Spring源码分析-IOC容器BeanFactory的设计原理

BeanFactory接口提供了使用IOC容器的规范。在这个基础上,Spring提供了符合了这个IOC容器接口的一系列的实现供开发人员使用。我们以XmlBeanFactory的实现为例来说明简单IOC容器的设计原理。如图1所示为XmlBeanFactory设计的继承关系。

Spring源码分析-IOC容器BeanFactory的设计原理

图1

可以看到,作为一个简单IOC容器系列最底层实现的XmlBeanFactory,与我们在Spring应用中用到的那些上下文对比,有一个非常明显的特点;它只是提供最基本的IOC容器的功能。理解这一点有助于我们理解ApplicationContext与基本BeanFactory之间的去吧和联系。我们可以认为直接的BeanFactory实现是IOC容器的基本形式,而各种ApplicationContext的实现是IOC容器的高级表现形式。关于ApplicationContext的分析,以及它与BeanFactory相比的增强性都会在下面进行详细的分析。

我们好好地看下图1的继承关系,从中可以清楚地看到类之间的联系,它们都是IOC容器系列的组成部分。在设计这个容器系列时,我们可以从继承体系的发展上看到IOC容器各项功能的实现过程。如果要扩展自己的容器产品,建议读者最好在继承体系中检查一下,看看Spring是不是已经提供了现成的或相近的容器实现供我们参考。下面就从我们比较熟悉的XmlBeanFactory的实现入手进行分析,来看看一个基本的IOC容器是怎样实现的。

仔细阅读XmlBeanFactory的源码,在一开始的注释里会看到对XmlBeanFactory功能的简要说明,从代码的注释还可以看到,这是Rod Johnson在2001年就写下的代码,可见这个类应该是Spring的元老类了。XmlBeanFactory继承自DefaultListableBeanFactory这个类,后者非常重要,是我们经常要用到的一个IOC容器实现,比如在设计应用上下文ApplicationContext时就会用到它。我们会看到这DefaultListableBeanFactory实际上包含了基本IOC容器所具有的重要功能,也是在很多地方都会用到的容器系列中的一个基本产品。

在Spring,实际上是把DefaultListableBeanFactory作为一个默认的功能完整的IOC容器来使用的。XmlBeanFactory在继承了DefaultListableBeanFactory容器的功能的同时,增加了新的功能,这些功能很容易从XmlBeanFactory的名字上猜到。它是一个XML相关的BeanFactory,也就是说它是一个可以读取XML文件方式定义的BeanDefinition的IOC容器。

这些实现XML读取的功能是怎样实现的呢?对这些XML文件定义信息的处理并不是由XmlBeanFactory直接完成的。在XmlBeanFactory中,初始化了一个XmlBeanDefinitionReader对象,有了这个Reader对象,那些以XML方式定义的BeanDefinition就有了处理的地方。我们可以看到,对这些XML形式的信息的处理实际上是由这个XmlBeanDefinitionReader来完成的。

构造XmlBeanFactory这个IOC容器时,需要指定BeanDefinition的信息来源,而这个信息来源需要封装成Spring中的Resources类来给出。Resources是Spring用来封装I/O操作的类。比如,我们的BeanDefinition信息是以XML文件形式存在的,那么可以使用像“ClassPathResources=new ClassPathResource(“beans.xml”);”这样具体的ClassPathResource来构造需要的Resource,然后将Resource作为构造参数传递给XmlBeanFactory构造函数。这样IOC容器就可以方便地定位到需要地BeanDefinition信息来对Bean完成容器地初始化和依赖注入过程。

XmlBeanFactory地功能是建立在DefaultListableBeanFactory这个基本容器地基础上,并在这个基本容器地基础上实现了其他诸如XML读取地附加功能。对于这些功能地实现原理,看一看XmlBeanFactory地代码实现就能很容易地理解。代码清单如下面清单所示,在XmlBeanFactory构造方法中需要得到Resource对象。对XmlBeanDefinitionReader对象地初始化,以及使用这个对象来完成对loadBeanDefinitions的调用,就是这个调用启动从Resource中载入BeanDefinitions的过程,LoadBeanDefinitions同时也是IOC容器初始化的重要组成部分。

public class XmlBeanFactory extends DefaultListableBeanFactory {

private final XmlBeanDefinitionReader reader = new XmlBeanDefinitionReader(this);

public XmlBeanFactory(Resource resource) throws BeansException {

this(resource, null);

}

public XmlBeanFactory(Resource resource, BeanFactory parentBeanFactory) throws BeansException {

super(parentBeanFactory);

this.reader.loadBeanDefinitions(resource);

}

}

我们看到XmlBeanFactory使用了DefaultListableBeanFactory作为基类,DefaultListableBeanFactory是很重要的一个IOC实现,在其他IOC容器中,比如ApplicationContext,其实现的基本原理和XmlBeanFactory一样,也是通过持有或者扩展DefaultListableBeanFactory来获得基本的IOC容器的功能的。

参考XmlBeanFactory的实现,我们以编程的方式使用DefaultListableBeanFactory。从中我们可以看到IOC容器使用的一些基本过程。尽管我们在应用中使用IOC容器时很少会使用这样原始的方式,但是了解一下这个基本过程,对我们了解IOC容器的工作原理是非常有帮助的。因为这个编程式使用容器的过程,很清楚揭示了在IOC容器实现中的那些关键的类(比如Resource,DefaultListableBeanFactory和BeanDefinitionReader)之间的相互关系,例如他们是如何把IOC容器的功能解耦的、又是如何结合在一起为IOC容器服务的、等等。在如下代码清单可以看到编程式使用IOC容器的过程。

ClassPathResource res=new ClassPathResource("beans.xml");

DefaultListableBeanFactory factory=new DefaultListableBeanFactory();

XmlBeanDefinitionReader reader=new XmlBeanDefinitionReader(factory);

reader.loadBeanDefinitions(res);

这样,我们就可以通过factory对象来使用DefaultListableBeanFactory这个IOC容器了。在使用IOC容器时,需要如下几个步骤:

1)创建IOC配置文件的抽象资源,这个抽象资源包含了BeanDefinition的定义信息。

2)创建一个BeanFactory,这里使用DefaultListableBeanFactory。

3)创建一个载入BeanDefinition的读取器,这里使用XmlBeanDefinitionReader来载入XML文件形式的BeanDefinition,通过一个回调配置给BeanFactory。

4)从定义好的资源位置读入配置信息,具体的解析过程有XmlBeanDefinitionReader来完成。完成整个载入和注册Bean定义之后,需要的IOC容器就建立起来了。这个时候就可以直接使用IOC容器了。


分享到:


相關文章: