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IoC 容器（Container）

会敲代码的程序猿原创SpringSpring Framework大约 6 分钟

IoC 容器（Container）

概述

Spring IoC（控制反转）容器是Spring框架的核心。 org.springframework.context.ApplicationContext接口代表Spring IoC容器，负责实例化、配置和组装Bean。

Spring提供了几个 ApplicationContext 接口的实现，在独立应用程序中，最常用的是：

支持以XML、Java注释或Java代码作为配置元数据的格式

虽然XML一直是定义配置元数据的传统格式， 但你可以通过提供少量的XML配置来指定容器使用Java注解或Java代码作为元数据格式。 以声明式方式启用对这些元数据格式的支持，从而更灵活地定义应用程序的配置信息。

为Web应用程序提供方便的ApplicationContext实例化

在大多数应用场景中，无需手动编写代码来实例化Spring IoC容器； 例如：在Web应用场景中，通常只需要在应用程序的web.xml文件中编写 8 行（或更多）模板式的Web描述符open in new window 即可初始化ApplicationContext

解析Spring框架的工作原理：应用程序类与配置元数据的整合

下图表展示了Spring框架的工作原理高层视图。通过将你的应用程序类与配置元数据结合起来， 一旦ApplicationContext被创建和初始化，你就获得了一个完全配置且可执行的系统或应用程序。

Spring IoC容器
Spring IoC容器

配置元数据

如上图所示，Spring IoC容器消费配置元数据。 这种配置元数据代表了你作为一个应用开发者，如何告诉Spring容器在你的应用中实例化、配置和组装对象。

注

注意⚠️：Spring IoC容器本身与实际配置元数据的编写格式完全解耦。 如今，许多开发者选择使用基于Java的容器配置open in new window 来构建他们的Spring应用程序。

有关在Spring容器中使用其他形式的元数据信息，参阅：

Spring的配置包含至少一个，通常是多个<bean>元素。容器必须管理这些定义的bean。

  • XML配置：将这些Bean配置为顶层 <beans/> 元素内的 <bean/> 元素
  • Java配置：将这些Bean配置为@Configuration类中的@Bean注解的方法

这些Bean的定义对应于构成应用程序的实际对象， 如服务层对象，持久层对象（Dao），表示层对象（Web控制器），基础设施对象（JPA EntityManagerFactory），JMS队列等。 通常，人们不会在容器中配置细粒度的domain对象，因为创建和加载domain对象的通常是repository和service层逻辑的责任。

下面的例子显示了基于XML的配置元数据的基本结构：

<?xml version="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 id="..." class="...">(1) (2)
        <!-- 这个bean的协作者和配置在这里 -->
    </bean>

    <bean id="..." class="...">
        <!-- 这个bean的协作者和配置在这里 -->
    </bean>

    <!-- 更多bean 定义在这里 -->

</beans>
  1. id属性是一个字符串，用于唯一标识Bean
  2. class属性是一个字符串，用于指定Bean的完整类名（包括包名）

id属性的值可以用来指代其他Bean的ref属性，从而实现Bean之间的依赖关系。 参阅 依赖open in new window。

实例化容器

提供给ApplicationContext 构造函数的一条或多条路径是资源字符串，它让容器从各种外部资源（如本地文件系统、Java CLASSPATH 等）加载配置元数据。

ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("services.xml", "daos.xml");

注

了解更多关于资源加载open in new window的信息； 它提供了一种简单的方法，可以从URI语法中定义的位置读取InputStream。 特别是，Resource路径被用来构建应用程序上下文， 如 Application Context和资源路径open in new window 中所述。

以下示例显示了服务层对象services.xml 配置文件：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
		https://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">

    <!-- services -->
    <bean id="petStore" class="org.springframework.samples.jpetstore.services.PetStoreServiceImpl">
        <property name="accountDao" ref="accountDao"/>
        <property name="itemDao" ref="itemDao"/>
        <!-- 这个bean的协作者和配置在这里 -->
    </bean>

    <!-- 更多服务的bean 定义在这里 -->

</beans>

以下示例显示数据访问对象（data access object）daos.xml 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"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
		https://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">

    <bean id="accountDao"
          class="org.springframework.samples.jpetstore.dao.jpa.JpaAccountDao">
        <!-- 这个bean的协作者和配置在这里 -->
    </bean>

    <bean id="itemDao" class="org.springframework.samples.jpetstore.dao.jpa.JpaItemDao">
        <!-- 这个bean的协作者和配置在这里 -->
    </bean>

    <!-- 更多数据访问对象的bean 定义在这里 -->

</beans>

在前面的示例中，服务层由 PetStoreServiceImpl 类和两个类型为 JpaAccountDao 和 JpaItemDao 的数据访问对象组成（基于JPA对象-关系映射标准）。

  • property name 元素指的是JavaBean属性的名称
  • ref 元素指的是引用另一个Bean定义的名称

id 和 ref元素之间的这种联系，表达了协作对象之间的依赖关系。 有关配置对象依赖项的详细信息，参阅 依赖open in new window。

使用容器

ApplicationContext是一个高级工厂的接口，能够维护不同Bean及其依赖关系的注册表。 通过使用方法 T getBean(String name, Class<T> requiredType)，你可以检索到Bean的实例。

ApplicationContext可以让你读取Bean定义（definition）并访问它们，如下例所示。

// 创建和配置Bean
ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("services.xml", "daos.xml");

// 检索配置的实例
PetStoreService service = context.getBean("petStore", PetStoreService.class);

// 使用配置的实例
List<String> userList = service.getUsernameList();

不直接依赖于Spring的API

理想情况下，应用程序代码不应该直接依赖于Spring的API，而是通过元数据（如自动装配@Autowired注解）声明对特定Bean的依赖。

虽然 ApplicationContext 接口提供了一些检索 Bean 的方法，如 getBean() 等，但在设计上，应该避免直接依赖这些方法。

例如，Spring与Web框架的集成为各种Web框架组件（如Controller控制器和JSF管理的Bean）提供了依赖注入的能力， 使得你可以通过元数据（如@Autowired注解）声明对特定Bean的依赖，而不必直接调用getBean()等方法。 这样可以使代码更加模块化、可维护性更高。

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