02-Spring与IOC

二、Spring与IOC

1. 控制反转IOC的概述

控制反转（IOC：Inversion of Control）是一个概念，是一种思想。指将传统上由程序代码直接操控的对象调用权交给容器，通过容器来实现对象的装配和管理。控制反转就是对对象控制权的转移，从程序代码本身反转到了外部容器。
IOC是一个概念，是一种思想，其实现方式多种多样。当前比较流行的实现方式有两种：依赖注入和依赖查找。依赖注入的方式应用更加广泛。

• 依赖注入【DI：Dependency Injection,DI】：是指在程序运行过程中，若需要调用另一个对象协助时，无须在代码中创建被调用者，而是依赖于外部容器，由外部容器创建后传递给程序。
• 依赖查找【DL：Dependency Lookup,DL】：容器提供回调接口和上下文环境给组件，程序代码则需要提供具体的查找方式。比较典型的是依赖与JNDI服务接口(Java Naming and Directory Interface)的查找。
  依赖注入是目前最优秀的解耦方式。依赖注入让Spring的bean之间以配置文件的方式组织在一起，而不是以硬编码的方式耦合在一起的。

总结：
IOC控制反转就是将对象的创建全给了Spring容器。
DI依赖注入的前提是有IOC的环境，Spring创建这个类的过程中，Spring将类依赖的属性设置进去。

2. Spring的工厂类

Bean组件主要解决：Bean的定义，Bean的创建以及对Bean的解析。
开发者关心Bean的创建，其他由Spring内部帮你完成。
（1）Bean的创建是典型的工厂模式，它的顶级接口是BeanFactory，

ApplicationContext工厂：

ApplicationContext用于加载Spring的配置文件，在程序中充当“容器”的角色，其实现类有两个，通过ctrl+t查看。
A：配置文件在类路径下：使用ClassPathXmlApplicationContext实现类进行加载。
B：配置文件在本地目录中或者在项目根路径下：使用FileSystemXmlApplicationContext实现类进行加载。

	@Test
	public void classPathXmlTest() {
		ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
		IStudentService studentService = (IStudentService) ac.getBean("studentService");
		studentService.some();
	}
	@Test
	public void FileSystemXmlTest() {
		ApplicationContext ac = new FileSystemXmlApplicationContext("d:/applicationContext.xml");
		IStudentService studentService = (IStudentService) ac.getBean("studentService");
		studentService.some();
	}

BeanFactory工厂：

BeanFactory接口对象也可作为Spring容器出现。BeanFactory接口是ApplicationContext接口的父类。
若要创建BeanFactory容器，需要使用其实现类XmlBeanFactory，该类可以加载Spring配置文件。而Spring配置文件以资源Resource的形式出现在XmlBeanFactory类的构造器参数中。Resource是一个接口，其具体有两个实现类：
A：ClassPathResource：指定类路径下的资源文件
B：FileSystemResource：指定项目根路径或者本地磁盘路径下的资源文件。

	@Test
	public void BeanFactoryTest() {
		BeanFactory factory = new XmlBeanFactory(new ClassPathResource("applicationContext.xml"));
		IStudentService studentService = (IStudentService) factory.getBean("studentService");
		studentService.some();
	}

BeanFactory和ApplicationContext的区别：

虽然这两个接口容器所要加载的Spring配置文件是同一个文件，但在代码中的这两个容器对象却不是同一个对象，即不是同一个容器：它们对于容器内对象的装配（创建）时机是不同的。

ApplicationContext容器中对象的装配时机：

ApplicationContext容器，会在容器对象初始化时，将其中的所有对象一次性全部装配好。以后代码中若要使用到这些对象，只需从内存中直接获取即可，执行效率比较高，但占用内存。

ApplicationContext容器中对象的装配时机：

BeanFactory容器，对容器中对象的装配与加载采用延迟加载策略，即在第一次调用getBean()时，才真正装配该对象。

	@Test
	public void BeanFactoryTest() {
		// 获取容器：此时容器中的对象还未进行装配
		BeanFactory factory = new XmlBeanFactory(new ClassPathResource("applicationContext.xml"));
		// 执行下面语句时，会对studentService对象进行装配
		IStudentService studentService = (IStudentService) factory.getBean("studentService");
		studentService.some();
	}

3. Bean的装配

Bean的装配，即Bean对象的创建。容器根据代码要求创建Bean对象后再传递给代码的过程，称为Bean的装配。
装配的方式：默认形式、

• 默认装配方式
  代码通过getBean()方法从容器中获取指定的Bean实例，容器首先会调用Bean类的无参构造器，利用反射，创建空值的实例对象。
• 动态工厂Bean
  有些时候，项目中需要通过工厂类来创建Bean实例，而不能像前面例子中似的，直接由Spring容器来装配Bean实例。使用工厂模式创建Bean实例，就会使工厂类与要创建的Bean类耦合到一起。
  （1）动态工厂Bean作为普通Bean使用
  将动态工厂Bean作为普通Bean来使用是指，在配置文件中注册动态工厂Bean后，测试类直接通过getBean()获取到工厂对象，再由工厂对象调用其相应方法创建相应的目标对象。配置文件中无需注册目标对象的Bean。因为目标对象的创建不由Spring容器来管理。
  但这样做的缺点是：不仅工厂类与目标类耦合到一起了，测试类与工厂类也耦合到一起了。

public class ServiceFactory{
    public IUserService getUserService(){
        return new UserServiceImpl();
    }
}

<bean id="factory" class="com.zhy.service.ServiceFactory" />

@Test
public void factoryTest(){
    ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
    // 从Spring容器中获取factory
    ServiceFactory factroy = ac.getBean("factory");
    IUserService userService = factory.getUserService();
    userService.doSome();
}

（2）使用Spring的动态工厂Bean
Spring对于使用动态工厂来创建的Bean，由专门的属性定义。
factory-bean指定相应的工厂Bean，由factory-method指定创建所用方法。此时配置文件中至少会有两个bean的定义：工厂类的bean，与工厂类所要创建的目标类Bean。而测试类中不再需要获取工厂Bean对象了，可以直接获取目标Bean对象，实现测试类与工厂类间的解耦。

<bean id="factory" class="com.zhy.service.ServiceFactory" />
<bean id="userService" factory-bean="factory" factory-method="getUserService" />

@Test
public void springFactoryTest(){
    ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
    IUserService userService = ac.getBean("userService");
    userService.doSome();
}

（3）静态工厂Bean
使用工厂模式中的静态工厂来创建实例Bean。
此时需要注意：静态工厂无需工厂实例，所以不再需要定义静态工厂。
而对于工厂所要创建的Bean，其实不是由自己的类创建的，所以无需指定自己的类。但其实是由工厂类创建的，所以需要指定所用工厂类，故class属性指定的是工厂类而非自己的类。当然，还需要通过factory-method属性指定工厂方法。

public class ServiceFactory{
    public static IUserService getUserService(){
        return new UserServiceImpl();
    }
}

<bean id="userService" class="com.zhy.service.ServiceFactory" factory-method="getUserService" />

4. 容器中Bean的作用域

当通过Spring容器创建一个Bean实例时，不仅可以完成Bean的实例化，还可以通过scope属性，为Bean指定特定的作用域。Spring支持五种作用域。
（1）singleton：单例模式。即在整个Spring容器中，使用Singleton定义的Bean将是单例的，只有一个实例，默认为单例的。
（2）prototype：多例模式。即每次使用getBean()方法获取实例都是一个新的实例。
（3）request：对于每次HTTP请求，都将会产生一个不同的Bean实例。
（4）session：对于每个不同的HTTP session，都将会产生一个不同的Bean实例。
（5）global-session：

注意：
1.对于scope的值为request、session、global-session，只有在Web应用是使用Spring时，该作用于才有效。
2.对于scope的值为singleton的单例模式，该bean是在容器被创建时就被装配好了。
3.对于scope的值为prototype的原型模式，Bean实例是在代码中使用该Bean实例时才进行装配的。

5. Bean的后处理器

Bean后处理器是一种特殊的Bean，容器中所有的Bean在初始化时，均会自动执行该类的两个方法。由于该Bean是由其他Bean自动调用执行，不是程序员手工调用，故此Bean无需id属性。
需要做的是，在Bean后处理器类方法中，只要对Bean类与Bean类中的方法进行判断，就可实现对指定的Bean的指定方法进行功能扩展与增强。方法返回地Bean对象，即是增强过的对象。
代码中需要自定义Bean后处理器类。该类是实现了接口BeanPostProcessor的类。该接口中包含两个方法，分别在目标Bean初始化完毕之前与之后执行。它们的返回值为：功能被扩展或增强后的Bean对象。
Bean初始化完毕有一个标志，一个方法将被执行。即当该方法被执行时，表示该Bean被初始化完毕。所以，Bean后处理器中两个方法的执行，是在这个方法之前之后执行。这个方法在后面将会讲到。
public Object postProcessBeforeInitialzation(Object bean,String beanId) throws BeansException
该方法会在目标Bean初始化完毕之前由容器自动调用。
public Object postProcessAfterInitialzation(Object bean,String beanId) throws BeansException
该方法会在目标Bean初始化完毕之后由容器自动调用。
它们的参数是：第一个参数是系统即将初始化的Bean实例，第二个参数是该Bean实例的id属性值。若Bean没有id就是name属性值。

举例：
程序中有一个业务接口IService，其中两个业务方法some()和other()。有两个Bean：StudentServiceImpl和TeacherServiceImpl()，均实现了IService接口。
要求：对StudentServiceImpl的some()方法进行增强，输出其开始执行时间与执行结束时间。

public interface IService{
    void some();
    void other();
}
public class StudentServiceImpl implements IService{
    @Override
    public void some(){
        System.out.println(this.getClass().getSimpleName()+",执行some()方法");
    }
    @Override
    public void other(){
        System.out.println(this.getClass().getSimpleName()+",执行other()方法");
    }
}
public class MyBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor{
    @Override 
    public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean,String beanName){
        System.out.println("执行postProcessBefreInitialization()");
        // 即使不对bean进行增强，也要使用方法返回bean，不能为默认的null,否则将抛出空指针异常。
        return bean;
    }   
    @Override 
    public Object postProcessAfterInitialization(final Object bean,String beanName){
        if("studentService".equals(beanName)){
            Proxu.newProxyInstance(bean.getClass().getClassLoader(),bean.getClass().getInterfaces(),new InvocationHandler(){
    public Object invoke(Object proxy,Method method,Object[] args) throws Throwable{
        if("some".equals(method.getName())){
            System.out.println("目标方法执行开始时间："+System.currentTimeMillis());
            // 执行目标方法
            Object result = method.invoke(bean,args);
            System.out.println("目标方法执行结束时间："+System.currentTimeMillis());
            return result;
        }
        return method.invoke(bean,args);
    }
});
return proxy;
        }
    return bean;
    } 
}

<bean id="studentService" class="com.zhy.service.impl.StudentServiceImpl"/>
<bean id="teacherService" class="com.zhy.service.impl.TeacherServiceImpl"/>
<bean class="com.zhy.MyBeanPostProcessor"/>

@Test
public void factoryTest(){
    ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
    // 从Spring容器中获取factory
    IService studentService= (IService)ac.getBean("studentService");
    studentService.some();
    studentService.other();
    IService teacherService= (IService)ac.getBean("teacherService");
    teacherService.some();
    teacherService.other();
}

6. 定制Bean的生命始末

可以为Bean定制初始化后的生命行为，也可以为Bean定制销毁前的生命行为。
步骤：

1. 这些方法需要在Bean类中实现定义好：方法名是随意的public void方法。
2. 其次在配置文件的标签中添加如下属性
   • init-method：指定初始化方法的方法名
   • destory-method：指定销毁方法的方法名

注意：如果希望看到Bean的destory-method的执行结果，需要满足两个条件：
（1）Bean为singleton，即单例的。
（2）要确保容器关闭，接口ApplicationContext没有close()方法，但其实现类有。所以，可以将ApplicationContext强转为其实现类对象，或者直接创建的就是实现类对象。

<bean id="userService" class="com.zhy.service.impl.UserServiceImpl" 
    init-method="setUp" destory-method="tearDown"/>

@Test
public void destoryMethodTest(){
    ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
    IUserService userService = (IUserService) ac.getBean("userService");
    userService.doSome();
    userService.doOther();
    // 关闭容器对象
    ((ClassPathXmlApplicationContext)ac).close();
}

7. Bean的生命周期

Bean实例从创建到最后销毁，需要经过很多过程，执行很多生命周期方法。

1. 调用无参构造器，创建实例对象。
2. 调用参数的setter，为属性注入值。
3. 若Bean实现了BeanNameAware接口，则会执行接口方法setBeanName(String beanId)，使bean类可以获取其在容器中的id名称。
4. 若Bean实现了BeanFactoryAware接口，则执行接口方法setBeanFactory(BeanFactory factory)，使Bean类可以获取到BeanFactory对象。
5. 若定义并注册了Bean后处理器BeanPostProcessor，则执行接口方法postProcessBeforeInitialization()。
6. 若Bean实现了InitializingBean接口，则执行接口afterPropertiesSet()。该方法在Bean的所有属性的set方法执行完毕后执行，是Bean初始化结束的标志，即Bean实例化结束。
7. 若设置了init-method方法，则执行。
8. 若定义并注册了Bean后处理器BeanPostProcssor，则执行接口方法postProcessAfterInitialization()。
9. 执行业务方法。
10. 若Bean实现了DisposableBean接口，则执行接口方法destory()。
11. 若设置了destory-method方法，则执行。