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spring ioc原理

編輯:IOS開發綜合
IoC與DI 首先想說說IoC(Inversion of Control,控制倒轉)。這是spring的核心,貫穿始終。
所謂IoC,對於spring框架來說,就是由spring來負責控制對象的生命周期和對象間的關系。
這是什麼意思呢,舉個簡單的例子,我們是如何找女朋友的?常見的情況是,我們到處去看哪裡有長得漂亮身材又好的mm,
然後打聽她們的興趣愛好、qq號、電話號、ip號、iq號………,
想辦法認識她們,投其所好送其所要,然後嘿嘿……這個過程是復雜深奧的,我們必須自己設計和面對每個環節。
傳統的程序開發也是如此,在一個對象中,如果要使用另外的對象,
就必須得到它(自己new一個,或者從JNDI中查詢一個),使用完之後還要將對象銷毀(比如Connection等),對象始終會和其他的接口或類藕合起來。 那麼IoC是如何做的呢?有點像通過婚介找女朋友,在我和女朋友之間引入了一個第三者:婚姻介紹所。
婚介管理了很多男男女女的資料,我可以向婚介提出一個列表,告訴它我想找個什麼樣的女朋友,比如長得像李嘉欣,身材像林熙雷,唱歌像周傑倫,
速度像卡洛斯,技術像齊達內之類的,然後婚介就會按照我們的要求,提供一個mm,我們只需要去和她談戀愛、結婚就行了。簡單明了,
如果婚介給我們的人選不符合要求,我們就會拋出異常。整個過程不再由我自己控制,而是有婚介這樣一個類似容器的機構來控制。
Spring所倡導的開發方式就是如此,所有的類都會在spring容器中登記,告訴spring你是個什麼東西,你需要什麼東西,然後spring會在系統運行到適當的時候,
把你要的東西主動給你,同時也把你交給其他需要你的東西。所有的類的創建、銷毀都由 spring來控制,也就是說控制對象生存周期的不再是引用它的對象,而是spring。
對於某個具體的對象而言,以前是它控制其他對象,現在是所有對象都被spring控制,所以這叫控制反轉。如果你還不明白的話,我決定放棄。
IoC的一個重點是在系統運行中,動態的向某個對象提供它所需要的其他對象。這一點是通過DI(Dependency Injection,依賴注入)來實現的。比如對象A需要操作數據庫,以前我們總是要在A中自己編寫代碼來獲得一個Connection對象,有了 spring我們就只需要告訴spring,A中需要一個Connection,至於這個Connection怎麼構造,何時構造,A不需要知道。在系統運行時,spring會在適當的時候制造一個Connection,然後像打針一樣,注射到A當中,
這樣就完成了對各個對象之間關系的控制。A需要依賴 Connection才能正常運行,而這個Connection是由spring注入到A中的,依賴注入的名字就這麼來的。那麼DI是如何實現的呢? Java 1.3之後一個重要特征是反射(reflection),它允許程序在運行的時候動態的生成對象、執行對象的方法、改變對象的屬性,spring就是通過反射來實現注入的。關於反射的相關資料請查閱java doc。 理解了IoC和DI的概念後,一切都將變得簡單明了,剩下的工作只是在spring的框架中堆積木而已。如果還不明白,放棄java吧! 下面來讓大家了解一下Spring到底是怎麼運行的
 
 
 
Java代碼
 
  Java代碼
 
 
      public static void main(String[] args) {  
              ApplicationContext context = new FileSystemXmlApplicationContext(  
                      "applicationContext.xml");  
              Animal animal = (Animal) context.getBean("animal");  
              animal.say();  
          } 
 
 
  public static void main(String[] args) {
    ApplicationContext context = new FileSystemXmlApplicationContext(
      "applicationContext.xml");
    Animal animal = (Animal) context.getBean("animal");
    animal.say();
   }
 
 
  這段代碼你一定很熟悉吧,不過還是讓我們分析一下它吧,首先是applicationContext.xml
 
 
  Java代碼
 
 
      <bean id="animal" class="phz.springframework.test.Cat">  
              <property name="name" value="kitty" />  
          </bean> 
 
 
  <bean id="animal" class="phz.springframework.test.Cat">
    <property name="name" value="kitty" />
   </bean>
 
 
  他有一個類phz.springframework.test.Cat
 
 
  Java代碼
 
 
      public class Cat implements Animal {  
          private String name;  
          public void say() {  
              System.out.println("I am " + name + "!");  
          }  
          public void setName(String name) {  
              this.name = name;  
          }  
      } 
 
 
  public class Cat implements Animal {
   private String name;
   public void say() {
    System.out.println("I am " + name + "!");
   }
   public void setName(String name) {
    this.name = name;
   }
  }
 
 
  實現了phz.springframework.test.Animal接口
 
 
  Java代碼
 
 
      public interface Animal {  
          public void say();  
      } 
 
 
  public interface Animal {
   public void say();
  }
 
 
  很明顯上面的代碼輸出I am kitty!
 
  那麼到底Spring是如何做到的呢?
  接下來就讓我們自己寫個Spring 來看看Spring 到底是怎麼運行的吧!
 
  首先,我們定義一個Bean類,這個類用來存放一個Bean擁有的屬性
 
 
  Java代碼
 
 
      /* Bean Id */ 
          private String id;  
          /* Bean Class */ 
          private String type;  
          /* Bean Property */ 
          private Map<String, Object> properties = new HashMap<String, Object>(); 
 
 
  /* Bean Id */
   private String id;
   /* Bean Class */
   private String type;
   /* Bean Property */
   private Map<String, Object> properties = new HashMap<String, Object>();
 
 
  一個Bean包括id,type,和Properties。
 
  接下來Spring 就開始加載我們的配置文件了,將我們配置的信息保存在一個HashMap中,HashMap的key就是Bean 的 Id ,HasMap 的value是這個Bean,只有這樣我們才能通過context.getBean("animal")這個方法獲得Animal這個類。我們都知道 Spirng可以注入基本類型,而且可以注入像List,Map這樣的類型,接下來就讓我們以Map為例看看Spring是怎麼保存的吧
 
  Map配置可以像下面的
 
 
  Java代碼
 
 
      <bean id="test" class="Test">  
              <property name="testMap">  
                  <map>  
                      <entry key="a">  
                          <value>1</value>  
                      </entry>  
                      <entry key="b">  
                          <value>2</value>  
                      </entry>  
                  </map>  
              </property>  
          </bean> 
 
 
  <bean id="test" class="Test">
    <property name="testMap">
     <map>
      <entry key="a">
       <value>1</value>
      </entry>
      <entry key="b">
       <value>2</value>
      </entry>
     </map>
    </property>
   </bean>
 
 
  Spring是怎樣保存上面的配置呢?,代碼如下:
 
 
  Java代碼
 
 
      if (beanProperty.element("map") != null) {  
                          Map<String, Object> propertiesMap = new HashMap<String, Object>();  
                          Element propertiesListMap = (Element) beanProperty  
                                  .elements().get(0);  
                          Iterator<?> propertiesIterator = propertiesListMap  
                                  .elements().iterator();  
                          while (propertiesIterator.hasNext()) {  
                              Element vet = (Element) propertiesIterator.next();  
                              if (vet.getName().equals("entry")) {  
                                  String key = vet.attributeValue("key");  
                                  Iterator<?> valuesIterator = vet.elements()  
                                          .iterator();  
                                  while (valuesIterator.hasNext()) {  
                                      Element value = (Element) valuesIterator.next();  
                                      if (value.getName().equals("value")) {  
                                          propertiesMap.put(key, value.getText());  
                                      }  
                                      if (value.getName().equals("ref")) {  
                                          propertiesMap.put(key, new String[] { value  
                                                  .attributeValue("bean") });  
                                      }  
                                  }  
                              }  
                          }  
                          bean.getProperties().put(name, propertiesMap);  
                      } 
 
 
  if (beanProperty.element("map") != null) {
       Map<String, Object> propertiesMap = new HashMap<String, Object>();
       Element propertiesListMap = (Element) beanProperty
         .elements().get(0);
       Iterator<?> propertiesIterator = propertiesListMap
         .elements().iterator();
       while (propertiesIterator.hasNext()) {
        Element vet = (Element) propertiesIterator.next();
        if (vet.getName().equals("entry")) {
         String key = vet.attributeValue("key");
         Iterator<?> valuesIterator = vet.elements()
           .iterator();
         while (valuesIterator.hasNext()) {
          Element value = (Element) valuesIterator.next();
          if (value.getName().equals("value")) {
           propertiesMap.put(key, value.getText());
          }
          if (value.getName().equals("ref")) {
           propertiesMap.put(key, new String[] { value
             .attributeValue("bean") });
          }
         }
        }
       }
       bean.getProperties().put(name, propertiesMap);
      }
 
 
 
  接下來就進入最核心部分了,讓我們看看Spring 到底是怎麼依賴注入的吧,其實依賴注入的思想也很簡單,它是通過反射機制實現的,在實例化一個類時,它通過反射調用類中set方法將事先保存在HashMap中的類屬性注入到類中。讓我們看看具體它是怎麼做的吧。
  首先實例化一個類,像這樣
 
 
  Java代碼
 
 
      public static Object newInstance(String className) {  
              Class<?> cls = null;  
              Object obj = null;  
              try {  
                  cls = Class.forName(className);  
                  obj = cls.newInstance();  
              } catch (ClassNotFoundException e) {  
                  throw new RuntimeException(e);  
              } catch (InstantiationException e) {  
                  throw new RuntimeException(e);  
              } catch (IllegalAccessException e) {  
                  throw new RuntimeException(e);  
              }  
              return obj;  
          } 
 
 
  public static Object newInstance(String className) {
    Class<?> cls = null;
    Object obj = null;
    try {
     cls = Class.forName(className);
     obj = cls.newInstance();
    } catch (ClassNotFoundException e) {
     throw new RuntimeException(e);
    } catch (InstantiationException e) {
     throw new RuntimeException(e);
    } catch (IllegalAccessException e) {
     throw new RuntimeException(e);
    }
    return obj;
   }
 
 
  接著它將這個類的依賴注入進去,像這樣
 
 
  Java代碼
 
 
      public static void setProperty(Object obj, String name, String value) {  
              Class<? extends Object> clazz = obj.getClass();  
              try {  
                  String methodName = returnSetMthodName(name);  
                  Method[] ms = clazz.getMethods();  
                  for (Method m : ms) {  
                      if (m.getName().equals(methodName)) {  
                          if (m.getParameterTypes().length == 1) {  
                              Class<?> clazzParameterType = m.getParameterTypes()[0];  
                              setFieldValue(clazzParameterType.getName(), value, m,  
                                      obj);  
                              break;  
                          }  
                      }  
                  }  
              } catch (SecurityException e) {  
                  throw new RuntimeException(e);  
              } catch (IllegalArgumentException e) {  
                  throw new RuntimeException(e);  
              } catch (IllegalAccessException e) {  
                  throw new RuntimeException(e);  
              } catch (InvocationTargetException e) {  
                  throw new RuntimeException(e);  
              }  
      } 
 
 
  public static void setProperty(Object obj, String name, String value) {
    Class<? extends Object> clazz = obj.getClass();
    try {
     String methodName = returnSetMthodName(name);
     Method[] ms = clazz.getMethods();
     for (Method m : ms) {
      if (m.getName().equals(methodName)) {
       if (m.getParameterTypes().length == 1) {
        Class<?> clazzParameterType = m.getParameterTypes()[0];
        setFieldValue(clazzParameterType.getName(), value, m,
          obj);
        break;
       }
      }
     }
    } catch (SecurityException e) {
     throw new RuntimeException(e);
    } catch (IllegalArgumentException e) {
     throw new RuntimeException(e);
    } catch (IllegalAccessException e) {
     throw new RuntimeException(e);
    } catch (InvocationTargetException e) {
     throw new RuntimeException(e);
    }
  }
 
 
  最後它將這個類的實例返回給我們,我們就可以用了。我們還是以Map為例看看它是怎麼做的,我寫的代碼裡面是創建一個HashMap並把該HashMap注入到需要注入的類中,像這樣,
 
 
  Java代碼
 
 
      if (value instanceof Map) {  
                      Iterator<?> entryIterator = ((Map<?, ?>) value).entrySet()  
                              .iterator();  
                      Map<String, Object> map = new HashMap<String, Object>();  
                      while (entryIterator.hasNext()) {  
                          Entry<?, ?> entryMap = (Entry<?, ?>) entryIterator.next();  
                          if (entryMap.getValue() instanceof String[]) {  
                              map.put((String) entryMap.getKey(),  
                                      getBean(((String[]) entryMap.getValue())[0]));  
                          }  
                      }  
                      BeanProcesser.setProperty(obj, property, map);  
                  } 
 
 
  if (value instanceof Map) {
      Iterator<?> entryIterator = ((Map<?, ?>) value).entrySet()
        .iterator();
      Map<String, Object> map = new HashMap<String, Object>();
      while (entryIterator.hasNext()) {
       Entry<?, ?> entryMap = (Entry<?, ?>) entryIterator.next();
       if (entryMap.getValue() instanceof String[]) {
        map.put((String) entryMap.getKey(),
          getBean(((String[]) entryMap.getValue())[0]));
       }
      }
      BeanProcesser.setProperty(obj, property, map);
     }
 
 
  好了,這樣我們就可以用Spring 給我們創建的類了,是不是也不是很難啊?當然Spring能做到的遠不止這些,這個示例程序僅僅提供了Spring最核心的依賴注入功能中的一部分
 
 
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