Spring系列之beanFactory与ApplicationContext

一、BeanFactory
BeanFactory 是 Spring 的“心脏”。它就是 Spring IoC 容器的真面目。Spring 使用 BeanFactory 来实例化、配置和管理 Bean。

BeanFactory：是IOC容器的核心接口， 它定义了IOC的基本功能，我们看到它主要定义了getBean方法。getBean方法是IOC容器获取bean对象和引发依赖注入的起点。方法的功能是返回特定的名称的Bean。

BeanFactory 是初始化 Bean 和调用它们生命周期方法的“吃苦耐劳者”。注意，BeanFactory 只能管理单例（Singleton）Bean 的生命周期。它不能管理原型(prototype,非单例)Bean 的生命周期。这是因为原型 Bean 实例被创建之后便被传给了客户端,容器失去了对它们的引用。

BeanFactory有着庞大的继承、实现体系，有众多的子接口、实现类。来看一下BeanFactory的基本类体系结构（接口为主）：

这是我画的BeanFactory基本的类体系结构，这里没有包括强大的ApplicationContext体系。
具体：
　　1、BeanFactory作为一个主接口不继承任何接口，暂且称为一级接口。
　　2、有3个子接口继承了它，进行功能上的增强。这3个子接口称为二级接口。
　　3、ConfigurableBeanFactory可以被称为三级接口，对二级接口HierarchicalBeanFactory进行了再次增强，它还继承了另一个外来的接口SingletonBeanRegistry
　　4、ConfigurableListableBeanFactory是一个更强大的接口，继承了上述的所有接口，无所不包，称为四级接口。
　　（这4级接口是BeanFactory的基本接口体系。继续，下面是继承关系的2个抽象类和2个实现类：）
　　5、AbstractBeanFactory作为一个抽象类，实现了三级接口ConfigurableBeanFactory大部分功能。
　　6、AbstractAutowireCapableBeanFactory同样是抽象类，继承自AbstractBeanFactory，并额外实现了二级接口AutowireCapableBeanFactory
　　7、DefaultListableBeanFactory继承自AbstractAutowireCapableBeanFactory，实现了最强大的四级接口ConfigurableListableBeanFactory，并实现了一个外来接口BeanDefinitionRegistry，它并非抽象类。
　　8、最后是最强大的XmlBeanFactory，继承自DefaultListableBeanFactory，重写了一些功能，使自己更强大。

总结：
　　BeanFactory的类体系结构看似繁杂混乱，实际上由上而下井井有条，非常容易理解。

再来看一下BeanFactory的源码：

package org.springframework.beans.factory;

public interface BeanFactory {

    /**
     * 用来引用一个实例，或把它和工厂产生的Bean区分开，就是说，如果一个FactoryBean的名字为a，那么，&a会得到那个Factory
     */
    String FACTORY_BEAN_PREFIX = "&";

    /*
     * 四个不同形式的getBean方法，获取实例
     */
    Object getBean(String name) throws BeansException;

    <T> T getBean(String name, Class<T> requiredType) throws BeansException;

    <T> T getBean(Class<T> requiredType) throws BeansException;

    Object getBean(String name, Object... args) throws BeansException;

    boolean containsBean(String name); // 是否存在

    boolean isSingleton(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException;// 是否为单实例

    boolean isPrototype(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException;// 是否为原型（多实例）

    boolean isTypeMatch(String name, Class<?> targetType)
            throws NoSuchBeanDefinitionException;// 名称、类型是否匹配

    Class<?> getType(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException; // 获取类型

    String[] getAliases(String name);// 根据实例的名字获取实例的别名

}

具体：
　　1、4个获取实例的方法。getBean的重载方法。
　　2、4个判断的方法。判断是否存在，是否为单例、原型，名称类型是否匹配。
　　3、1个获取类型的方法、一个获取别名的方法。根据名称获取类型、根据名称获取别名。一目了然！
总结：
　　这10个方法，很明显，这是一个典型的工厂模式的工厂接口。

BeanFactory最常见的实现类为XmlBeanFactory，可以从classpath或文件系统等获取资源。

（1）File file = new File("fileSystemConfig.xml");
Resource resource = new FileSystemResource(file);
BeanFactory beanFactory = new XmlBeanFactory(resource);

（2）
Resource resource = new ClassPathResource("classpath.xml"); 
BeanFactory beanFactory = new XmlBeanFactory(resource);

XmlBeanFactory可以加载xml的配置文件。假设我们有一个Car类：

package spring.ioc.demo1;

public class Car {

    private String brand;

    private String color;

    private int maxSpeed;

    public String getBrand() {
        return brand;
    }

    public void setBrand(String brand) {
        this.brand = brand;
    }

    public String getColor() {
        return color;
    }

    public void setColor(String color) {
        this.color = color;
    }

    public int getMaxSpeed() {
        return maxSpeed;
    }

    public void setMaxSpeed(int maxSpeed) {
        this.maxSpeed = maxSpeed;
    }
    
    public String toString(){
        return "the car is:"+ getBrand() + ", color is:" +getColor() +", maxspeed is:"+getMaxSpeed();
    }

    public Car() {

    }

    public Car(String brand, String color, int maxSpeed) {
        this.brand = brand;
        this.color = color;
        this.maxSpeed = maxSpeed;
    }

    public void introduce() {
        System.out.println("brand:" + brand + ";color:" + color + ";maxSpeed:"
                + maxSpeed);
    }

}

我们通过在applicationContext.xml中配置：

<bean id="car1" class="spring.ioc.demo1.Car"
        p:brand="spring注入-红旗001" 
        p:color="spring注入-紫色" 
        p:maxSpeed="520" />

通过XmlBeanFactory实现启动Spring IoC容器：

public static void main(String[] args) {

    　ResourcePatternResolver resolver = new PathMatchingResourcePatternResolver();
      Resource res = resolver.getResource("classpath:applicationContext.xml");
      BeanFactory factory = new XmlBeanFactory(res);　　　　 
　　　　//ApplicationContext factory=new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml"); 
            
       Car car = factory.getBean("car1",Car.class);
       System.out.println("car对象已经初始化完成");
       System.out.println(car.getMaxSpeed());
}

1. XmlBeanFactory通过Resource装载Spring配置信息冰启动IoC容器，然后就可以通过factory.getBean从IoC容器中获取Bean了。
2. 通过BeanFactory启动IoC容器时，并不会初始化配置文件中定义的Bean，初始化动作发生在第一个调用时。
3. 对于单实例（singleton）的Bean来说，BeanFactory会缓存Bean实例，所以第二次使用getBean时直接从IoC容器缓存中获取Bean。

二、ApplicationContext

如果说BeanFactory是Spring的心脏，那么ApplicationContext就是完整的躯体了，ApplicationContext由BeanFactory派生而来，提供了更多面向实际应用的功能。在BeanFactory中，很多功能需要以编程的方式实现，而在ApplicationContext中则可以通过配置实现。

BeanFactorty接口提供了配置框架及基本功能，但是无法支持spring的aop功能和web应用。而ApplicationContext接口作为BeanFactory的派生，因而提供BeanFactory所有的功能。而且ApplicationContext还在功能上做了扩展，相较于BeanFactorty，ApplicationContext还提供了以下的功能： 

（1）MessageSource, 提供国际化的消息访问  
（2）资源访问，如URL和文件  
（3）事件传播特性，即支持aop特性
（4）载入多个（有继承关系）上下文 ，使得每一个上下文都专注于一个特定的层次，比如应用的web层 

ApplicationContext：是IOC容器另一个重要接口， 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。

三、二者区别

1.BeanFactroy采用的是延迟加载形式来注入Bean的，即只有在使用到某个Bean时(调用getBean())，才对该Bean进行加载实例化，这样，我们就不能发现一些存在的Spring的配置问题。而ApplicationContext则相反，它是在容器启动时，一次性创建了所有的Bean。这样，在容器启动时，我们就可以发现Spring中存在的配置错误。 相对于基本的BeanFactory，ApplicationContext 唯一的不足是占用内存空间。当应用程序配置Bean较多时，程序启动较慢。

BeanFacotry延迟加载,如果Bean的某一个属性没有注入，BeanFacotry加载后，直至第一次使用调用getBean方法才会抛出异常；而ApplicationContext则在初始化自身是检验，这样有利于检查所依赖属性是否注入；所以通常情况下我们选择使用 ApplicationContext。
应用上下文则会在上下文启动后预载入所有的单实例Bean。通过预载入单实例bean ,确保当你需要的时候，你就不用等待，因为它们已经创建好了。

2.BeanFactory和ApplicationContext都支持BeanPostProcessor、BeanFactoryPostProcessor的使用，但两者之间的区别是：BeanFactory需要手动注册，而ApplicationContext则是自动注册。（Applicationcontext比 beanFactory 加入了一些更好使用的功能。而且 beanFactory 的许多功能需要通过编程实现而 Applicationcontext 可以通过配置实现。比如后处理 bean ， Applicationcontext 直接配置在配置文件即可而 beanFactory 这要在代码中显示的写出来才可以被容器识别。 ）

3.beanFactory主要是面对与 spring 框架的基础设施，面对 spring 自己。而 Applicationcontex 主要面对与 spring 使用的开发者。基本都会使用 Applicationcontex 并非 beanFactory 。

四、总结

作用：
1. BeanFactory负责读取bean配置文档，管理bean的加载，实例化，维护bean之间的依赖关系，负责bean的声明周期。

2. ApplicationContext除了提供上述BeanFactory所能提供的功能之外，还提供了更完整的框架功能：
a. 国际化支持
b. 资源访问：Resource rs = ctx. getResource(“classpath:config.properties”), “file:c:/config.properties”
c. 事件传递：通过实现ApplicationContextAware接口

3. 常用的获取ApplicationContext

FileSystemXmlApplicationContext：从文件系统或者url指定的xml配置文件创建，参数为配置文件名或文件名数组，有相对路径与绝对路径。

ApplicationContext factory=new FileSystemXmlApplicationContext("src/applicationContext.xml");
ApplicationContext factory=new FileSystemXmlApplicationContext("E:/Workspaces/MyEclipse 8.5/Hello/src/applicationContext.xml");

ClassPathXmlApplicationContext：从classpath的xml配置文件创建，可以从jar包中读取配置文件。ClassPathXmlApplicationContext 编译路径总有三种方式：

ApplicationContext factory = new ClassPathXmlApplicationContext("classpath:applicationContext.xml");
ApplicationContext factory = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml"); 
ApplicationContext factory = new ClassPathXmlApplicationContext("file:E:/Workspaces/MyEclipse 8.5/Hello/src/applicationContext.xml");

XmlWebApplicationContext：从web应用的根目录读取配置文件，需要先在web.xml中配置，可以配置监听器或者servlet来实现

<listener>
<listener-class>org.springframework.web.context.ContextLoaderListener</listener-class>
</listener>

或

<servlet>
<servlet-name>context</servlet-name>
<servlet-class>org.springframework.web.context.ContextLoaderServlet</servlet-class>
<load-on-startup>1</load-on-startup>
</servlet>

这两种方式都默认配置文件为web-inf/applicationContext.xml，也可使用context-param指定配置文件

<context-param>
<param-name>contextConfigLocation</param-name>
<param-value>/WEB-INF/myApplicationContext.xml</param-value>
</context-param>