Spring中的ApplicationContext所体现出来的工厂模式

Spring初体验

通常我们写代码时，先定义一个Class，然后再别的地方实例化，再进行调用，比如下边的Hello World的例子，类Hello有一个say()方法，用于打印出“Hello World”的字符串，另一个类App，承载程序的入口方法main()，我们在main()方法中实例化Hello类，并调用Hello.say()方法，代码如下：

Hello.java 

package demo;
 
public class Hello {
	public Hello() {
	}
	
	public void say() {
		System.out.println("Hello world!");
	}
}

 App.java

package demo;
 
public class App {
 
	public static void main(String[] args) {
//手动硬编码创建一个Hello对象
		Hello hello=new Hello();
		hello.say();	
		
 
	}
 
}

上边是入门的编程方式，在程序规模较小的情况是没啥问题的，但程序的规模成指数级增长后，可能成千上万的对象需要创建，可能很多对象的方法还是事务性，你如何在这成千上万个new出来的对象间进行事务处理？当然此处先点到为止，暂时还没进入这么高深的步骤。总之，Sun的工程师们为此发明了一个叫EJB的东西，将某些对象的创建进行统一管理，后来的Spring也继承了这一衣钵，EJB和Spring的差别就是，EBJ很臃肿并依赖程序运行的容器，而Spring则轻巧灵活，直接内嵌在程序中。总之就是不要自己去创建对象，统一由容器创建。

Spring定义了一个叫做ApplicationContext的接口，由其实现类完成对象的创建。按照Spring的思路，将上边的代码稍作转换后写法变成了这样：

package demo;
 
import org.springframework.context.support.StaticApplicationContext;
 
public class App {
 
	public static void main(String[] args) {
 
		//StaticApplicationContext是ApplicationContext的一个具体实现，用在独立运行的程序中
		StaticApplicationContext context = new StaticApplicationContext();
		context.registerBean(Hello.class);
		Hello hello = context.getBean(Hello.class);
		hello.say();
 
	}
 
}

这里我们看到多了一个StaticApplicationContext类的引用，实例化之后，对这Hello作了一些操作，然后通过这个context就可以获取Hello的实例，这里没有了new Hello()的代码，取而代之的是context.getBean(Class)，后边的内容就跟前边一样了。这个例子暂时还没看到Spring有什么好处，但我们可以看到Spring的作用，就是用ApplicationContext接管了对象的实例化。当然，一般情况下我们也不会这样去使用Spring，并不会再实际项目中使用上下文获取对象，而是全权托管给Spring。

Spring用了反射机制创建对象，实际效果跟new一个对象是一样的。所以ApplicationContext在创建实例的时候也是调用构造方法的。为了演示Spring的托管效果，我们可以把say()方法在构造方法中调用，这样创建对象时就会调用say()方法，我们改一下Hello及App的代码：

Hello.java

package demo;
 
public class Hello {
	public Hello() {
		say();
	}
	
	public void say() {
		System.out.println("Hello world!");
	}
}

然后将main方法再改造一下，便只剩下Spring的内容，而无需编写自己的程序的调用代码，修改之后变成这样： 

App.java

package demo;
 
import org.springframework.context.support.StaticApplicationContext;
 
public class App {
 
	public static void main(String[] args) {
 
		
		StaticApplicationContext context = new StaticApplicationContext();
		context.registerBean(Hello.class);
//因为没有显式getBean()的调用，所以不会主动创建实例，我们用下边的语句进行预实例化。
		context.getBeanFactory().preInstantiateSingletons();
		
 
	}
 
}

运行App控制台打出“Hello World！”。

StaticApplicationContext就是所谓的上下文，我们将对象的生命周期交给这个上下文来管理。前边我只体验到了使用上下文来生成对象，实际上上下文还有更多的用法，可以提供除构造方法为的初始化以及销毁方法。由于StaticApplicationContext这个实现只用于测试，所以有些功能并未提供，为了体验更多的功能，接下来我们使用外部xml配置文件来指定要托管的类型。

ApplicationContext本身也有多种具体实现，使用不同的方式来进行自的初始化。ClassPathXmlApplicationContext就是其中之一，其目的是在classpath中搜索xml配置文件来进行上下的初始化。具体xml的配置文件怎么写可以参考下边的链接：Core Technologieshttps://docs.spring.io/spring-framework/docs/current/reference/html/core.html#beans-definition

我们创建一个app.xml:

"1.0" encoding="UTF-8"?>
<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
        https://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
	<bean class="demo.Hello" init-method="say" destroy-method="bye">
	bean>
beans>

Hello.java改成最初的样子：

package demo;
 
public class Hello {
	public Hello() {
	}
	
	public void say() {
		System.out.println("Hello world!");
	}
 
    public void bye() {
		System.out.println("Bye bye!");
	}
}

App.java改成如下：

package demo;
 
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
 
public class App {
 
	public static void main(String[] args) {
 
		ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("app.xml");
//关闭上下文时会销毁上下中创建的所有对象。
		context.close();
 
	}
 
}

运行App控制台打出“Hello World！”及“Bye bye!”。

工厂模式的应用

前文所体现出来的是设计模式中标准的工厂模式。每个上下文中都有一个beanFactory的实例，然后通过beanFactory产生出对象实例。意思就是说，就像工厂一样，你给定设计模型，工厂就照样子给你生产。

App.java中我们只实例化了一个上下文，但程序正常运行了。当然此处我们依然没有体验到Spring带来了什么好处，但可以看出，Spring的上下文就像一个容器，里边装载了我们需要的对象，本来我们需要在main()方法要写的代码，全部由Spring接管。同时不是说我们不需要处理对象的初始化，而是将对象的初始代码与逻辑代码进行分离，并且使用基于配置的方式实现，并不需要进行硬编码。

接下来，我们研究一下，在自己的程序之上，再套一层Spring究竟有什么好处，为什么要将对象初始化进行单独处理。

我们创建一个跟Hello类差不多的HelloTom类：

package demo;
 
public class HelloTom {
 
	public void say() {
		System.out.println("Hello Tome!");
	}
}

因为跟Hello长得一样，所以无论用不用Spring，调用方式都是一样的，我们先不用Spring来写个示例。为了使程序有一定扩展性，我们可以抽象出一个接口来，我们建一个SayHello的接口：

package demo;
 
public interface SayHello {
	void say();
}

然后Hello与HelloTom都实现这个接口：

 

Hello.java

package demo;
 
public class Hello implements SayHello {
 
	public void say() {
		System.out.println("Hello world!");
	}
}

HelloTom.java

package demo;
 
public class HelloTom implements SayHello{
 
	public void say() {
		System.out.println("Hello Tom!");
	}
}

然后修改App.java第一次调用Hello.say():

package demo;
 
public class App {
 
	public static void main(String[] args) {
		SayHello hello=new Hello();
		hello.say();
 
	}
 
}

修改App.java再次调用HelloTom.say():

package demo;
 
public class App {
 
	public static void main(String[] args) {
		SayHello hello=new HelloTom();
		hello.say();
 
	}
 
}

从这两个示例中，可以看出两个不同的类型，却可以使用同一个接口类型来表示。不过，这个示例依然需要改两次代码才能实现不同的调用，能不能不改App.java就可以实现不同的调用呢？答案是可以的。我们可以使用工厂模式，通过运行参数告诉程序来选择哪个类型，但我们不必自己去写这样的逻辑，Spring已经自带了这个功能，可以直接拿用。这次我们还是用xml配置加载的方式，这样写的好处是不用在程序中硬编码，只要修改外部的xml文件后，重新运行程序就可以了。

先将App.java改成如下：

package demo;
 
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
 
public class App {
 
	public static void main(String[] args) {
 
		ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("app.xml");
 
		SayHello hello = context.getBean(SayHello.class);
		hello.say();
 
	}
 
}

然后修改app.xml后运行App.java:

"1.0" encoding="UTF-8"?>
<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
        https://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
 
	<bean  class="demo.Hello" >	
	bean>
beans>

然后再修改app.xml

"1.0" encoding="UTF-8"?>
<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
        https://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
 
	<bean  class="demo.HelloTom" >	
	bean>
beans>

 再次运行，发现两次结果是不同的，这个示例中我们除了刚开始设计需要改了下App.java，后边我们就不用再改了，而是修改明文的app.xml文件。这样做的好处就是，对于一个明确的功能，为了对环境做出一定的适应性，我们只要在外部调整一下配置文件，而不必要对项目的主体进行修改。实现了程序代码的轻耦合，也就是减少无关代码的之间的联系。这个示例中，任意一个实现SayHello接口的子类，都可以这样注册到Spring的上下文中，以达到不一样的效果。

当然，ApplicationContext并不仅仅是个工厂实现，它还给了我们统一的编程框架。无论是CS程序，还是WEB程序，我们写Spring都是类似乐高一样的组装方式。区别就在于使用什么样的上下文。