IOC实现之BeanFactory体系结构(一)

我们通过讲Spring的容器是怎样启动的，它在启动过程中做了些什么，以此来引发我们IOC原理的解析，在这里我们直接使用编程式的方式来启动容器，而不会涉及到SpringMVC，如果你担心你大多数时候是SpringMVC与Spring一起使用的，看这文章没有用，请放心，在后面解析SpringMVC的时候，你会发现，无论怎么变化，无非是启动容器的触发代码位置不同而已，这里是我们直接写代码，而SpringMVC会通过对Servlet的上下文监听而启动容器...

我们先来写一个例子，这个例子注重点在于讲清楚以下几点，你可以记下这个例子，后面的一系列解析过程都是围绕着它展开的喔！

1：编程式容器的启动；

2：资源文件的定位与加载；

3：资源文件的解析；

4：Bean的生成与注册；

5：依赖注入的全过程；

/**短裤*/public class Pants {private String color;//演示构造器注入过程public Pants( String color ) {this.color = color;}@Overridepublic String toString() {return "Pants [color=" + color + "]";}}

/**人类*/public class Person {//演示引用依赖注入过程private Pants pants;private String name ;private int age;//演示集合注入过程，其它几种就不用演示了，原理一样，可举一反三private List<String> girls;public Pants getPants() {return pants;}public void setPants(Pants pants) {this.pants = pants;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public int getAge() {return age;}public void setAge(int age) {this.age = age;}public List<String> getGirls() {return girls;}public void setGirls(List<String> girls) {this.girls = girls;}@Overridepublic String toString() {return "Person [pants=" + pants + ", name=" + name + ", age=" + age+ ", girls=" + girls + "]";}}

在src/main/resources下放入以下资源文件：

<?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:aop="http://www.springframework.org/schema/aop" xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx" xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.1.xsdhttp://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-3.1.xsd http://www.springframework.org/schema/tx http://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx-3.1.xsd http://www.springframework.org/schema/aop http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-3.1.xsd" default-lazy-init="true"><bean id="pants" class="com.fyrj.compoment.spring.test.ioc.Pants"><constructor-arg index="0" name="color" value="黄色"/></bean><bean id="person" class="com.fyrj.compoment.spring.test.ioc.Person"><property name="pants" ref="pants"/><property name="name" value="张三丰"/><property name="age" value="18"/><property name="girls"><list><value>景甜</value><value>刘亦菲</value><value>克拉拉</value></list></property></bean></beans>

OK，就这两个类以及资源文件，接下来就正式开始原理解析了，你可以将源码准备好，然后跟着我一步步进行调试，进入Spring作者的思维之中，我相信，看完整个Spring系列文章，对你的帮助肯定是会有的！

我们先来看一段代码：

public class TestSpringIOC {public static void main(String[] args) {DefaultListableBeanFactory factory = new DefaultListableBeanFactory();XmlBeanDefinitionReader reader = new XmlBeanDefinitionReader(factory);Resource resource = new ClassPathResource("testSpringIOC.xml");reader.loadBeanDefinitions(resource);Person person = factory.getBean(Person.class);System.out.println(person);//上面的4行代码相当于下面的1行代码ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("testSpringIOC.xml");Person newPerson = context.getBean(Person.class);System.out.println(newPerson);}}

输出：******************************************************************************

Person [pants=Pants [color=黄色], name=张三丰, age=18, girls=[景甜, 刘亦菲, 克拉拉]]
Person [pants=Pants [color=黄色], name=张三丰, age=18, girls=[景甜, 刘亦菲, 克拉拉]]

*************************************************************************************

我们知道，我们的Bean都是由Spring来进行管理的，包括Bean的创建与依赖关系的管理，那么管理它的容器是什么呢？就是BeanFactory类，如果把Bean比作水滴，那么BeanFactory类就相当于一个桶子，它装载着大量的Bean；

我们来看看代码，上面首先声明了一个DefaultListableBeanFactory，它就是一个BeanFactory，接下来是XmlBeanDefinitionReader，见名知意，这是通过XML文件来读取BeanDefinition的类，（BeanDefinition是Spring对Bean的抽象描述类，这个类中维护折后期实例化一个Bean时所有的配置，包括我们在XML中声明的构造参数，方法参数等等...）而后声明了Resource，这是Spring对资源文件的抽象，最后调用XML读取器来载入bean定义；关于这些类的详细描述，后面解析，这里只需要有个印象即可；

由此我们看到，bean的创建过程大致是这样的，首先我们在XML中声明对POJO的配置，而后通过Resource接口转换为Spring的资源类，再通过bean读取器对XML内容进行读取，它将读取到的各种配置转换解析为BeanDefintion类，而转换后的类放入哪里，当然是它持有的引用DefaultListableBeanFactory之中； 实际上，Spring已经帮我们封装好了这一切，通过下面那一行代码，就可以完成；

说到这里，是时候来了解下Spring中BeanFactory的体系结构了；

看不清楚的话放大看吧，我们看到，BeanFactory的类关系有大量的类，还有些我没有画出来，那些我们先不去关心，通过图我们发现，Spring的Bean工厂大概沿着3条主线走，首先是最终实现类为DefaultListableBeanFactory的基础实现，而后是以上下文形式存在的的ApplicationContext的实现，而上下文又分为普通环境上下文以及WEB环境上下文，普通环境上下文以FileSystemXmlApplicationContext以及ClassPathXmlApplicationContext类来进行实现，通过名字就能知道，一个是通过从本地文件系统中读取XML配置来形成上下文另一个是通过扫描类路径中的XML配置来形成上下文环境；WEB环境是以XmlWebApplicationContext来实现的；这个类也是SpringMVC启动时构建的web上下文类，后面我们再做解析；

接下来，我们来看看BeanFactory接口的代码；

public interface BeanFactory {//通过名字获得一个BeanObject getBean(String name) throws BeansException;//通过名字与类型类获得一个Bean<T> T getBean(String name, Class<T> requiredType) throws BeansException;<T> T getBean(Class<T> requiredType) throws BeansException;//通过Bean名称与创建参数来获得一个BeanObject getBean(String name, Object... args) throws BeansException;<T> T getBean(Class<T> requiredType, Object... args) throws BeansException;//是否包含某个Beanboolean containsBean(String name);//是否是一个共享Bean，这取决于我们的配置boolean isSingleton(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException;//是否是一个原型Beanboolean isPrototype(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException;}

这些方法我们经常用到，就不多说了，接下来是它的子接口AutowireCapableBeanFactory，这是一个支持通过注解来发现与注册Bean的bean工厂，然后是ListableBeanFacrory接口，这是用来管理bean的依赖关系图的接口，然后是ConfigurableListableBeanFactory，这是用来对Bean工厂做额外配置的接口，最后它的最终实现类是DefaultListableBeanFactory，这是Spring中提供的一个成熟的Bean工厂，通过它的类关系我们知道它能做到管理bean的依赖关系，配置bean，根据注解生成bean等等功能...

如果我们使用DefaultListableBeanFactory来完成对Bean的管理，那么就像先前的代码一样，它需要借助于其它的类来加载资源，解析载入资源等等...这些都需要我们手动来完成，而ApplicationContext则不同，它虽然也要这样做但它已经帮我们将这些步骤封装好了，至于它的内部具体是怎么工作的，是怎么将XML描述转换为BeanDefinition的...这就是我们接下来要做的事情了！