)。 通常用户看到的就是 “高级容器”。 但 BeanFactory 也非常够用啦! 左边灰色区域的是 “低级容器”, 只负载加载 Bean,获取 Bean。容器其他的高级功能是没有的。例如上图画的 refresh 刷新 Bean 工厂所有配置。生命周期事件回调等。 **好,解释了低级容器和高级容器,我们可以看看一个 IoC 启动过程是什么样子的。说白了,就是 ClassPathXmlApplicationContext 这个类,在启动时,都做了啥。(由于我这是 interface21 的代码,肯定和你的 Spring 4.x 系列不同)。** 下图是 ClassPathXmlApplicationContext 的构造过程,实际就是 Spring IoC 的初始化过程。 ![image.png](https://static.studygolang.com/190424/b1db0f22a5caeacf2c62c1baf724dba5.png) 注意,这里为了理解方便,有所简化。 **这里再用文字来描述这个过程:** - 用户构造 ClassPathXmlApplicationContext(简称 CPAC) - CPAC 首先访问了 “抽象高级容器” 的 final 的 refresh 方法,这个方法是模板方法。所以要回调子类(低级容器)的 refreshBeanFactory 方法,这个方法的作用是使用低级容器加载所有 BeanDefinition 和 Properties 到容器中。 - 低级容器加载成功后,高级容器开始处理一些回调,例如 Bean 后置处理器。回调 setBeanFactory 方法。或者注册监听器等,发布事件,实例化单例 Bean 等等功能,这些功能,随着 Spring 的不断升级,功能越来越多,很多人在这里迷失了方向 :)。 **简单说就是:** - 低级容器 加载配置文件(从 XML,数据库,Applet),并解析成 BeanDefinition 到低级容器中。 - 加载成功后,高级容器启动高级功能,例如接口回调,监听器,自动实例化单例,发布事件等等功能。 **所以,一定要把 “低级容器” 和“高级容器” 的区别弄清楚。不能一叶障目不见泰山。** 好,当我们创建好容器,就会使用 getBean 方法,获取 Bean,而 getBean 的流程如下: ![image.png](https://static.studygolang.com/190424/914c284b2084d48362609eff404af324.png) **从图中可以看出,getBean 的操作都是在低级容器里操作的。其中有个递归操作,这个是什么意思呢?** **假设:当 Bean_A 依赖着 Bean_B,而这个 Bean_A 在加载的时候,其配置的 ref = “Bean_B” 在解析的时候只是一个占位符,被放入了 Bean_A 的属性集合中,当调用 getBean 时,需要真正 Bean_B 注入到 Bean_A 内部时,就需要从容器中获取这个 Bean_B,因此产生了递归。** 为什么不是在加载的时候,就直接注入呢?因为加载的顺序不同,很可能 Bean_A 依赖的 Bean_B 还没有加载好,也就无法从容器中获取,你不能要求用户把 Bean 的加载顺序排列好,这是不人道的。 **所以,Spring 将其分为了 2 个步骤:** - 加载所有的 Bean 配置成 BeanDefinition 到容器中,如果 Bean 有依赖关系,则使用占位符暂时代替。 - 然后,在调用 getBean 的时候,进行真正的依赖注入,即如果碰到了属性是 ref 的(占位符),那么就从容器里获取这个 Bean,然后注入到实例中 —— 称之为依赖注入。 可以看到,依赖注入实际上,只需要 “低级容器” 就可以实现。 这就是 IoC。 **所以 ApplicationContext refresh 方法里面的操作不只是 IoC,是高级容器的所有功能(包括 IoC),IoC 的功能在低级容器里就可以实现。** ## 总结 说了这么多,不知道你有没有理解Spring IoC? 这里小结一下:IoC 在 Spring 里,只需要低级容器就可以实现,2 个步骤: - 加载配置文件,解析成 BeanDefinition 放在 Map 里。 - 调用 getBean 的时候,从 BeanDefinition 所属的 Map 里,拿出 Class 对象进行实例化,同时,如果有依赖关系,将递归调用 getBean 方法 —— 完成依赖注入。 **上面就是 Spring 低级容器(BeanFactory)的 IoC。** 至于高级容器 ApplicationContext,他包含了低级容器的功能,当他执行 refresh 模板方法的时候,将刷新整个容器的 Bean。同时其作为高级容器,包含了太多的功能。一句话,他不仅仅是 IoC。他支持不同信息源头,支持 BeanFactory 工具类,支持层级容器,支持访问文件资源,支持事件发布通知,支持接口回调等等。 可以预见,随着 Spring 的不断发展,高级容器的功能会越来越多。 **诚然,了解 IoC 的过程,实际上为了了解 Spring 初始化时,各个接口的回调时机。例如 InitializingBean,BeanFactoryAware,ApplicationListener 等等接口。** 但是请注意,实现 Spring 接口代表着你这个应用就绑定死 Spring 了!代表 Spring 具有侵入性!要知道,Spring 发布时,无侵入性就是他最大的宣传点之一 —— 即 IoC 容器可以随便更换,代码无需变动。而现如今,Spring 已然成为 J2EE 社区准官方解决方案,也没有了所谓的侵入性这个说法。因为他就是标准,和 Servlet 一样,你能不实现 Servlet 的接口吗?: -) ## 最后 如果你是Java程序员,对技术提升很感兴趣,**可以加入Java高级架构攻城狮:1015919075[点击立即加入](https://jq.qq.com/?_wv=1027&k=53y0NES)免费获取笔者整理的适合1~5年的Java工程师学习参考的资源。**还有大量面试题以及解析。欢迎各位工程师加入,合理利用自己每一分每一秒的时间来学习提升自己,不要再用"没有时间“来掩饰自己思想上的懒惰!趁年轻,使劲拼,给未来的自己一个交代! ![image.png](https://static.studygolang.com/190424/4351e3997096315c4ecd0ac69f270746.png)

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2 回复  |  直到 2019-04-25 14:12:59
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