Spring3之IOC
Spring是一个轻量的控制反转和面向切面的容器框架。Spring框架所提供的众多功能之所以能成为一个整体，正是因为建立在IoC的基础之上。Spring是为了降低企业应用程序开发的复杂性而创建的，主要优势之一是分层架构，由7个定义良好的模块组成。这个7个模块如下：
组成spring框架的每个模块都可以单独存在，或者与其他一个或多个模块联合使用。整个Spring框架构建在Core核心模块之上，它是整个框架的基础。在该模块中，Spring为我们提供了了一个IoC容器实现，用于帮助我们以依赖注入方式管理对象之间的依赖关系。Spring的AOP框架采用Proxy模式构建，与IoC容器相结合，可以充分显示出Spring AOP的强大威力，Spring在Core核心模块和AOP某爱的基础上，为我们提供了完备的数据访问和事务管理的抽象和集成服务。在数据访问支持方面，Spring对JDBCAPI的最佳实践极大地简化了该API的使用，除此之外，Spring框架为各种当前业界流行的ORM产品，比如Hibernate、ibatis、Toplink、JPA等提供了统一的集成支持。Spring框架中的事务管理抽象层是Spring AOP的最佳实践，它直接构建在SpringAOP上为我们提供了编程式事务管理和声明式事务管理的完备支持。Spring还有一套自己的Web MVC框架，职责分明的角色让这套框架看起来十分地“醒目”。spring的Porlet MVC构建在Spring Web MVC之上，延续了Spring Web MVC的一贯风格。整个模块一起就像是一棵树一样。
一、IoC介绍
IoC(Inversion Of Control)即控制反转，是由Martin Fowler在其一篇名为《Inversion of Control Container and the Dependency Injection pattern》的论文中提出的。IoC就是由容器来控制业务对象之间的依赖关系，而非传统方式中的由代码来直接操控。控制反转的本质，是控制权由应用代码中转到了外部容器，控制权的转移即是所谓的反转，其好处是降低了业务对象之间的依赖程度，即实现了解耦。
IoC的实现策略有两种，依赖查找：容器的受控对象通过容器的API来查找自己所依赖的资源和协作对象。这种方式虽然降低了对象间的依赖，但是同时也是用了容器的API，从而造成了我们无法在容器外使用和测试对象。依赖注入（Dependency Injection）：对象只提供普通的方法给容器去让它决定依赖关系。容器全权负责组件的装配，它会把符合依赖关系的对象通过属性中的getter和setter，或是构造函数传递给需要的对象。我们将通过属性注入依赖关系的做法称为设值方法注入，将构造子参数传入的做法称为构造子注入。显然依赖注入的好处：查询依赖操作和应用代码分离，受控对象不会使用到容器的特定的API。
二、IoC讲解
我们在开发一个应用系统时，需要开发大量的java类，系统将会通过这些java类之间的相互调用来产生作用。类与类之间的调用关系是系统类之间最直接的关系。我们可将其分为调用者和被调用者。类的调用方法有三种：自己创建、工厂模式、外部注入，可用new、get、set来说明这三个方式。new是自己创建，get是从别人那里取得，set是别人送进来。下面一个学生学习图书的例子，使用接口驱动编程方式，说明这个问题。
1）new-自己创建
2)get-工厂模式
3）set-外部注入
显然第一种方式依赖于被调用者对象，第二种方式依赖于工厂，都存在依赖性。第三种方式完全抛开了依赖关系的枷锁，可以自由地由外部注入。这就是IoC，将对象的创建和获取提取到外部，并由外部容器提供需要的组件。
在IoC模式中，为调用者设置被调用者对象包括三种类型：
type1--接口注入：服务需要实现专门的接口，通过接口，由对象提供这些服务。可以从对象查询依赖性，例如从JNDI或ServiceManager等获得被调用者。
type2--构造注入：使依赖性以构造函数的形式提供，并不以JavaBean属性的形式公开。
type3--设置注入：通过JavaBean的属性（例如setter方法）分配依赖性。
type1的接口注入模式具有侵入性，要求组件必须与特定的接口相关联，而type2和type3的依赖注入均具备无侵入性的特点。Spring 对type2和type3类型的依赖注入机制提供了良好的机制。
三、IoC实现
在Spring中BeanFactory就是IoC容器的代表者，Spring容器中管理的对象就是Bean，这种Bean不同于javaBean，只是spring容器初始化、装配及管理的组件。 Spring IoC容器通过读取配置文件中的配置元数据，通过元数据对应用中的各个对象进行实例化及装配。一般使用基于xml配置文件进行配置元数据，而且Spring与配置文件是完全解耦的，可以使用其他任何可能的方式进行配置元数据，比如注解、基于java文件的、基于属性文件的配置都可以。
那Spring是如何实例化Bean，如何管理Bean以及Bean之间的依赖关系呢？ 如下图：
从上图看，Spring IoC容器首先会通过某种途径加载Configuration MetaData，然后进行解析和分析，并将分析后的信息编组为相应的BeanDefinition，最后把这些保存了Bean定义必要信息的BeanDefinition中，注册到相应的BeanDefinitionRegistry，当某个请求方通过容器的getBean方法明确地请求某个对象，或者因依赖关系容器需要隐式地调用getBean方法时，容器查看被请求对象是否初始化，并进行注入依赖，当对象装配完毕之后，容器就会返回请求方使用。
在Spring中，BeanFactory是IoC容器的核心接口，负责容纳XML文件所描述的Bean，并对Bean进行管理，包括实例化、定位、配置应用程序中的对象及建立这些对象间的依赖。Spring为我们提供了许多易用的BeanFactory的实现，XmlBeanFactory就是最常用的一个。ApplicationContext接口扩展了BeanFactory，还提供了与Spring AOP集成、国际化处理、事件传播及提供不同层次的context实现 (如针对web应用的WebApplicationContext)。ApplicationContext 增加了更多支持企业级功能支持。其完全继承BeanFactory，因而BeanFactory所具有的语义也适用于ApplicationContext。使用Spring的BeanFactory，有三个步骤如下：
第一步：配置XML元数据；第二步：实例化容器；第三步：调用BeanFactory进行Bean操作。
其中实例化容器的方法有多种：
XmlBeanFactory：BeanFactory的实现，提供基本的IoC容器功能，可以从classpath或文件系统等获取资源；
（1） File file = new File("beans.xml");
Resource resource = new FileSystemResource(file);
BeanFactory beanFactory = new XmlBeanFactory(resource);
（2） Resource resource = new ClassPathResource("beans.xml");
BeanFactory beanFactory = new XmlBeanFactory(resource);
ClassPathXmlApplicationContext：ApplicationContext的实现，从classpath获取配置文件；
BeanFactory beanFactory = new ClassPathXmlApplicationContext("beans.xml");
FileSystemXmlApplicationContext：ApplicationContext的实现，从文件系统获取配置文件。
BeanFactory beanFactory = new FileSystemXmlApplicationContext("beans.xml");
BeanFactory提供的方法及其简单，有6中方法供客户代码调用：
boolean containsBean(String) ：判断是否含有Bean；
Object getBean（String）：返回以给定名字注册的Bean实例；
Object getBean（String，Class）：返回以给定名称注册的Bean实例，并转换为给定Class类型的实例；
Class getType(String name)：返回给定名称的Bean的Class；
boolean isSingleton（String）： 判断给定名称的Bean定义是否为Singleton模式，如果找不到则抛出异常；
String[] getAlias（String）：返回给定Bean名称的所有别名。
四、IoC配置
1）配置bean元素，下面看bean的定义参数：
id属性，命名bean，是必选的；class属性，指定实例化的类，也是必选的。factory-method属性指定工厂方法，factory-bean属性指定工厂类，scope属性指定bean的作用域，depends-on属性指定依赖Bean，lazy-init属性指定是否延迟初始化bean，默认值是启用延迟初始化，init-method属性指定初始化回调方法，destroy-method属性指定析构回调方法，parent属性指定bean的父类。
其中id必须是唯一的，不可重复，scope的设定有五种选择，Singleton、Prototype、Request、Session、Global Session，分别代表单例模式只允许有一个对象实例、每次请求重新创建一个对象实例、每次http请求创建对象实例、在一个Http Session中，一个Bean定义对应一个实例、在一个全局的HttpSession中，一个Bean定义对应一个实例，后三种作用域都是在基于Web的Spring ApplicationContext情形下有效。depends-on指定在初始化之前必须初始化的bean。
2）依赖注入配置
在Spring中类的实例化有以下几种方式：
i.使用构造器实例化Bean
使用空构造器的情况下 <bean name=" " class=" " />
构造器有参数的情况下 <bean id="" class="" >
<constructor-arg index="0" value="" />
</bean>
其中value表示常量值，也可以指定引用，指定引用使用ref来引用另一个Bean定义。如果id和name同时指定的话，则name表示别名，id是标识符。还可以通过类型，名称指定参数。
ii.使用静态工厂方法实例化Bean
该种配置方法就是指定factory-method方法 ，如下：
<bean id="" class="" factory-method="">
<constructor-arg index="0" value="" />
</bean>
iii.使用实例工厂方法实例化Bean
该种配置下由于不可直接使用类调用方法，因此需要指定工厂类，如下：
<bean id="" class="" factory-bean="" factory-method="" >
<constructor-arg index="0" value="" />
</bean>
在Spring中属性的注入，需要配置的bean中有setter方法，在Spring中可以注入的属性可以是常量，引用，还可以是集合类等。
常量配置： <property name="constVar" value="constVariable" />
引用配置： <property name="refVar" ref="refVariable" /> ，还可以使用ref子标签，idref标签在启动文件时若条件不满足便会抛出异常。引用配置的标签还有<ref local="" />,<ref parent="" />,<ref bean="" />等。
空属性配置：<property name="password" > <null/> </property>
List集合配置： <property name=" " >
<list >
<value>xxx</value>
</list>
</property>
Set集合采用相似的配置。
Map集合配置： <property name="" >
<map>
<entry key="" value="" />
</map>
</property>
Property配置： <property name="" >
<props>
<prop key="" >yyy</prop>
</props>
</property>
3）依赖属性检查
在大规模的应用中，IoC容器中可能声明了几百个或者几千个Bean，这些Bean之间的依赖性往往非常复杂，设置方法注入的不足之一是无法确定一个属性将会被注入。检查所有必要的属性是否已经设置是非常困难的。Spring的依赖检查功能能够帮助检查一个Bean上的所有特定类型属性是否都已经设置。只需在bean的dependency-check属性中指定依赖检查模式就可以了。下面是Spring支持的所有依赖检查模式：
none：不执行依赖检查，任何属性都可以保持未设置状态。
simple：如果任何简单类型（原始和集合类型）的属性未设置，将抛出UnsatisfiedDependencyException异常。
object：如果任何对象类型属性没有设置，将抛出UnsatisfiedDependencyException异常。
all：如果任何类型的属性未设置，将抛出UnsatisfiedDependencyException异常。
默认模式为none，但是可以设置<beans>根元素的default-dependency-check属性来改变，这样将改变IoC容器中的所有Bean的默认依赖检查模式。
如果要对特定的属性进行检查，可使用@Required注解，Spring bean后处理器RequiredAnnotationBeanPostProcessor会检查带有@Required注解的所有Bean属性是否设置。
4）自动装配
Spring中Bean和Bean之间互相访问时，我们需要显示指定引用装配它，使用<ref>设置，然后一个大的项目spring配置文件会十分庞大，手动装配比较麻烦，我们可以使用Spring提供的自动装配功能。自动装配通过配置<bean>标签的“autowire”属性来改变自动装配方式。Spring支持的自动装配模式：
no： 不执行自动装配，必须显示地装配依赖。
byName：对于每个Bean属性，装配一个同名的Bean。
byType：对于每个Bean属性，装配类型与之兼容的一个Bean。如果找到超过一个Bean，将抛出UnsatisfiedDependencyException异常。
Constructor： 对于每个构造程序参数，首先寻找与参数兼容的Bean。然后，选择具有最多匹配参数的构造程序。对于存在歧义的情况，将抛出UnsatisfiedDependencyException异常。
autodetect： 如果找到一个没有参数的默认构造程序，依赖将按照类型自动装配。否则，将由构造程序自动装配。
默认模式是no，但是可以设置<beans>根元素的default-autowire属性修改，但是在实践中，我们建议仅将自动装配应用到组件依赖不复杂的应用程序中。
还可以使用注解方式自动装配Bean，@Autowired和@Resource，需要注册一个AutowiredAnnotationBeanPostProcessor实例，也可以简单地包含<context:annotation-config />元素，这将自动注册一个AutowiredAnnotationBeanPostProcessor实例。@Autowired方式是按类型装配，而@Reource方式是默认按名称装配，当找不到和名称匹配的bean才会按类型装配。@Qualifier（xxx）为autowired方式提供一个按名称装配的候选Bean。
5）加载资源和组件扫描
Spring能够从Classpath中自动检测组件，默认情况下，它能用特定的典型化注解检测所有组件。@Conponent指示Spring管理的基本组件 ，@Repository注解指示持久层的一个DAO组件，@Service注解指示服务层的一个业务组件，@Controller指示表现层的一个控制器组件。有了注解之后，我们需要声明一个xml元素<context:component-scan base-package=" " />要求Spring扫描这些注解。
在Spring中如果我们需要获取IoC容器的内部资源，Spring提供了提供了几种感知接口：
BeanNameAware：IoC容器中配置的实例的Bean名称。
BeanFactoryAware：当前的Bean工厂，通过它可以调用容器的服务。
ApplicationContextAware：当前应用上下文，通过它可以调用容器的服务。
MessageSourceAware：消息资源，通过它可以解析文本消息。
ApplicationEventPublisherAware： 应用事件发布者，通过它可以发布应用事件。
ResourceLoaderAware： 资源装载器，通过它可以加载外部资源。
感知接口中的设置方法在Bean属性设置之后、初始化回调方法调用之前调用，说明如下：
a）构造程序或者工厂方法创建bean实例
b）为Bean属性设置值和Bean引用。
c）调用感知接口中定义的设置方法。
d）调用初始化回调方法。
e) bean可以使用。
f） 容器关闭时，调用析构回调方法。
有时候我们需要从不同位置（例如文件系统、classpath、URL）读取外部资源（如文本文件、XML文件、属性文件或图像文件)。在Spring中资源装载器提供统一的getResource()方法，按照资源路径读取外部资源。从文件系统加载转使用file前缀，如file:c:/shop/banner.txt。从classpath加载资源则使用classpath前缀，如classpath:com/spring/example/banner.txt。从URL加载如 http://xyz/banner.txt。
如果我们想把配置在外部文件的参数配置到bean属性中，如配置数据库时的参数。Spring有一个名为PropertyPlaceholderConfigure的Bean工厂后处理器，用来将部分Bean配置外部化为一个属性文件。在Bean配置文件中使用 ${var} 形式的变量，PropertyPlaceholderConfigure将从属性文件中加载属性并且用它们替代变量。如
<bean id="propertyConfigurer" class="org.springframework.beans.factory.config.PropertyPlaceholderConfigurer">
在使用时如下： <property name="driverClassName">
五、IoC使用
如上面的使用方法，下面提供简单的使用方法：
配置文件： <bean id="personService" class="org.spring.example.PersonService">
使用获取Bean：public class SpringTest {
