Spring学习（一）

文章内容来自：

https://www.w3cschool.cn/wkspring/dcu91icn.html

https://www.cnblogs.com/xiaoxi/p/5846416.html

https://www.sohu.com/a/230831412_505825

Spring 框架提供约 20 个模块，可以根据应用程序的要求来使用。

核心容器

核心容器由spring-core，spring-beans，spring-context，spring-context-support和spring-expression（SpEL，Spring表达式语言，Spring Expression Language）等模块组成。

spring-core模块提供了框架的基本组成部分，包括 IoC 和依赖注入功能。

spring-beans 模块提供 BeanFactory，工厂模式的微妙实现，它移除了编码式单例的需要，并且可以把配置和依赖从实际编码逻辑中解耦。

context模块建立在由core和 beans 模块的基础上建立起来的，它以一种类似于JNDI注册的方式访问对象。Context模块继承自Bean模块，并且添加了国际化（比如，使用资源束）、事件传播、资源加载和透明地创建上下文（比如，通过Servelet容器）等功能。Context模块也支持Java EE的功能，比如EJB、JMX和远程调用等。ApplicationContext接口是Context模块的焦点。spring-context-support提供了对第三方库集成到Spring上下文的支持，比如缓存（EhCache, Guava, JCache）、邮件（JavaMail）、调度（CommonJ, Quartz）、模板引擎（FreeMarker, JasperReports, Velocity）等。

spring-expression模块提供了强大的表达式语言，用于在运行时查询和操作对象图。它是JSP2.1规范中定义的统一表达式语言的扩展，支持set和get属性值、属性赋值、方法调用、访问数组集合及索引的内容、逻辑算术运算、命名变量、通过名字从Spring IoC容器检索对象，还支持列表的投影、选择以及聚合等。

Spring BeanFactory 容器

BeanFactory 是 Spring 的“心脏”。它就是 Spring IoC 容器的真面目。Spring 使用 BeanFactory 来实例化、配置和管理 Bean。

BeanFactory：是IOC容器的核心接口，它定义了IOC的基本功能，我们看到它主要定义了getBean方法。getBean方法是IOC容器获取bean对象和引发依赖注入的起点。方法的功能是返回特定的名称的Bean。

注意，BeanFactory 只能管理单例（Singleton）Bean 的生命周期。它不能管理原型(prototype,非单例)Bean 的生命周期。这是因为原型 Bean 实例被创建之后便被传给了客户端,容器失去了对它们的引用。

BeanFactory有着庞大的继承、实现体系，有众多的子接口、实现类。来看一下BeanFactory的基本类体系结构（接口为主）：

具体：

　　1、BeanFactory作为一个主接口不继承任何接口，暂且称为一级接口。
　　2、有3个子接口继承了它，进行功能上的增强。这3个子接口称为二级接口。
　　3、ConfigurableBeanFactory可以被称为三级接口，对二级接口HierarchicalBeanFactory进行了再次增强，它还继承了另一个外来的接口SingletonBeanRegistry
　　4、ConfigurableListableBeanFactory是一个更强大的接口，继承了上述的所有接口，无所不包，称为四级接口。
　　（这4级接口是BeanFactory的基本接口体系。继续，下面是继承关系的2个抽象类和2个实现类：）
　　5、AbstractBeanFactory作为一个抽象类，实现了三级接口ConfigurableBeanFactory大部分功能。
　　6、AbstractAutowireCapableBeanFactory同样是抽象类，继承自AbstractBeanFactory，并额外实现了二级接口AutowireCapableBeanFactory
　　7、DefaultListableBeanFactory继承自AbstractAutowireCapableBeanFactory，实现了最强大的四级接口ConfigurableListableBeanFactory，并实现了一个外来接口BeanDefinitionRegistry，它并非抽象类。
　　8、最后是最强大的XmlBeanFactory，继承自DefaultListableBeanFactory，重写了一些功能，使自己更强大。

总结：
　　BeanFactory的类体系结构看似繁杂混乱，实际上由上而下井井有条，非常容易理解。

再来看一下BeanFactory的源码：

public interface BeanFactory {
    /**
     * 用来引用一个实例，或把它和工厂产生的Bean区分开，就是说，如果一个FactoryBean的名字为a，那么，&a会得到那个Factory
     */
    String FACTORY_BEAN_PREFIX = "&";
     /*
     * 四个不同形式的getBean方法，获取实例
     */
    Object getBean(String arg0) throws BeansException;

    <T> T getBean(String arg0, Class<T> arg1) throws BeansException;

    Object getBean(String arg0, Object... arg1) throws BeansException;

    <T> T getBean(Class<T> arg0) throws BeansException;

    <T> T getBean(Class<T> arg0, Object... arg1) throws BeansException;

    <T> ObjectProvider<T> getBeanProvider(Class<T> arg0);

    <T> ObjectProvider<T> getBeanProvider(ResolvableType arg0);

    boolean containsBean(String arg0); // 是否存在

    boolean isSingleton(String arg0) throws NoSuchBeanDefinitionException;

    boolean isPrototype(String arg0) throws NoSuchBeanDefinitionException; // 是否为原型（多实例）

    boolean isTypeMatch(String arg0, ResolvableType arg1) throws NoSuchBeanDefinitionException; 

    boolean isTypeMatch(String arg0, Class<?> arg1) throws NoSuchBeanDefinitionException;// 名称、类型是否匹配

    @Nullable
    Class<?> getType(String arg0) throws NoSuchBeanDefinitionException;

    String[] getAliases(String arg0); // 根据实例的名字获取实例的别名
}

具体：
　　1、4个获取实例的方法。getBean的重载方法。
　　2、4个判断的方法。判断是否存在，是否为单例、原型，名称类型是否匹配。
　　3、1个获取类型的方法、一个获取别名的方法。根据名称获取类型、根据名称获取别名。一目了然！
总结：
　　这10个方法，很明显，这是一个典型的工厂模式的工厂接口。

BeanFactory最常见的实现类为XmlBeanFactory，可以从classpath或文件系统等获取资源。

第一步利用框架提供的 XmlBeanFactory() API 去生成工厂 bean，以及利用 ClassPathResource() API 去加载在路径 CLASSPATH 下可用的 bean 配置文件。XmlBeanFactory() API 负责创建并初始化所有的对象，即在配置文件中提到的 bean。

第二步利用第一步生成的 bean 工厂对象的 getBean() 方法得到所需要的 bean。这个方法通过配置文件中的 bean ID 来返回一个真正的对象，该对象最后可以用于实际的对象。一旦得到这个对象，你就可以利用这个对象来调用任何方法。

1. XmlBeanFactory通过Resource装载Spring配置信息冰启动IoC容器，然后就可以通过factory.getBean从IoC容器中获取Bean了。
2. 通过BeanFactory启动IoC容器时，并不会初始化配置文件中定义的Bean，初始化动作发生在第一个调用时。
3. 对于单实例（singleton）的Bean来说，BeanFactory会缓存Bean实例，所以第二次使用getBean时直接从IoC容器缓存中获取Bean。

Spring ApplicationContext 容器

ApplicationContext由BeanFactory派生而来，提供了更多面向实际应用的功能。在BeanFactory中，很多功能需要以编程的方式实现，而在ApplicationContext中则可以通过配置实现。

BeanFactorty接口提供了配置框架及基本功能，但是无法支持spring的aop功能和web应用。而ApplicationContext接口作为BeanFactory的派生，因而提供BeanFactory所有的功能。而且ApplicationContext还在功能上做了扩展，相较于BeanFactorty，ApplicationContext还提供了以下的功能：

（1）MessageSource, 提供国际化的消息访问
（2）资源访问，如URL和文件
（3）事件传播特性，即支持aop特性
（4）载入多个（有继承关系）上下文，使得每一个上下文都专注于一个特定的层次，比如应用的web层

最常被使用的 ApplicationContext 接口实现：

FileSystemXmlApplicationContext：该容器从 XML 文件中加载已被定义的 bean。在这里，你需要提供给构造器 XML 文件的完整路径。

ClassPathXmlApplicationContext：该容器从 XML 文件中加载已被定义的 bean。在这里，你不需要提供 XML 文件的完整路径，只需正确配置 CLASSPATH 环境变量即可，因为，容器会从 CLASSPATH 中搜索 bean 配置文件。

WebXmlApplicationContext：该容器会在一个 web 应用程序的范围内加载在 XML 文件中已被定义的 bean。

ApplicationContext：是IOC容器另一个重要接口，它继承了BeanFactory的基本功能，同时也继承了容器的高级功能，如：MessageSource（国际化资源接口）、ResourceLoader（资源加载接口）、ApplicationEventPublisher（应用事件发布接口）等。

以下是ApplicationContext的源码：

public interface ApplicationContext extends EnvironmentCapable, ListableBeanFactory, HierarchicalBeanFactory,
        MessageSource, ApplicationEventPublisher, ResourcePatternResolver {
    @Nullable
    String getId();

    String getApplicationName();

    String getDisplayName();

    long getStartupDate();

    @Nullable
    ApplicationContext getParent();

    AutowireCapableBeanFactory getAutowireCapableBeanFactory() throws IllegalStateException;
}

第一步生成工厂对象。加载完指定路径下 bean 配置文件后，利用框架提供的 FileSystemXmlApplicationContext API 去生成工厂 bean。FileSystemXmlApplicationContext 负责生成和初始化所有的对象，比如，所有在 XML bean 配置文件中的 bean。

第二步利用第一步生成的上下文中的 getBean() 方法得到所需要的 bean。这个方法通过配置文件中的 bean ID 来返回一个真正的对象。一旦得到这个对象，就可以利用这个对象来调用任何方法。

Context 初始化流程

Spring的bean在什么时候实例化?

第一：如果你使用BeanFactory，如XmlBeanFactory作为Spring Bean的工厂类，则所有的bean都是在第一次使用该bean的时候实例化。

第二：如果你使用ApplicationContext作为Spring Bean的工厂类，则又分为以下几种情况：

如果bean的scope是singleton的，并且lazy-init为false（默认是false，所以可以不用设置），则ApplicationContext启动的时候就实例化该bean，并且将实例化的bean放在一个线程安全的 ConcurrentHashMap 结构的缓存中，下次再使用该Bean的时候，直接从这个缓存中取。
如果bean的scope是singleton的，并且lazy-init为true，则该bean的实例化是在第一次使用该bean的时候进行实例化。
如果bean的scope是prototype的，则该bean的实例化是在第一次使用该Bean的时候进行实例化。

待更新。。。