对Spring IoC容器实现的结构分析
转自http://www.iteye.com/topic/1114190
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本文的目标：
从实现的角度来认识SpringIoC容器。
观察的角度：
从外部接口，内部实现，组成部分，执行过程四个方面来认识SpringIoC容器。
本文的风格：
首先列出SpringIoC的外部接口及内部实现所涉及到的组件列表；
其次介绍组件之间的相互关系以对整个执行过程有所把握；
然后针对每一个组件的简单介绍，包括组件的类结构图，核心功能描述，重要接口的重要方法描述；
接下来看SpringIoC容器实现对面向对象基本设计原则的遵守；
最后是后记部分。
术语约定：
组件：本文中的组件是指在功能概念上具有相对独立性的功能单元，物理结构上的特征一般由一组接口、一组抽象类、一组具体实现类、异常类、工具类所组成；
??????????? 这里的组件是一种相当狭义的描述，根据上下文的不同，组件可以有不同的表现形式，如：相对于Spring框架，SpringIoC容器就是Spring框架的一个组件，
??? 相对于系统的整体框架设计，Spring框架就是整体框架的一个组件，这里组件与模块的概念基本等同。
接口方法：一般定义在接口中，提供给外部调用的方法，接口方法最重要的在于接口提供者以清晰、简洁的定义提供了接口使用者所必需的功能特征；
基础方法：首先基础方法也是一个接口方法，但和接口方法的差别在于接口方法的直接实现依赖于基础方法(参见BeanDefintionReader接口中的方法定义)；
钩子方法：超类留给子类需要实现或重写的方法，
默认实现钩子方法：超类提供默认实现，子类可以选择是否有必要重写，
默认空实现钩子方法：超类提供一个空实现方法，子类可以选择是否有必要重写，
抽象钩子方法：超类留给子类必须实现的方法，
内部实现方法：对某一相对独立的处理逻辑的封装，以便增强代码的可读性、可修改性、可重用性，达到代码的清晰性、简洁性。
注：
本文的源代码基于Spring2.x。Spring的源代码也处于演变中，但对基础代码的影响并不大。
正文：
Spring IoC容器的外部接口:
ApplicationContext
BeanFactory
WebApplicationContext
BeanFactory是IoC容器的核心组件，其它组件都是在为BeanFactory提供服务.
ConfigurableBeanFactory
AutowireCapableBeanFactory
ListableBeanFactory
HierarchicalBeanFactory
AbstractBeanFactory
AbstractAutowireCapableBeanFactory
DefaultListableBeanFactory
SingletonBeanRegistry接口，
BeanDefintionRegistry接口，
Resource组件，
ResourceLoader组件，
BeanDefintion组件，
BeanDefintionReader组件，
XmlBeanDefinitionParser组件，
BeanDefintionParser组件，
NamespaceHandler组件，
NamespaceHandlerResolver组件，
BeanWrapper组件，
------------------------------------------------
ApplicationContext
ConfigurableApplicationContext
AbstractApplicationContext
AbstractRefreshApplicationContext
AbstractXmlApplicationContext
ClassPathXmlApplicationContext
FileSystemXmlApplicationContext
Lifecycle接口
ApplicationEventPublisher接口
ApplicationEventMulticaster组件
MessageSource组件
MessageSourceResolvable组件
-----------------------------------------------
WebApplicationContext
ConfigurableWebApplicationContext
AbstractRefreshWebApplicationContext
XmlWebApplicationContext
ContextLoader组件
ContextLoaderListener
ContextLoaderServlet
------------------------------------------------------
FactoryBean
一组回调接口，
InitializingBean
DisposableBean
BeanPostProcessor
BeanFactoryPostProcessor
BeanNameAware
BeanFactoryAware
ResourceLoaderAware
ApplicationContextPublisherAware
MessageSourceAware
ApplicationContextAware
ApplicationContextAwareProcessor
ServletContextAware
ServletConfigAware
ServletContextAwareProcessor
------------------------------------------------------------
对这三个接口(ApplicationContext、BeanFactory、WebApplicationContext)的讨论：
ApplicationContext接口是IoC容器概念的直接对应物，包括容器自身生命周期的管理(容器的启动，容器的初始化，容器的销毁)
一些便利功能的提供如：资源文件的读取，容器级事件的发布。
BeanFactory接口是IoC容器的核心，其它组件都为此组件提供支持，如Resource组件，ResourceLoader组件，BeanDefintionReader组件，
BeanDefintion组件，BeanWrapper组件等。BeanFactory接口相对于容器的概念太过低级，以至于直接使用需要应对较复杂的API。
WebApplicationContext接口提供IoC容器对Web环境的支持，与ServletAPI的集成工作。普通Java应用程序选择IoC容器使用ApplicationContext，
Web环境下的IoC容器使用WebApplicationContext。
下面来关注这两行代码的执行都发生了那些事情，以了解容器的整个执行过程。
ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
Foo foo = (Foo)applicationContext.getBean("foo");
1.首先实例化一个容器对象，
2.然后由ResourceLoader组件对参数"applicationContext.xml"进行解析，将此路径上指定的文件解析为Resource对象。
3.BeanDefinitionReader将Resource资源对象内的bean元素数据封装到BeanDefintion组件中，并通过BeanDefintionRegistry将BeanDefintion注册到
?? BeanFactory中，
4.对Resource的解析工作主要包括三个主要部分,
??? a:对xml文档的schema验证,
??? b:对默认命名空间元素的解析,这部分委托给XmlBeanDefintionParser组件完成，
??? c:对客户化命名空间元素的解析,这部分工作委托给BeanDefintionParser完成,NamespaceHadler组件和NamespaceHandlerResolver组件对BeanDefintionParser提供支持工作。
?? 这里需要提到的是一些特殊元素的解析如:import元素的解析；另外一点是对applicationContext.xml文件中的bean元素的实际解析工作是委托给
?? XmlBeanDefintionParserHelper类完成的；上面提到的组件接口列表中与BeanDefinition相关的组件有BeanDefinition组件，BeanDefintionRegistry接口，
?? 除了这两个最重要的，还有如：BeanDefintionBuilder，BeanDefintionDecorator，BeanDefinitionValueResolver，BeanDefinitionRegistryBuilder等其它与BeanDefintion相关组件,
?? 都对BeanDefintion的操作提供支持。
?? 至此，已经完成了阶段性工作，就是已经将类型信息从applicationContext.xml配置文件bean元素中读取到内存对象的BeanDefinition组件中，接下来的工作就是如何将
?? BeanDefintion组件中所保存的类型信息实例化为最终的对象。
5.接下来是容器的初始化工作：
?? 调用BeanFactoryPostProcessor接口，
?? 注册BeanPostProcessor接口，
?? 初始化MessageSource组件，
?? 初始化ApplicationEventMulticaster，
?? 注册容器级监听器，
?? 发布容器已刷新的事件，
?? ApplicationContext接口对bean对象的初始化采取一种积极初始化策略，这样做容器初始化过程虽然比较慢，但后续的每一次bean访问相对较快，因为可以从singletonCache缓存中直接获取，
6.
?? 至此下面这行代码的执行过程已结束，
?? ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
?? 接下来看这行代码的执行过程，
?? Foo foo = (Foo)applicationContext.getBean("foo");
7.
getBean(String)的目标很明确，就是根据bean的名称得到一个bean对象，
对bean对象的不同角度的分类，
首先可以分为普通的非FactoryBean类型的bean对象和FactoryBean类型的bean对象，
其次可以分为singleton类型的bean对象和非singleton类型的bean对象，
但是这些分类是建立在一个已创建的bean对象基础之上。
8.下面来看创建一个bean对象的过程，
??? createBean();
??? 首先容器对BeanDefintion进行整理，根据依赖、继承关系进行合并以得到最终的BeanDefintion，
??? 然后进行bean对象的实例化、初始化、对需要销毁操作的bean对象进行注册。
??? 在这一过程中涉及到一组回调接口的调用，包括实例化前后的处理逻辑，初始化前后的处理逻辑，初始化过程的回调逻辑，销毁操作执行逻辑，
??? 主要的回调接口有
??? InitializingBean
??? DisposableBean
??? BeanPostProcessor
??? XXXXXXAware
??? 配置风格的回调机制(init-method，destroy-method)
??? 对bean对象的初始化工作依赖于BeanWrapper组件，BeanWrapper组件以反射的方式将BeanDefintion组件中保存的属性信息设置到bean对象中。
组件描述：
Resource组件与ResourceLoader组件一起工作，将字符串格式指示的资源解析为Resource对象。
事实上ResourceLoader是Resource的工厂类，
更为全面的设计原则描述：
单一职责、开闭原则、里氏代换原则、依赖倒转原则、接口隔离原则、组合复用原则、迪米特法则；
共同重用原则、共同封闭原则，无环依赖原则、稳定依赖原则、稳定抽象原则，
总结：
要全面理解IOC容器，回答下述问题是必须的。
1。IOC容器是什么，
2。IOC容器提供什么样的功能，
3。IOC容器的特征是什么，
4。IOC容器设计的理论依据是什么，
5。IOC容器的设计需要注意的问题是什么，
6。如何实现一个IOC容器，
7。不同容器、不同IOC容器之间的比较，
参考目录：
《Expert One-on-One J2EE Design and Development》
《Expert One-on-One J2EE Development without EJB》
《Professional Java Development with the Spring Framework》
《Effective Java》
《Refactoring-Improving the Design of Existing Code》
《Agile Software Development Principles,Patterns,and Practices》
《Code Complete II》对Spring IoC容器实现的结构分析
