大家家好,我是一名网络怪咖,北漂五年。相信大家和我一样,都有一个大厂梦,作为一名资深Java选手,深知Spring重要性,现在普遍都使用SpringBoot来开发,面试的时候SpringBoot原理也是经常会问到,SpringBoot是为了简化Spring开发,但是底层仍然是Spring。如果不了解Spring源码,那就更别提SpringBoot源码了,接下来我准备用两个月时间,从基础到源码彻彻底底的学习一遍Spring。
学习框架一定要踏踏实实一步一个脚印的学,很多人都比较喜欢急功近利,选择跳着学,包括我有时候也是,最终会发现你不但节约不了时间,反而会更耗时,而且学着学着很容易放弃。
IOC容器也叫spring容器
IOC容器是具有依赖注入功能的容器,负责
对象的实例化、对象和对象之间依赖关系配置、对象的销毁、对外提供对象的查找等操作,对象的整个生命周期都是由容器来控制。我们需要使用的对象都由ioc容器进行管理,不需要我们再去手动通过new的方式去创建对象,由ioc容器直接帮我们组装好,当我们需要使用的时候直接从ioc容器中直接获取就可以了。
那么spring ioc容器是如何知道需要管理哪些对象呢?
需要我们给ioc容器提供一个配置清单,这个配置
支持xml格式和java注解的方式,在配置文件中列出需要让ioc容器管理的对象,以及可以指定让ioc容器如何构建这些对象,当spring容器启动的时候,就会去加载这个配置文件,然后将这些对象给组装好以供外部访问者使用。
Bean概念
Bean :在计算机英语中,有可重用组件的含义,由spring容器管理的对象统称为
Bean对象。其实只是一个称呼而已,Bean对象就是普通的java对象,和我们自己new的对象其实是一样的,只是这些对象是由spring去创建和管理的,我们需要在配置文件中告诉spring容器需要创建哪些bean对象,所以需要先在配置文件中定义好需要创建的bean对象,这些配置统称为bean定义配置元数据信息,spring容器通过读取这些bean配置元数据信息来构建和组装我们需要的对象。
Spring容器使用步骤
往后要练习的模块有很多,这里我们直接使用maven父子工程。
只需要引入spring-context的依赖就可以了
(1)父工程的pom.xml
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
<modelVersion>4.0.0modelVersion>
<groupId>com.gzl.cngroupId>
<artifactId>spring-demoartifactId>
<packaging>pompackaging>
<version>1.0-SNAPSHOTversion>
<modules>
<module>spring-ioc-xmlmodule>
modules>
<properties>
<project.build.sourceEncoding>UTF-8project.build.sourceEncoding>
<maven.compiler.compilerVersion>1.8maven.compiler.compilerVersion>
<maven.compiler.source>8maven.compiler.source>
<maven.compiler.target>8maven.compiler.target>
<spring.version>5.3.23spring.version>
properties>
<dependencyManagement>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframeworkgroupId>
<artifactId>spring-contextartifactId>
<version>${spring.version}version>
dependency>
dependencies>
dependencyManagement>
project>
(2)子工程pom.xml
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
<parent>
<artifactId>spring-demoartifactId>
<groupId>com.gzl.cngroupId>
<version>1.0-SNAPSHOTversion>
parent>
<modelVersion>4.0.0modelVersion>
<artifactId>spring-ioc-xmlartifactId>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>junitgroupId>
<artifactId>junitartifactId>
<version>3.8.1version>
<scope>testscope>
dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframeworkgroupId>
<artifactId>spring-contextartifactId>
dependency>
dependencies>
project>
(3)添加TestController 和 TestService
public class TestController {
public TestController() {
System.out.println("TestController初始化了");
}
public void method1(){
System.out.println("method1");
}
public void method2(){
System.out.println("method2");
}
}
public class TestService {
public TestService() {
System.out.println("TestService初始化了");
}
public void method1() {
// 业务省略...
}
public void method2() {
// 业务省略...
}
}
(4)添加bean.xml
上面这一大堆url是命名空间,也就是提供了bean标签,spring需要根据这个来进行解析bean标签,如果没有他的话启动会报错
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
<bean id="testService" class="com.gzl.cn.service.TestService"/>
<bean id="testController" class="com.gzl.cn.controller.TestController"/>
beans>
(5)添加测试类
public class Client {
public static void main(String[] args) {
// 默认就是从项目根路径寻找bean.xml, classpath:bean.xml 和 bean.xml 是一样的效果
ClassPathXmlApplicationContext classPathXmlApplicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("classpath:bean.xml");
TestController testController = (TestController)classPathXmlApplicationContext.getBean("testController");
TestService testService = (TestService)classPathXmlApplicationContext.getBean("testService");
System.out.println(testController);
System.out.println(testService);
testController.method1();
}
}
运行结果:
通过运行结果不难发现,spring是通过我们提供的xml知道需要创建哪些对象,并通过无参构造器进行创建。
这里还有一个细节问题,当ClassPathXmlApplicationContext初始化过后,xml当中声明的对象就已经全部都初始化了。也就是对象是随着容器的初始化进行初始化的。
通过上面示例不能发现classPathXmlApplicationContext就是spring容器的核心,classPathXmlApplicationContext是BeanFactory下面的一个类,spring内部提供了很多表示spring容器的接口和对象,我们上面入门demo使用的是xml配置,所以这里用到了classPathXmlApplicationContext,我们来看看比较常见的几个容器接口和具体的实现类。
spring容器中具有代表性的容器就是BeanFactory接口,这个是spring容器的顶层接口,提供了容器最基本的功能。
public interface BeanFactory {
// 按bean的id查找容器中的bean
Object getBean(String var1) throws BeansException;
// 这个是一个泛型方法,按照bean的id查找指定类型的bean,返回指定类型的bean对象
<T> T getBean(String var1, Class<T> var2) throws BeansException;
// 返回容器中指定id的bean对象,允许指定显式构造函数参数/工厂方法参数,覆盖bean定义中指定的默认参数(如果有的话)
Object getBean(String var1, Object... var2) throws BeansException;
// 根据class类型来寻找bean
<T> T getBean(Class<T> var1) throws BeansException;
// 根据class类型来寻找bean,允许指定显式构造函数参数/工厂方法参数,覆盖bean定义中指定的默认参数(如果有的话)
<T> T getBean(Class<T> var1, Object... var2) throws BeansException;
// 返回指定bean的提供程序,允许延迟按需检索实例,包括可用性和惟一性选项。这个方法比较特别,以后会专门来讲
<T> ObjectProvider<T> getBeanProvider(Class<T> var1);
<T> ObjectProvider<T> getBeanProvider(ResolvableType var1);
// 根据名称判断bean是否存在
boolean containsBean(String var1);
// 是否为单实例Bean
boolean isSingleton(String var1) throws NoSuchBeanDefinitionException;
// 是否为原型(多实例)
boolean isPrototype(String var1) throws NoSuchBeanDefinitionException;
// 检查给定名称的调用是否会返回一个可赋值给指定目标类型的对象。
boolean isTypeMatch(String var1, ResolvableType var2) throws NoSuchBeanDefinitionException;
boolean isTypeMatch(String var1, Class<?> var2) throws NoSuchBeanDefinitionException;
// 根据bean的id查找返回的对象类型。
@Nullable
Class<?> getType(String var1) throws NoSuchBeanDefinitionException;
@Nullable
Class<?> getType(String var1, boolean var2) throws NoSuchBeanDefinitionException;
// 根据实例的名字获取实例的别名
String[] getAliases(String var1);
}
这个问题在面试的时候经常会问
BeanFactory有一个子接口ApplicationContext,也被称为Spring上下文,spring Ioc容器的实现,从根源上是beanfactory,它继承了BeanFactory的基本功能, 同时也继承了容器的高级功能,如:MessageSource(国际化资源接口)、ResourceLoader(资源加载接口)、ApplicationEventPublisher(应用事件发布接口)等。轮层级来说,真正可以作为一个可以独立使用的ioc容器还是DefaultListableBeanFactory,因此可以这么说,DefaultListableBeanFactory是整个spring ioc的始祖。
ApplicationContext:是IOC容器另一个重要接口,
因为ApplicationContext和BeanFactory两个都是接口我们没法从功能上区分,所以我们可以通过classPathXmlApplicationContext 和XmlBeanFactory来进行比较,classPathXmlApplicationContext 属于ApplicationContext,而 XmlBeanFactory属于BeanFactory系列的,XmlBeanFactory继承自DefaultListableBeanFactory,重写了一些功能,使自己更强大。
public class Client {
public static void main(String[] args) {
XmlBeanFactory xmlBeanFactory = new XmlBeanFactory(new ClassPathResource("bean.xml"));
}
}
运行结果:并没有访问无参构造器初始化,当通过XmlBeanFactory 第一次访问getBean方法的时候才会触发初始化!
接下来再来看classPathXmlApplicationContext:
public class Client {
public static void main(String[] args) {
ClassPathXmlApplicationContext classPathXmlApplicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("classpath:bean.xml");
}
}
运行结果:不管使用没使用都会触发初始化!
这里我们简单做个总结:
classPathXmlApplicationContext 和XmlBeanFactory的区别,XmlBeanFactory就是对应的BeanFactory,BeanFactory是懒加载方式,只在第一次使用的时候初始化。而classPathXmlApplicationContext 是初始化容器的时候加载所有对象。ApplicationContext 接口的实现类
注解的方式相对于xml方式更方便一些,也是我们比较推荐的方式,后面我们会大量使用这种方式,具体会详解。
作用:
格式:
<bean id="bean唯一标识" name="bean名称" class="完整类型名称" factory-bean="工厂bean名称" factory-method="工厂方法" scope="作用范围"
init-method="创建对象的时候执行的方法" destroy-method="卸载对象的时候执行的方法"/>
属性:
id:给对象在容器中提供一个唯一标识。name: 每个bean都有一个名称,叫做bean名称,bean名称在一个spring容器中必须唯一,否则会报错,通过bean名称可以从spring容器获取对应的bean对象。但是这个bean名称是可以存在多个的。class:指定类的全限定类名。用于反射创建对象。默认情况下调用无参构造函数。scope:指定对象的作用范围。
init-method:指定类中的初始化方法名称,也就是创建对象的时候执行。destroy-method:指定类中销毁方法名称,卸载对象的时候执行。factory-bean:工厂bean名称,使用后面会讲到factory-method:工厂方法,使用后面会讲到
bean别名
相当于人的外号一样,一个人可能有很多外号,当别人喊这个人的名称或者外号的时候,都可以找到这个人。那么bean也一样,也可以给bean起几个外号,这个外号在spring中叫做bean的别名,spring容器允许使用者通过名称或者别名获取对应的bean对象。
名称和别名可以通过bean元素中的id和name来定义,具体定义规则如下::
,;或者空格分割,最后会按照分隔符得到一个String数组,数组的第一个元素作为bean的名称,其他的作为bean的别名全类名#序号 序号是从0开始,多个别名的话依次往下排。

一个实例 bean 可以没有别名,但是一定存在bean名称!
获取当前名称的bean所有别名:String[] aliases = context.getAliases(beanName);
获取容器所有名称:String[] beanDefinitionNames = classPathXmlApplicationContext.getBeanDefinitionNames();
通过下面示例来加深一下别名和名称:
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
<bean id="testService" class="com.gzl.cn.service.TestService"/>
<bean id="testController" name="testController1,testController2,testController3" class="com.gzl.cn.controller.TestController"/>
beans>
public class Client {
public static void main(String[] args) {
ClassPathXmlApplicationContext classPathXmlApplicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("classpath:bean.xml");
String[] beanDefinitionNames = classPathXmlApplicationContext.getBeanDefinitionNames();
for (String name : beanDefinitionNames) {
System.out.println("获取bean名称为:" + name + "的别名");
String[] testServices = classPathXmlApplicationContext.getAliases(name);
System.out.println(Arrays.asList(testServices));
}
}
}
alias元素也可以用来给某个bean定义别名,语法:
<alias name="需要定义别名的bean" alias="别名" />
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
<bean id="testService" class="com.gzl.cn.service.TestService"/>
<alias name="testService" alias="testService1" />
<bean id="testController" name="testController1,testController2,testController3" class="com.gzl.cn.controller.TestController"/>
beans>
在beanFactory中维护着一个名为aliasMap的Map
集合,存储别名和beanName之间的映射关系
单例对象:scope=“singleton”
一个应用只有一个对象的实例。
生命周期:
对象出生:当应用加载,创建容器时,对象就被创建了。
对象活着:只要容器在,对象一直活着。
对象死亡:当应用卸载,销毁容器时,对象就被销毁了。
多例对象:scope=“prototype”
每次访问对象时,都会重新创建对象实例。
生命周期:
对象出生:当使用对象时,创建新的对象实例。
对象活着:只要对象在使用中,就一直活着。
对象死亡:当对象长时间不用时,被 java 的垃圾回收器回收了。
第一种方式:使用默认无参构造函数
<bean id="testService" class="com.gzl.cn.service.TestService"/>
第二种方式:spring 管理静态工厂-使用静态工厂的方法创建对象
静态工厂方法实例化Bean,其实就是定义一个工厂类,提供一个静态方法用于生产Bean实例,在将该工厂类及其静态方法配置给Spring即可
public class TestController {
/**
* 模拟一个静态工厂,创建业务层实现类
*/
public static TestService testService() {
return new TestService();
}
}
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
<bean id="testService" class="com.gzl.cn.controller.TestController" factory-method="testService"/>
beans>
public class Client {
public static void main(String[] args) {
// 1.使用 ApplicationContext 接口,就是在获取 spring 容器
ClassPathXmlApplicationContext classPathXmlApplicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("classpath:bean.xml");
// 2.根据 bean 的 id 获取对象
TestService testService = (TestService)classPathXmlApplicationContext.getBean("testService");
testService.method1();
}
}
第三种方式:spring 管理实例工厂-使用实例工厂的方法创建对象
实例工厂方法,也就是非静态工厂方法产生Bean实例,与静态工厂方式比较,该方式需要先有工厂对象,在用工厂对象去调用非静态方法,所以在进行配置时,要先配置工厂Bean,在配置目标Bean
public class TestController {
/**
* 模拟一个实例工厂,创建业务层实现类
* 此工厂创建对象,必须现有工厂实例对象,再调用方法
*/
public TestService testService() {
return new TestService();
}
}
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
<bean id="testController" class="com.gzl.cn.controller.TestController"/>
<bean id="testService" factory-bean="testController" factory-method="testService">bean>
beans>
public class Client {
public static void main(String[] args) {
// 这个参数就是传xml所在的位置,默认就是从项目根路径寻找bean.xml, classpath:bean.xml 和 bean.xml 是一样的效果
// 1.使用 ApplicationContext 接口,就是在获取 spring 容器
ClassPathXmlApplicationContext classPathXmlApplicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("classpath:bean.xml");
// 2.根据 bean 的 id 获取对象
TestController testController = (TestController) classPathXmlApplicationContext.getBean("testController");
TestService testService = (TestService) classPathXmlApplicationContext.getBean("testService");
System.out.println(testController);
System.out.println(testService);
System.out.println(testController.testService());
}
}
这里有一个细节,就是从容器当中取出来的工厂类,再次执行工厂方法拿到的对象 和 存到容器当中的对象不是一个!
第四种方式:通过FactoryBean来创建bean对象
BeanFactory是spring容器的顶层接口,而这里要说的是FactoryBean,也是一个接口,这两个接口很容易搞混淆,FactoryBean可以让spring容器通过这个接口的实现来创建我们需要的bean对象。
上面不管是静态工厂方式还是非静态工厂方式,都是自定义的工厂方法,Spring提供了FactoryBean的接口规范,FactoryBean接口定义如下:
public interface FactoryBean<T> {
String OBJECT_TYPE_ATTRIBUTE = “factoryBeanObjectType”;
T getObject() throws Exception; //获得实例对象方法
Class<?> getObjectType(); //获得实例对象类型方法
// 是否是单例
default boolean isSingleton() {
return true;
}
}
案例:
public class TestController {
public TestController() {
System.out.println("TestController初始化了");
}
}
public class TestControllerFctoryBean implements FactoryBean<TestController> {
/**
* 实际上相当于将这个方法的返回值加入到容器当中
*
* @return
*/
@Override
public TestController getObject() {
return new TestController();
}
@Override
public Class<?> getObjectType() {
// 需要创建的对象的类型
return TestController.class;
}
/**
* true代表的是单例对象,如果是false的话每次从容器获取的对象就不是同一个了
*
* @return
*/
@Override
public boolean isSingleton() {
return true;
}
}
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
<bean id="testController" class="com.gzl.cn.controller.TestControllerFctoryBean"/>
beans>
public class Client {
public static void main(String[] args) {
ClassPathXmlApplicationContext classPathXmlApplicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("classpath:bean.xml");
for (String beanName : classPathXmlApplicationContext.getBeanDefinitionNames()) {
System.out.println(beanName + ":" + classPathXmlApplicationContext.getBean(beanName));
}
}
}
当首次用到TestController时,才调用getObject() ,此工厂方式产生的Bean实例不会存储到单例池singletonObjects中,会存储到 factoryBeanObjectCache 缓存池中,并且后期每次使用到TestController都从该缓存池中返回的是同一个testController实例。
当我们的系统比较大的时候,会分成很多模块,每个模块会对应一个bean xml文件,我们可以在一个总的bean xml中对其他bean xml进行汇总,相当于把多个bean xml的内容合并到一个里面了,可以通过import元素引入其他bean配置文件。
语法:
用法如下:
bean.xml
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
<import resource="bean1.xml" />
<bean id="testController" name="testController1,testController2,testController3" class="com.gzl.cn.controller.TestController"/>
beans>
bean1.xml
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
<bean id="testService" class="com.gzl.cn.service.TestService"/>
<alias name="testService" alias="testService1"/>
beans>