spring系列之IOC容器结构

IOC容器结构

IOC(控制反转): 传统javaSE程序设计，我们直接在对象内部通过new进行创建对象，是程序主动去创建依赖对象，而Ioc是有专门一个容器来创建这些对象，即由Ioc容器来控制对象的创建。

大家都知道spring的核心组件分别是IOC和AOP等，其中IOC是目前开发中用的最多也最熟悉的，那么spring是怎么实现IOC组件功能的呢？我们先从IOC容器的结构出发深入浅出的讲解Spring的IOC组件，由于Spring中的IOC功能实属很强大，我会将这个作为一个系列去讲解Spring的IOC功能，当然，本人对SpringIOC功能也不是全知全会，只是将自己的一些浅薄的见解通过文章表现出来，如果有什么理解不对的地方，希望各位能在评论或者私信我。

IOC容器组件概述

资源加载器（ResourceLoader）：Spring用于加载资源文件并生成Resource的对象的组件（可类比jdk中的classloader）。
资源描述组件（Resouurce）：Spring对资源文件，如：xml、properties等资源的描述
Bean对象构建组件（BeanDefinitionReader）：Spring中将Reource转换生成beanDefinition对象的组件
Bean描述组件（BeanDefinition）：Spring对Bean描述的基本数据结构
bean注册器（BeanRegister）：用于将所有Bean注册到IOC容器中的BeanFactory中的组件
-bean容器（BeanFactory）：Spring容器，里面存放Spring所管理的所拥有的bean容器（Map）。

springIOC容器的启动过程如下：

创建Spring容器，也就是BeanFactory
Spring容器通过ResourceLoader+ResourceResolver解析资源生成Resource对象
将生成的Resource对象通过BeanDefinitionReader转换成BeanDefinition对象
将生成的BeanDefinition对象通过BeanRegister（AliasRegister、SingletonRegister）注册到容器中
容器初始化完成

这个过程就是对Spring源码IOC容器初始化的一个抽象理解，如果是不太清楚SpringIOC容器的源码的小伙伴可能会很陌生，对于这种对有看过spring源码的小伙伴，这里只需要你们有个粗略的印象就好，后面我会通过一个专栏去讲解这个SpringIOC容器的启动过程和Bean的创建过程，所以不要着急，先有个大概的印象，对之后我们去跑源码的时候会很有帮助。

IOC容器组建详解

上面，我们已经对SpringIOC容器组件进行了一个粗略的了解，下面我们再对SpringIOC容器的各个组件的继承关系、具体功能做一个解释：

资源描述组件（Resource）

是Spring对资源描述的组件，是信息的一个载体，像各种类型的文件、二进制流都是资源，这里大家应该也能想到，Spring使用过程中会使用很多资源，如xml、properties等，而Resource就是这些文件的一个载体，这个组件中有两个常用的类，如FileSystemResource表示文件系统上的资源，UrlResource则是表示网络资源。

从Resource接口的继承关系，我们也能清楚的知道它就是对文件资源的一种描述。Resource的类图中的ServletContextResource故名思义就是对tonmcat中的ServletContext资源的描述；ClassPathResource表示的类加载路径上的资源；ByteArrayResource表示的是字节数组资源。FileSystemResource和UrlResource的含义，上面已经说过了。

资源加载组件（ResourceLoader+ResourceResolver）

这个组件其实有两个功能其中一个功能是负责相关资源的加载，大家可以类比一下类加载器，这个功能有ResourceLoader体系完成，还有一个功能是资源的解析，而资源的解析是通过ResourceResolver（资源解析器）实现完成的。

而spring支持的几种加载的资源的方式有：

URL位置资源，如“file：C:/application.txt”
ClassPath位置资源，如“classpath：application.xml"(大家对这种资源加载应该是比较熟悉的)
相对路径资源，如“WEB-INF/application.xml”

而spring实现几种加载资源的方式其实就是通过策略模式所实现的，对于不同的方式加载资源采用不同的策略。而且返回的Resource对象也不同，这个过程也同样在源码中有体现。

下面这是FileSystemResourceLoader获取资源的策略，返回的Resource是继承了FileSystemResource的FileSystemContextResource，同样的其他几种加载方式在源码中都是类似的结构，这里就不过多介绍了，之后spring系列的博客会有详细说明。

看下面类图，我们发现了，ResouceLoader有两个继承分支，这两个分支分别代表着资源加载和资源解析两种功能。

BeanDefinitionReader（Bean构造器组件）

将Resouce对象转换成BeanDefinition对象，就是将内部资源数据转换成Spring Bean描述数据。这种转换的模式在Dom4j解析器中也有体现。

上面这个图中，是不完全的，在最新的spring版本中还加了一个GroovyBeanDefinitionReader，是用于构建groovy配置文件中的Bean信息的（这是一种新的定义bean的方式，个人觉得很少能用上，这里就不过多细说了，如果可以想了解的，可以去问度娘）。而PropertiesBeanDefinitionReader和XmlBeanDefinitionReader这两个类分别是构建.propertie文件中的bean对象和构建xml文件中bean对象。

Bean注册组件（BeanRegistry）

将BeanDefinition对象注册到Bean容器中。

spring一共有AliasRegistry和SingletonBeanRegistry这两种体系，分别表示通过别名注册和单例注册，这两种注册在我们使用spring的时候应该深有体会。

Bean容器组件（BeanFactory）

是整个SpringIOC的核心组件，其他组件都是为Bean容器组件服务，但又不单纯为其服务。这个组件中装着Spring容器所管理的所有的Bean对象以及所需要的各种数据。其中BeanFactory有很多文章说他是一个初级容器，是因为这个这个容器的功能很简单，就是装Bean对象，是一个纯粹的容器，而ApplicationContext这个容器不单纯是用于装Bean，它还有着其他的功能，如Bean生命周期的管理等。

可以说BeanFactory是面向spring本身而言的，而ApplicationContext是面向用户而言的。

对于ApplicationContext它不仅继承了BeanFactory的功能还和应用环境有着藕断丝连的关系。因此的它被命名为应用上下文对象是非常的合适的。

ApplicationContext 继承了 HierarchicalBeanFactory 和 ListableBeanFactory 接口，在此基础上，还通过多个其他的接口扩展了 BeanFactory 的功能。

ClassPathXmlApplicationContext：默认从类路径加载配置文件
FileSystemXmlApplicationContext：默认从文件系统中装载配置文件
ApplicationEventPublisher：让容器拥有发布应用上下文事件的功能，包括容器启动事件、关闭事件等。实现了 ApplicationListener 事件监听接口的 Bean 可以接收到容器事件，并对事件进行响应处理。在ApplicationContext 抽象实现类AbstractApplicationContext 中，我们可以发现存在一个 ApplicationEventMulticaster，它负责保存所有监听器，以便在容器产生上下文事件时通知这些事件监听者
MessageSource：为应用提供 i18n 国际化消息访问的功能；
ResourcePatternResolver ：所有 ApplicationContext 实现类都实现了类似于PathMatchingResourcePatternResolver 的功能，可以通过带前缀的 Ant 风格的资源文件路径装载 Spring 的配置文件。
LifeCycle：该接口是 Spring 2.0 加入的，该接口提供了 start()和 stop()两个方法，主要用于控制异步处理过程。在具体使用时，该接口同时被 ApplicationContext 实现及具体 Bean 实现， ApplicationContext 会将 start/stop 的信息传递给容器中所有实现了该接口的 Bean，以达到管理和控制 JMX、任务调度等目的
ConfigurableApplicationContext 扩展于 ApplicationContext，它新增加了两个主要的方法： refresh()和 close()，让 ApplicationContext 具有启动、刷新和关闭应用上下文的能力。在应用上下文关闭的情况下调用 refresh()即可启动应用上下文，在已经启动的状态下，调用 refresh()则清除缓存并重新装载配置信息，而调用close()则可关闭应用上下文。这些接口方法为容器的控制管理带来了便利，但作为开发者，我们并不需要过多关心这些方法。