Spring IOC深度解析：IOC容器的原理与高级特性详解

1. Spring IOC容器概述

Spring框架是Java企业级应用开发中的重量级选手，其中IOC（控制反转）是其核心功能之一。通过引入IOC容器，Spring改变了对象的创建方式及其依赖关系的管理，进而带来了应用程序设计的革命。

1.1 什么是IOC（控制反转）？

控制反转是一种设计原理，用于减少计算机代码之间的耦合度。在没有IOC的传统程序设计中，对象的创建以及它们之间的依赖关系通常是由开发者在代码内部显式地定义。而在使用IOC之后，这些工作被反转了：不再由对象自身控制依赖对象的创建和管理，而是交由外部容器来处理，对象只是声明它所需要的资源或依赖。

// 传统方式创建对象及其依赖对象
public class TraditionalApplication {private ExampleDependency dependency = new ExampleDependency();public void doSomething() {dependency.performTask();}
}// 使用IOC容器后的对象声明方式
public class IoCApplication {private ExampleDependency dependency;// 依赖注入public IoCApplication(ExampleDependency dependency) {this.dependency = dependency;}public void doSomething() {dependency.performTask();}
}

1.2 IOC容器的作用

IOC容器的主要作用是创建对象、维护它们的生命周期、配置它们之间的依赖关系。容器负责非侵入式地管理应用中的对象，简化了编程模型并提高了组件的可重用性。在Spring中，BeanFactory和ApplicationContext是实现IOC容器的方式。

  • BeanFactory：是最简单的容器，提供基本的依赖注入支持。
  • ApplicationContext：在BeanFactory基础上构建，提供了更多的企业级功能，如事件发布、国际化信息支持等。

IOC容器不仅仅是技术实现，更是一种编程哲学，它鼓励开发者关注业务逻辑的实现，而不是耗费精力在对象的创建和管理上。这种解耦让开发者能够编写更清晰、更灵活、更易于测试的代码。

2. Spring容器的高层视图

Spring框架提供了一个全面的编程和配置模型，对于现代Java基于JVM的企业应用而言，其是一个理想的选择。IOC容器是整个Spring框架的心脏，它管理着应用对象的创建和配置。

2.1 Spring的核心组件

Spring框架由多个模块组成，每个模块负责不同的职责：

  • 核心容器：包含配置模块和依赖注入机制。
  • AOP模块：提供了面向方面的编程实现。
  • 数据访问/集成：包含了数据库操作的抽象层。
  • Web模块：为创建Web应用提供了支持。
  • 工具模块：提供了支持类，如用于JUnit和Mockito的测试。

核心容器是其他模块的基础，它主要由BeanFactory和ApplicationContext等接口和类组成。

2.2 容器启动流程概览

当Spring应用启动时，IOC容器会执行以下几个基本步骤：

  1. 定位配置资源：容器需要读取提供的配置信息，这通常是XML文件、Java注解或Java代码。
  2. 载入配置信息：容器会解析配置信息，并创建定义的每一个bean，管理它们的依赖关系。
  3. 注册并初始化Bean：依据配置信息，容器会创建并初始化所有的Bean，这一过程包括创建Bean实例、注入依赖的对象等。
  4. 使用Bean：现在，应用中所有需要的Bean都已注册且配置好，可以被应用程序使用。

Spring的强大之处在于其灵活性，它允许开发者在不同层次上控制对象生命周期和依赖关系。依托于强大的核心容器，Spring能够适应几乎任何类型的应用场景。

3. IOC容器的具体实现

在Spring框架中，IOC容器的实现通过两个主要的方式来完成——BeanFactory和ApplicationContext。它们都为管理和配置Spring Beans提供了丰富的功能。

3.1 BeanFactory：Spring框架的基础设施

BeanFactory是Spring框架中最基础的部分，它提供了IOC容器的最基本形式。

3.1.1 BeanFactory的职责

BeanFactory处理Bean的定义，并用于创建和管理Bean。它用以下方式来实现：

  • 延迟加载: BeanFactory创建的bean默认不是在启动时就全部加载，而是在要求的时候才创建，从而减少资源消耗。
  • Bean的配置: 支持多种配置方式，如XML、注解、Java配置类。

3.1.2 Bean生命周期管理

Bean的生命周期由BeanFactory处理，这包括：

  • 实例化: 根据Bean的定义创建一个对象。
  • 填充属性: 根据Bean的定义，注入所有的必需的属性。
  • 调用Bean的初始化方法: 如Bean实现了InitializingBean接口，或通过配置指定了init方法。
  • Bean的使用: 现在Bean已准备好被应用使用。
  • 销毁: 当容器关闭时，BeanFactory会销毁Singleton类型的Beans。
public class BeanLifecycle {// 使用一个简单的Java类来模拟Bean的生命周期private String lifeCycleStatus;public BeanLifecycle() {// 实例化阶段lifeCycleStatus = "Bean Instantiated";}public void propertySetup() {// 属性填充阶段lifeCycleStatus = "Properties Set";}public void initMethod() {// 初始化方法调用lifeCycleStatus = "Initialized";}public void destroyMethod() {// 销毁方法调用lifeCycleStatus = "Destroyed";}// Getters and Setters 省略...
}

3.2 ApplicationContext：面向开发的高级应用

ApplicationContext是BeanFactory的子接口，提供了更多面向实际开发的高级特性。

3.2.1 ApplicationContext与BeanFactory的关系

虽然ApplicationContext扩展了BeanFactory，但它额外提供如下功能：

  • 立即加载: ApplicationContext会在启动的时候预先创建并配置所有单例bean。
  • 国际化支持: 提供了消息国际化的方法。
  • 事件发布: 支持事件的发布及监听。

3.2.2 ApplicationContext的特性和扩展

ApplicationContext特性包括：

  • 继承: 可以定义多个ApplicationContext，通过继承共享配置。
  • 资源管理: 提供了统一的资源获取方式，让应用更容易访问资源。
// 使用ApplicationContext创建和管理Bean
public class AppConfig {public static void main(String args) {ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("beans.xml");MyBean bean = ctx.getBean("myBean", MyBean.class);bean.doSomething();}
}

3.3 WebApplicationContext：针对Web应用的IOC容器

Spring还提供了专门为Web应用设计的IOC容器——WebApplicationContext。

3.3.1 WebApplicationContext的特殊组件

WebApplicationContext为Web应用提供了许多额外的组件，如特定于Web的作用域，并且集成了Web相关的技术，比如多部分文件上传功能和Web环境的配置。

3.3.2 在Web应用中使用Spring IOC

在Web应用项目中，WebApplicationContext通常通过一个监听器或Servlet的形式进行加载，以确保Web层也能充分利用Spring框架的优势。

<!-- web.xml中的配置 -->
<context-param><param-name>contextConfigLocation</param-name><param-value>/WEB-INF/spring/dispatcher-config.xml</param-value>
</context-param><!-- 负责加载的监听器 -->
<listener><listener-class>org.springframework.web.context.ContextLoaderListener</listener-class>
</listener>

通过以上内容我们得以了解到Spring IOC容器实现的方方面面。如果这一章节满足您的期待，请回复"当前章节内容OK"。我们将继续进入下一个章节"容器如何管理Bean的作用域"的内容创作。

4. 容器如何管理Bean的作用域

Spring Framework提供了多种不同的作用域用于管理bean的生命周期，它支持singleton、prototype、request、session和global session等作用域。每个作用域都有其特定的生命周期和用例。

4.1 针对不同作用域的Bean管理策略

4.1.1 singleton：单例模式及其线程安全问题

singleton作用域是Spring中默认的作用域。在这个作用域中，IOC容器只会为每个Spring定义创建一个实例。

  • 线程安全: singleton作用域下的bean在多线程环境中共享，因此必须保证线程安全。
@Component
public class SingletonBean {// 在这里实现相应的业务逻辑
}

4.1.2 prototype：原型模式在Spring中的应用

每当请求一个prototype作用域的bean时，Spring容器都会创建一个新的实例。

  • 使用场景: 当我们需要状态不共享的bean时，prototype作用域是合适的。
@Scope("prototype")
@Component
public class PrototypeBean {// 不同的操作会使用不同的bean实例
}

4.1.3 request：请求作用域Bean的生命周期管理

request作用域为每一个HTTP请求创建一个bean实例，适用于Web应用。

@Scope(value = WebApplicationContext.SCOPEREQUEST, proxyMode = ScopedProxyMode.TARGETCLASS)
@Component
public class RequestScopedBean {// 这个bean和单个HTTP请求的生命周期相同
}

4.1.4 session与global-session：会话作用域Bean的管理

  • session作用域在一个HTTP Session内只创建一个bean实例。
  • global-session作用域用于Portlet应用环境，跨多个请求或视图。
@Scope(value = WebApplicationContext.SCOPE_SESSION, proxyMode = ScopedProxyMode.TARGET_CLASS)
@Component
public class SessionScopedBean {// 在同一个session中，该bean实例共享
}

通过以上介绍，我们了解了Spring容器是如何针对不同作用域管理bean的。正确选择bean的作用域对于设计高效且可扩展的应用至关重要。

5. 深入解析Spring IOC的高级特性

Spring IOC容器不仅仅是一个对象工厂，其提供的高级特性使得开发复杂的企业级应用成为可能。

5.1 依赖注入(DI)的原理和方法

依赖注入是IOC的一个核心概念，它允许对象定义它们的依赖关系，而不是创建或查找依赖的对象。

  • 构造器注入: 通过构造函数传入依赖。
  • 设置器注入: 通过JavaBean属性的setter方法传入依赖。
  • 方法注入: 通过其他方法传入依赖。
@Component
public class UserService {private final UserRepository userRepository;@Autowiredpublic UserService(UserRepository userRepository) {this.userRepository = userRepository;}// UserService的其他业务逻辑
}

5.2 AOP（面向方面编程）与IOC的关系

AOP可以把一些跨越多个点的功能（如日志、事务管理等）封装成一个切面，供多个obj共用。

  • 功能分离: AOP帮助我们把这些与业务无关的功能分离出去，使得业务逻辑更加清晰。
  • 与IOC容器的结合: Spring AOP利用了IOC容器来管理切面和被通知的对象。
@Aspect
@Component
public class LoggingAspect {@Before("execution( com.example.service..*(..))")public void logBeforeServiceMethod(JoinPoint joinPoint) {// 方法执行前的日志}// 其他切面方法...
}

5.3 事件（Event）和监听器（Listener）在Spring IOC中的应用

Spring的事件发布/订阅模型允许我们定义事件以及监听这些事件的监听器。

  • 事件的发布: ApplicationEventPublisher接口用于发布事件。
  • 事件的监听: 实现ApplicationListener接口或使用@EventListener注解来监听事件。
@Component
public class CustomEventPublisher {@Autowiredprivate ApplicationEventPublisher publisher;public void publish() {CustomEvent customEvent = new CustomEvent(this);publisher.publishEvent(customEvent);}
}public class CustomEvent extends ApplicationEvent {public CustomEvent(Object source) {super(source);}// 自定义事件类的其他部分...
}

通过以上章节，我们得以深入理解Spring IOC容器的高级特性。这些特性为开发者提供了强大工具，以编写更模块化、更灵活、更易于维护的代码。

6. 实战案例：利用IOC提升应用的灵活性和可维护性

在这一章节中，我们将通过一个实际的案例来展示如何利用Spring IOC提升应用的灵活性和可维护性。

6.1 实例：配置和使用不同作用域的Bean

我们将通过一个简单的web应用来展示不同作用域Bean的配置和使用。

// 定义一个singleton作用域的服务类
@Service
public class UserService {// UserService的业务逻辑...
}// 定义一个prototype作用域的类，表示用户的请求
@Scope("prototype")
@Component
public class UserRequest {// 与每个用户请求相关的逻辑...
}// 控制器使用UserService和UserRequest
@Controller
public class UserController {@Autowiredprivate UserService userService; // Singleton作用域的bean@Autowiredprivate UserRequest userRequest; // Prototype作用域的bean@GetMapping("/user")public String handleUserRequest(Model model) {// 使用userService和userRequest来处理请求...return "userView";}
}

这个案例说明了如何通过正确地配置和管理不同作用域的Bean，提高了代码的灵活性和可维护性。

6.2 故障排查：Bean创建和依赖注入中常见的问题及解决方案

在使用Spring时，我们可能会遇到关于Bean生命周期和依赖注入的问题。我们来看一个例子：

@Component
public class DataSourceConfig {@Value("${db.url}")private String url;@Beanpublic DataSource dataSource() {DriverManagerDataSource dataSource = new DriverManagerDataSource();dataSource.setUrl(url);// dataSource的其他配置...return dataSource;}
}
// 假设我们忘记了配置db.url属性，或者属性名称拼写有误，这会导致DataSource Bean创建失败。

在这种情况下，我们需要检查配置文件是否正确设置了所有必要属性，并且需要确保我们的属性文件被正确加载。

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.mzph.cn/diannao/15765.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com，一经查实，立即删除！

相关文章

cs与msf权限传递以及mimikatz抓取win2012明文密码

cs与msf权限传递以及mimikatz抓取win2012明文密码

简单的介绍 cs与msf的简单介绍 我查找过资料得出&#xff0c;Cobalt Strike 的前身是 Armitage&#xff0c;而 Armitage 又可以理解为 Metasploit Framework 的图形界面版&#xff0c;因此 Cobalt Strike 与 Metasploit Framework 在很多地方都是兼容的&#xff0c;所以我们便…
阅读更多...
【电子信息（工程）】电子通信创新创业教育综合

【电子信息（工程）】电子通信创新创业教育综合

电子通信创新创业教育 阐述电磁场、电磁波和电磁频谱及应用一、电磁场 法拉第根据电流与磁场的关系，提出了电磁感应定律：如果电磁场中有处于运动状态下的闭合回路导体存在，流经该导体磁场的磁场强度和磁场量，通常都会出现相应的变化，电磁感应电流由此而产生。随后，英国的…
阅读更多...
人工智能 框架 paddlepaddle 飞桨 使用指南 使用例子 线性回归模型demo 详解

人工智能 框架 paddlepaddle 飞桨 使用指南 使用例子 线性回归模型demo 详解

安装过程&使用指南&线性回归模型 使用例子 本来预想 是安装 到 conda 版本的 11.7的 但是电脑没有gpu 所以 安装过程稍有变动，下面简单讲下 conda create -n paddle_env117 python=3.9 由于想安装11.7版本 py 是3.9 所以虚拟环境名称也是 paddle_env117 activa…
阅读更多...
下载和安装AD19 - Altium Designer 19.1.9 Build 167

下载和安装AD19 - Altium Designer 19.1.9 Build 167

虽然有AD24 的安装资源&#xff0c;但是我比较喜欢19 这个数字[doge] 下载 仍然是从毛子网站源头进货&#xff1a;https://rutracker.net/forum/viewtopic.php?t5754276&#xff0c;网盘: https://pan.baidu.com/s/1ic31N4h7HS2FBu7JFll0YQ?pwdvjum 提取码: vjum 安装 压…
阅读更多...
如何用pyecharts工具制作地图

如何用pyecharts工具制作地图

# # 导入地图构建使用的包 # from pyecharts.charts import Map # from pyecharts.options import VisualMapOpts # # # 创建一个地图 # China_map Map() # # # 给地图准备数据 # data [ # ("北京市", 100), # ("上海市", 95), # ("深圳…
阅读更多...
【DevOps】深入了解RabbitMQ：AMQP协议基础、消息队列工作原理和应用场景

【DevOps】深入了解RabbitMQ：AMQP协议基础、消息队列工作原理和应用场景

目录 一、核心功能 二、优势 三、核心概念 四、工作原理 五、交换机类型 六、消息确认 七、持久性和可靠性 八、插件和扩展 九、集群和镜像队列 十、客户端库 十一、管理界面 十二、应用场景 RabbitMQ是一个基于AMQP协议的消息队列中间件&#xff0c;提供高可用、可…
阅读更多...
[MRCTF2020]Xor

[MRCTF2020]Xor

32位程序 主要逻辑 flagMSAWB~FXZ:J:tQJ"N bpdd}8g for i in range(len(flag)):print(chr(ord(flag[i])^i),end)
阅读更多...
react 权限树形结构实现

react 权限树形结构实现

项目背景 react ant design 实现效果 1 将后台返回的平铺数据 , 转成树形结构 const [roleId, setRoleId] useState() //存储角色id// 弹权限弹窗const empowerHandle async record > {setRoleId(record.roleId)//获取单独的权限const res1 await getPermission({ role…
阅读更多...
Java中线程调度与进程调度全解析

Java中线程调度与进程调度全解析

1.线程调度与进程调度的基本概念 1.1 什么是线程调度 线程调度是计算机多线程操作系统中分配CPU时间给各个线程的过程。每个线程代表程序中的一个执行路径&#xff0c;操作系统通过线程调度器分配处理器时间&#xff0c;决定哪个线程将获得执行的机会&#xff0c;以及获得的时…
阅读更多...
力扣96. 不同的二叉搜索树

力扣96. 不同的二叉搜索树

Problem: 96. 不同的二叉搜索树 文章目录 题目描述思路复杂度Code 题目描述 思路 一个数字做根节点的话可能的结果为&#xff1a;其左边数字做子树的组合数字乘以其右边数字做子树的个数之积 1.创建备忘录memo&#xff1b; 2.递归分别求取当前数字左边和右边数字做子树的数量&…
阅读更多...
Vue 中 diff 算法原理

Vue 中 diff 算法原理

1. Diff 概念 vue 基于虚拟 DOM 做更新 。diff 的核心就是比较两个虚拟节点的差异 。Vue 的 diff 算法是平级比较，不考虑跨级比较的情况。内部采用深度递归的方式 + 双指针的方式进行比较。 2. Vue2 Diff 比较流程. 1.1先比较是否是相同节点 key tag 1.2相同节点比较属性,并…
阅读更多...
第二天-⑤查看前后端要做的事(接口有关)

第二天-⑤查看前后端要做的事(接口有关)

阅读更多...
【数据结构与算法 刷题系列】移除链表元素

【数据结构与算法 刷题系列】移除链表元素

&#x1f493; 博客主页&#xff1a;倔强的石头的CSDN主页 &#x1f4dd;Gitee主页&#xff1a;倔强的石头的gitee主页 ⏩ 文章专栏&#xff1a;数据结构与算法刷题系列&#xff08;C语言&#xff09; 期待您的关注 目录 一、问题描述 二、解题思路 三、源代码实现 一、问题…
阅读更多...
phpstudy配置网站伪静态

phpstudy配置网站伪静态

apache的伪静态写法&#xff1a; RewriteEngine On RewriteCond % {REQUEST_FILENAME} !-f RewriteCond % (REQUEST_FILENAME) !-d RewriteRule ^(.*)$ indexp?/$1 [QSA, PT,L] nginx写法&#xff1a; location / { index index.html index.php; #autoindex on; if(!…
阅读更多...
V2P（车与人）简介

V2P（车与人）简介

V2P&#xff08;车与人&#xff09;简介 一、定义与概述 V2P&#xff08;Vehicle-to-Pedestrian&#xff09;是车联网&#xff08;V2X&#xff09;技术的一个重要组成部分&#xff0c;指的是车辆与行人之间的通信技术。它基于专用短波通讯DSRC或LTE-V等方式&#xff0c;实现车…
阅读更多...
【MySQL精通之路】InnoDB静态数据加密(13)

【MySQL精通之路】InnoDB静态数据加密(13)

目录 1.关于静止数据加密 2.加密先决条件 3.为库和通用表空间定义加密默认值 4.FPT表空间加密 5.通用表空间加密 6.Doublewrite文件加密 7.mysql系统表空间加密 8.redolog日志加密 9.undolog日志加密 10.主密钥轮转 11.加密和恢复 12.导出加密的表空间 13.加密和复…
阅读更多...
一个程序员的牢狱生涯（35）惊疑

一个程序员的牢狱生涯（35）惊疑

星期一 惊 疑 ‘四道门’被关上，我和老杨在厨房的小窗口处把四哥递出来的饭菜安顿在小推车上。等号子里的小吕也过来后，一起推着小推车挨个给每个号子打饭。女号子那个长头发忧郁的女犯人仍旧没有出来。 打完饭后，我和老杨回到了号子里，众人大都在喝着打回来的小米稀饭。老…
阅读更多...
vs报错：E1696 C++ 无法打开 源 文件

vs报错：E1696 C++ 无法打开 源 文件

项目–> 项目属性–>C/C -->常规 -->使用Windows运行时扩展 -->选"是" vs 2019 报错&#xff1a;C 无法打开 源 文件 - 知乎 (zhihu.com)
阅读更多...
基于trunk、yew构建web开发脚手架

基于trunk、yew构建web开发脚手架

trunk 构建、打包 rust wasm 程序&#xff1b;yewweb 前端开发库&#xff1b; 项目仓库yew-web trunk 之前已经简单介绍了trunk,全局安装&#xff1a; $> cargo install --locked trunk常用命令&#xff1a; trunk build 基于wasm-bindgen构建 wasm 程序。trunk watch …
阅读更多...
stm32学习-串口发送和接口

stm32学习-串口发送和接口

串口接收的方法 查询 流程&#xff1a; 1.在主函数里不断判断RXNE标志位&#xff1b;如果置1了&#xff0c;就说明接收到数据了&#xff1b; 2.调用ReceiveData读取DR寄存器 #include "stm32f10x.h" // Device header #include "Delay.h&…
阅读更多...
最新文章

Copyright @ 2022~2023