• 1. The IoC Container
  • 1.1. Introduction to the Spring IoC Container and Beans
  • 1.2. Container Overview
    • 1.2.1. Configuration Metadata
    • 1.2.2. Instantiating a Container
      • Composing XML-based Configuration Metadata
      • The Groovy Bean Definition DSL
    • 1.2.3. Using the Container
  • 1.3. Bean Overview

这篇参考文档的部分涵盖了所有Spring框架绝对不可或缺的技术。

其中这些最重要的就是Spring框架的控制反转（Inversion of Control, IoC）容器。在Spring框架的IoC容器的全面处理之后，紧接着就是全面覆盖了Spring的面向切面编程设计（Aspect-Oriented Programming, AOP）技术。Spring框架有它自己的AOP框架，从概念上，这是易于理解并且成功解决了80%在Java企业编程中所需要的AOP问题。

还覆盖了Spring与AspectJ（在特点方面，是目前在Java企业空间中，最丰富的也是最成熟的AOP实现）的整合也被包含在内。

1. The IoC Container

此篇涵盖了Spring的控制反转（IoC）容器。

1.1. Introduction to the Spring IoC Container and Beans

此篇涵盖了Spring框架控制反转（IoC）的实现原则。IoC也被称之为依赖注入（Dependency Injection, DI）。它是一个对象仅通过构造器参数、工厂方法参数、在被构造器构造之后被设置在对象实例之上、或者从一个工厂方法返回方法定义它们的依赖（也就是说，它们与其它对象一起运作）的过程。当容器创建bean时，容器之后注入它们的依赖。从根本上来说，这一过程是反转的，bean自己控制实例化，或是通过直接使用类的构造或是像服务定位器模式这样的机制，来对它的依赖定位。

org.springframework.beans与org.springframework.context包都是Spring框架IoC容器的基础。BeanFactory接口提供一个高级的配置机制，其能够管理任何一个对象的类型。ApplicationContext是BeanFactory的子接口。它添加了：

• 易于于Spring的AOP特性整合
• 消息资源处理（用于国际化）
• 事件发布
• 应用层面特定的上下文，例如对于使用在web应用中的WebApplicationContext

简言之，BeanFactory提供了配置框架和基础功能，而ApplicationContext添加了更多的针对企业功能。ApplicationContext完全是BeanFactory的超集，并且在本章中专门用于描述Spring的IoC容器。关于使用BeanFactory而不是ApplicationContext的更多信息，可以查看BeanFactory。

在Spring中，形成你的应用的骨干并且通过Spring IoC容器管理的对象被称之为bean。一个bean是一个实例化的、装配好的以及由通过IoC容器管理的对象。否则，一个bean只是在你应用中众多对象的其中一个。Bean以及它们之间的依赖，都被反射进容器所使用的配置元数据中。

1.2. Container Overview

org.springframework.context.ApplicationContext接口代表了Spring IoC容器，并且它负责实例化、配置和装配bean。容器得到它的指令，有要实例化、配置以及通过读入配置元数据装配的对象。配置元数据使用XML、Java注解亦或Java代码表示。它使得你表达组成你的应用程序的对象，并且在这些对象直接具有丰富的相互依赖关系。

ApplicationContext接口的实现都由Spring提供。在独立应用中，常用做法是创建ClassPathXmlApplicationContext或FileSystemXmlApplicationContext的实例。尽管XML对于定义配置元数据有着传统的格式，你可以通过少数量的XML配置，声明式地启用这些额外的元数据格式的支持，来使得容器使用Java注解或代码作为元数据格式。

在大多数应用场景中，实例化一个或多个Spring IoC容器的实例，是不需要明确用户代码的。例如，在web应用场景，通常情况下在应用程序中的web.xml文件，简单的八行样板web描述符XML便足够了（Convenient ApplicationContext Instantiation for Web Applications）。如果你使用Spring Tools for Eclipse（Eclipse提供的开发环境），你可以简单地创建样板配置。

下面的图片展示了Spring如何工作的高层视图。在ApplicationContext被创建和初始化之后，你的应用程序类与配置元数据绑定，以便于你有一个完全配置的和可执行的系统或应用。

1.2.1. Configuration Metadata

正如前面的图片所示，Spring IoC容器消耗了一种配置元数据的形式。这一配置元数据代表了作为开发人员的你，如何告知Spring容器来实例化、配置以及装配你应用中的对象。

传统意义上的配置元数据是由简单直观的XML格式提供，这也是本章用的最多的格式，用来传递Spring IoC容器的关键概念和特点。

基于XML的元数据并不是配置元数据的唯一允许形式。Spring IoC容器本身与这种配置元数据的实际编写格式是完全解耦的。最近，许多开发人员选择Java-based configuration作为它们的Spring应用。

关于在Spring容器中的其他元数据的形式的信息，可以查看：

• Annotation-based configuration：在Spring 2.5引入支持基于注解的配置元数据。
• Java-based configuration：从Spring 3.0开始，许多由Spring JavaConfig项目提供的特性，变成了Spring框架的核心部分。因此，你可以通过使用Java而不是XML，在你的应用程序外部定义bean。为了使用这些新特性，查看[@Configuration]*(https://docs.spring.io/spring-framework/docs/current/javadoc-api/org/springframework/context/annotation/Configuration.html)、@Bean、@Import和@DependsOn注解。

Spring配置由至少一个并且通常多于一个由容器管理的bean定义组成。基于XML配置元数据配置这些bean为在顶层元素内的元素。Java配置通常使用在@Configuration类中的@Bean注解的方法。

这些bean定义对应于实际组成你的应用程序的对象。通常来讲，你定义服务层对象、数据访问对象（DAOs）、诸如Struts Action实例的presentation对象、诸如Hibernate的SesstionFactory的基础设施（infrastructure）对象、JMS Queues等等。通常，人们不会在容器中配置细粒度的域对象，因为创建和加载域对象通常是DAO和业务逻辑的责任。但是，你可以使用Spring的AspectJ的整合，来配置创建在IoC容器之外的对象。查看Using AspectJ to dependency-inject domain objects with Spring。

如下所示了基于XML的配置元数据的基本结构：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>


      
        
    

    
        
    

    

1. id属性是每一个bean定义的标识符字符串。
2. class属性定义了bean的类型，并且使用合格的全类名。

id属性的值指的是协作对象。对于协作对象，在此处的XML并没有展示。查看更多关于Dependencies的信息。

1.2.2. Instantiating a Container

位置路径或提供给ApplicationContext构造器的路径都是资源字符串，可以使得容器从各种外部资源加载配置元数据，例如本地文件系统和Java的CLASSPATH等。

ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("services.xml", "daos.xml");

在你学习了关于SPring的IoC容器之后，你也许想要了解更多关于Spring的Resource抽象（描述在Resource），而这对于以URI语法定义的位置读入输入流，提供了一个方便的机制。尤其是，Resource路径被用来构造应用上下文，描述在Application Contexts and Resource Paths。

如下展示了服务层services.xml对象配置文件：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>


    

    
        
        
        
    

    

下面展示了数据访问对象daos.xml文件：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>


    
        
    

    
        
    

    

在之前的例子中，服务层由PetStoreServiceImpl类和两个数据访问对象JpaAccountDao和JpaItemDao（都是基于JPA对象-关系映射（JPA Object-Relational Mapping）标准）组成。property name元素指的是JavaBean属性的名字，ref元素指的是其它bean定义的名字。id和ref元素之间的联系，表达了合作对象之间的依赖。对于关于更多的配置一个对象的依赖，可以查看Dependencies。

Composing XML-based Configuration Metadata

在多个XML文件中的bean定义是很有用的。通常来讲，每一个单独的XML文件代表你的架构中的一个业务逻辑或模块。

你可以使用应用上下文构造器来加载所有XML片段的bean定义。正如之前章节所示，这个构造器输入了多个Resource位置。或者，使用一个或多个元素加载其他文件的bean定义。如下所示：

在之前的示例中，外部bean定义从三个文件加载：services.xml、messageSource.xml和themeSource.xml。所有的位置路径都是相对于使用加载的定义文件，如services.xml必须与使用了导入（import）的文件在相同的目录或classpath位置下，同时，messageSource.xml和themeSource.xml必须在导入文件的位置之下的resource位置里。正如你所见，前面的斜杠被忽略。但是，给定的这些路径都是相对的，更好的形式是不要使用斜杠。根据Spring Schema，被导入的文件的内容，包括顶层的元素，都必须是合法的XML bean定义。

一个可行但不推荐的做法是参考文件在父目录使用"../"路径。若这么做就产生了对当前应用外部的文件的依赖。尤其是，对于classpath:的URL（例如，classpath:../services.xml）是不被推荐的，其中运行时解决程序（runtime resolution process）选择“最近的”classpath根目录，之后查找它的父目录。Classpath的改变也许会导致一个不同的、错误的目录选择。

你可以总是使用合法的全资源位置而不是相对位置：例如，file:C:/config/services.xml或classpath:/config/services.xml。但是需要注意的是，你正在耦合你的应用配置与特定的绝对位置。一般来说，对于绝对位置，最好是保持使用一个指向性（indirection）占位符，例如通过使用在运行时在JVM系统中处理的“${...}”占位符。

命名空间中提供了导入指令（import directive）特性。进一步关于复杂的bean定义的配置，由Spring提供的在XML命名空间的部分是可用的，例如context和util命名空间。

The Groovy Bean Definition DSL

关于外部化的配置元数据的进一步示例，bean定义也可以表达在Spring的Groovy Bean Definition DSL，如同Grails框架那样。通常来讲，诸如此类的配置在“.groovy”文件中，结构如下所示：

beans {
    dataSource(BasicDataSource) {
        driverClassName = "org.hsqldb.jdbcDriver"
        url = "jdbc:hsqldb:mem:grailsDB"
        username = "sa"
        password = ""
        settings = [mynew:"setting"]
    }
    sessionFactory(SessionFactory) {
        dataSource = dataSource
    }
    myService(MyService) {
        nestedBean = { AnotherBean bean ->
            dataSource = dataSource
        }
    }
}

这一配置风格在很大程度上等同于XML的bean定义，并且甚至还支持SPring的XML配置命名空间。它也允许通过importBeans指令导入XML bean定义文件。

1.2.3. Using the Container

ApplicationContext是一个高级工厂（factory）的接口，能够维护不同Bean及其依赖的注册。通过使用T getBean(String name, Class requiredType)，你可以提取你的bean的实例。

如下所示，ApplicationContext使你可以读入bean定义并且访问它们：

// create and configure beans
ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("services.xml", "daos.xml");

// retrieve configured instance
PetStoreService service = context.getBean("petStore", PetStoreService.class);

// use configured instance
List userList = service.getUsernameList();

若使用Groovy配置，引导（bootstrapping）看起来很相似。它有不同的Groovy-aware的上下文实现类（但也能处理XML bean定义）。如下所示Groovy配置：

ApplicationContext context = new GenericGroovyApplicationContext("services.groovy", "daos.groovy");

最灵活的变体就是GenericApplicationContext与读入器代表（reader delegate）相结合，例如，如下所示的对于XML文件的XmlBeanDefinitionReader：

GenericApplicationContext context = new GenericApplicationContext();
new XmlBeanDefinitionReader(context).loadBeanDefinitions("services.xml", "daos.xml");
context.refresh();

对于Groovy文件你也可以使用GroovyBeanDefinitionReader，如下所示：

GenericApplicationContext context = new GenericApplicationContext();
new GroovyBeanDefinitionReader(context).loadBeanDefinitions("services.groovy", "daos.groovy");
context.refresh();

你可以在同一个ApplicationContext上混合和匹配这样的读入代表（reader delegate），从不同的配置源读取bean定义。

之后你可以使用getBean提取你的bean实例。ApplicationContext接口有少量其它提取bean的方法，但是，理想情况下，你的应用代码应该从不使用它们。事实上，你的应用程序代码中根本不应该有对getBean()方法的调用，因此对Spring API完全没有依赖性。例如，Spring的web框架的整合提供了对于各种web框架组件的依赖注入，例如控制器（controller）和JSF管理的bean，使你通过元数据（例如autowire注解）在特定的bean上声明一个依赖。

1.3. Bean Overview

一个Spring IoC容器管理一个或多个bean。这些bean由你提供给容器的配置元数据创建（例如XML定义的形式）。

在容器本身内部，这些bean定义被表示为BeanDefinition对象，包含以下元数据：

• 一个合法的包类名：通常来讲，被定义的bean的实际实现类。
• bean的行为配置元素，表现为bean在容器中应该如何表现（域、生命周期回调等等）。
• 对其它bean的引用，这些bean需要做它的工作。这些引用也称之为协作者（collaborator）或依赖（dependencies）。
• 在新创建对象中设置其它配置——例如，池的大小限制或者管理连接池的bean中的连接数量。

这一元数据翻译成包装每一个bean定义的属性的集合。下表描述了这些属性：

除了包含如何创建特定的bean的bean定义之外，ApplicationContext实现允许创建在容器之外（由用户）的已存在的对象的注册。这是通过访问ApplicationContext的BeanFactory的getBeanFactory()方法完成的，此方法返回BeanFactory DefaultListableBeanFactory实现。DefaultListableBeanFactory通过registerSingleton(..)和registerBeanDefinition(..)方法支持这个注册。但是，典型的应用程序只与通过常规bean定义元数据定义的bean一起工作。

Bean元数据和手动供应的单一实例需要被注册的越早越好，以使容器在autowiring和其它自省（introspection）步骤中正确地推理它们。尽管重写现有的元数据和存在的单一实例在某种程度上是支持的，在运行期间（同时对工厂进行实时访问）新bean的注册并不是官方支持的，并且也许会导致并行（concurrent）访问异常、bean容器中不一致的状态或者二者都可能发生。