Spring IOC 特性有哪些，不会读不懂源码！

做者：小傅哥
博客：https://bugstack.cn

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1、前言

多线程、锁、JVM调优，都背出花啦，怎么一写代码仍是乱糟糟？

为何这些不管从书本、课堂、面试都显得很是重要的知识，可是在实际的编程中没有提高你的编码能力呢？

首先这些这些知识在实际的互联网业务开发中，几乎是不经常使用的，几乎有锁和多线程的场景，为了性能的提高也基本都是采用分布式设计和实现了。而这些看上去颇有技术含量的知识多数都被包装在非业务逻辑功能的组件中，而程序员在作业务开发时候几乎是关心不到。因此会了这些也几乎不太可能就把你的编码能提高起来，多数提高的是你在查复杂bug时候有一臂之力。

就像会汉字就能写出诗词歌赋吗？懂RGB就能绘出山河大川吗？能蹦跳就能够舞出摇曳生姿吗？那都是不可能的，不要想着屁股围噶布就说会武术！

若是真的想把代码写好，就要一点点从积累数据结构和算法逻辑(不仅是机械式的刷几道题就算了。你不理解为何，刷再多也只是徒劳)，接下来要作的是对设计模式和架构设计的理解，最终是不断的运用和总结。在这个过程你会接触到业务、产品、运营，编码只是最后的具体实现，并非全流程中最重要的一部分，与编码相比更重要的是逻辑设计。

2、面试题

谢飞机，小记！，此次放假一遍撸串一遍被Spring，嘿嘿，检验成果面试去！

面试官：飞机，今天准备咋样，上次问你的都学会了吗？

谢飞机：@Resource 是 JDK javax.annotation.Resource 提供的注解，哈哈哈哈哈，另外也学习了Bean的注入。

面试官：挺好记住了一些，那你在作 Bean 注入学习的时候，有注意到 Spring IOC 的特性吗，你都用到了什么？

谢飞机：嗯，用到 Bean 的配置、BeanDefinitionRegistryPostProcessor 对 Bean 的定义、还有 FactoryBean

面试官：好，那今天再和你聊聊，alias、autowire、depends-on、factory-method、lookup-method等，实践验证下看看它们是怎么应用的。

3、SpringIOC 特性

IOC(Inversion of Control)，控制反转的核心思想在于，资源的使用不禁使用各自管理，而是交给不使用资源的第三方进行管理。这样的好处是资源是集中管理的，可配置、易维护，同时也下降了双方的依赖度作到了低耦合。

早在1988年，Ralph E. Johnson & Brian Foote在论文《Designing Reusable Classes》

One important characteristic of a framework is that the methods defined by the user to tailor the framework will often be called from within the framework itself, rather than from the user's application code.
The framework often plays the role of the main program in coordinating and sequencing application activity.
This inversion of control gives frameworks the power to serve as extensible skeletons. The methods supplied by the user tailor the generic algorithms defined in the framework for a particular application.

接下来就给你们介绍一下 IOC 的一些核心特性，由于这些内容不只是面试考点，也是在开发中间件或者小组件时须要用到的功能类，归纳以下：

1. xml 配置

1.1 alias

测试类

public class UserService {

    private UserDao userDao;

    public UserService() {
        System.out.println("我被初始化了，UserService");
    }

    // ...get/set

}

xml配置

<bean id="userService" class="org.itstack.interview.UserService"/>
<!-- 起个别名 -->
<alias name="userService" alias="userService-alias01"/>
<!-- 别名的别名 -->
<alias name="userService-alias01" alias="userService-alias02"/>

单元测试

@Test
public void test_alias() {
    BeanFactory beanFactory = new ClassPathXmlApplicationContext("spring-config-alias.xml");
    logger.info("获取 Bean：{}", beanFactory.getBean("userService"));
    logger.info("获取 Bean 经过别名：{}", beanFactory.getBean("userService-alias01"));
    logger.info("获取 Bean 经过别名的别名：{}", beanFactory.getBean("userService-alias02"));
}

测试结果

23:01:29.872 [main] INFO  org.itstack.interview.test.ApiTest - 获取 Bean：org.itstack.interview.UserService@2a40cd94
23:01:29.872 [main] DEBUG o.s.b.f.s.DefaultListableBeanFactory - Returning cached instance of singleton bean 'userService'
23:01:29.872 [main] INFO  org.itstack.interview.test.ApiTest - 获取 Bean 经过别名：org.itstack.interview.UserService@2a40cd94
23:01:29.872 [main] DEBUG o.s.b.f.s.DefaultListableBeanFactory - Returning cached instance of singleton bean 'userService'
23:01:29.872 [main] INFO  org.itstack.interview.test.ApiTest - 获取 Bean 经过别名的别名：org.itstack.interview.UserService@2a40cd94

---

• 目的：用于给 Bean 起别名
• 使用：在 xml 配置里咱们能够给一个 Bean 起个别名，还能够给别名起一个新的别名。

1.2 autowire

测试类

public class UserDao {
    public UserDao() {
        System.out.println("我被初始化了，UserDao");
    }
}

xml配置

<bean id="userDao" class="org.itstack.interview.UserDao"/>

<!-- 手动配置依赖 -->
<bean id="userService-by-property" class="org.itstack.interview.UserService">
    <property name="userDao" ref="userDao"/>
</bean>

<!-- 自动配置依赖 -->
<bean id="userService-by-autowire" class="org.itstack.interview.UserService" autowire="byName"/>

单元测试

@Test
public void test_autowire() {
    BeanFactory beanFactory = new ClassPathXmlApplicationContext("spring-config-autowire.xml");
    logger.info("获取 Bean by 手动配置依赖：{}", beanFactory.getBean("userService-by-property"));
    logger.info("获取 Bean by 自动配置依赖：{}", beanFactory.getBean("userService-by-autowire"));
}

测试结果

23:05:55.501 [main] INFO  org.itstack.interview.test.ApiTest - 获取 Bean by 手动配置依赖：org.itstack.interview.UserService@679b62af
23:05:55.501 [main] DEBUG o.s.b.f.s.DefaultListableBeanFactory - Returning cached instance of singleton bean 'userService-by-autowire'
23:05:55.501 [main] INFO  org.itstack.interview.test.ApiTest - 获取 Bean by 自动配置依赖：org.itstack.interview.UserService@5cdd8682

---

• 目的：autowire 用于把类中的属性注入交给 Spring 管理
• 使用：在 xml 配置中，有两种方式分别是：手动配置依赖、自动配置依赖，手动的你们基本很经常使用，自动的配置通常可能更多的对于注解的使用。其实这里的 autowire 和注解有同样的做用，autowire 几个可选项，byName、byType、constructor 等。

1.3 factory-method

测试类

public class StaticFactoryBean {

    static public UserDao getUserDaoByStatic(){
        return new UserDao();
    }

}

xml配置

<bean id="staticFactory-method" class="org.itstack.interview.StaticFactoryBean" factory-method="getUserDaoByStatic"/>

单元测试

@Test
public void test_factory_method() {
    BeanFactory beanFactory = new ClassPathXmlApplicationContext("spring-config-factory-method.xml");
    logger.info("获取 Bean：{}", beanFactory.getBean("staticFactory-method"));
}

测试结果

23:15:28.950 [main] INFO  org.itstack.interview.test.ApiTest - 获取 Bean：org.itstack.interview.UserDao@588df31b
23:15:28.950 [main] DEBUG o.s.b.f.s.DefaultListableBeanFactory - Returning cached instance of singleton bean 'staticFactory-bean'

---

• 目的：标识静态工厂的工厂方法(工厂方法是静态的)
• 使用：核心在于 xml 配置中添加 factory-method="getUserDaoByStatic"，这样就能够在初始化时候调用对应静态方法的实例化内容。

1.4 factory-bean

测试类

public class StaticFactoryBean {
    public UserDao getUserDao(){
        return new UserDao();
    }
}

xml配置

<bean id="staticFactory" class="org.itstack.interview.StaticFactoryBean"/>
<bean id="staticFactory-bean" factory-bean="staticFactory" factory-method="getUserDao"/>

单元测试

@Test
public void test_factory_bean_method() {
    BeanFactory beanFactory = new ClassPathXmlApplicationContext("spring-config-factory-method.xml");
    logger.info("获取 Bean：{}", beanFactory.getBean("staticFactory-bean"));
}

测试结果

23:15:28.950 [main] INFO  org.itstack.interview.test.ApiTest - 获取 Bean：org.itstack.interview.UserDao@33b37288

---

• 目的：factory-bean，实例化工厂类
• 使用：factory-bean、factory-method 须要配合使用，factory-method="getUserDao" 调用的是对应的费静态方法返回实例化结果。

1.5 depends-on

xml配置

<bean id="userService" class="org.itstack.interview.UserService" depends-on="userDao"/>
<bean id="userDao" class="org.itstack.interview.UserDao"/>

单元测试

@Test
public void test_depends_on() {
    BeanFactory beanFactory = new ClassPathXmlApplicationContext("spring-config-depends-on.xml");
    logger.info("获取 Bean：{}", beanFactory.getBean(UserService.class, "userService").getUserDao());
}

测试结果

我被初始化了，UserDao
我被初始化了，UserService
23:24:14.678 [main] INFO  org.itstack.interview.test.ApiTest - 获取 Bean：org.itstack.interview.UserDao@45afc369

---

• 目的：处理依赖初始化顺序问题
• 使用：若是不使用 depends-on="userDao"，那么按照 Spring 的配置最早初始化的是 UserService，当你有须要处理初始化依赖时则须要使用到这个配置。

1.6 lookup-method & ApplicationContextAware

测试类

public class UserDaoProvider implements ApplicationContextAware {

    private ApplicationContext applicationContext;

    public UserDao getUserDao() {
        return applicationContext.getBean("userDao", UserDao.class);
    }

    @Override
    public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
        this.applicationContext = applicationContext;
    }

}

xml配置

<bean id="userDao" class="org.itstack.interview.UserDao" scope="prototype"/>
<bean id="provider" class="org.itstack.interview.UserDaoProvider"/>

单元测试

@Test
public void test_lookup_method() {
    BeanFactory beanFactory = new ClassPathXmlApplicationContext("spring-config-lookup-method.xml");
    logger.info("获取 Bean：{}", beanFactory.getBean(UserDaoProvider.class, "provider").getUserDao());
    logger.info("获取 Bean：{}", beanFactory.getBean(UserDaoProvider.class, "provider").getUserDao());
}

测试结果

我被初始化了，UserDao
16:29:25.813 [main] DEBUG o.s.b.f.s.DefaultListableBeanFactory - Finished creating instance of bean 'userDao'
16:29:25.813 [main] INFO  org.itstack.interview.test.ApiTest - 获取 Bean：org.itstack.interview.UserDao@1188e820
16:29:25.813 [main] DEBUG o.s.b.f.s.DefaultListableBeanFactory - Creating instance of bean 'userDao'
我被初始化了，UserDao
16:29:25.814 [main] DEBUG o.s.b.f.s.DefaultListableBeanFactory - Finished creating instance of bean 'userDao'
16:29:25.814 [main] INFO  org.itstack.interview.test.ApiTest - 获取 Bean：org.itstack.interview.UserDao@2f490758

---

• 目的：获取单例下的原型模式，每次获取都要有新的对象产生。
• 使用：其实核心在于 ApplicationContextAware 的使用和 scope="prototype" 配置，Spring 内部实现为使用 Cglib 方法，从新生成子类，重写配置的方法和返回对象，达到动态改变的效果。

2. 接口类

2.1 FactoryBean

测试类

public class MyFactoryBean implements FactoryBean<UserDao> {

    @Override
    public UserDao getObject() throws Exception {
        return new UserDao();
    }

    @Override
    public Class<?> getObjectType() {
        return UserDao.class;
    }

    @Override
    public boolean isSingleton() {
        return true;
    }
    
}

xml配置

<bean id="userDao" class="org.itstack.interview.MyFactoryBean"/>

单元测试

@Test
public void test_factory_bean() {
    BeanFactory beanFactory = new ClassPathXmlApplicationContext("spring-config-factory-bean.xml");
    logger.info("获取 Bean：{}", beanFactory.getBean("userDao"));
}

测试结果

23:36:19.339 [main] INFO  org.itstack.interview.test.ApiTest - 获取 Bean：org.itstack.interview.UserDao@3bd94634

---

• 目的：用于生成 Bean 的 Bean，叫 FactoryBean
• 使用：其实这个使用在上一章节关于 Bean 如何注入到 Spring 已经提到过，在一些ORM框架、RPC-Starter等都有所应用。

2.2 BeanPostProcessor

测试类

public class MyBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor {

    @Override
    public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        System.out.println("初始化前：" + beanName);
        return bean;
    }

    @Override
    public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        System.out.println("初始化后：" + beanName);
        return bean;
    }
    
}

xml配置

<bean id="beanPostProcessor" class="org.itstack.interview.MyBeanPostProcessor"/>
<bean id="userDao" class="org.itstack.interview.UserDao"/>

单元测试

@Test
public void test_bean_post_processor() {
    BeanFactory beanFactory = new ClassPathXmlApplicationContext("spring-config-bean-post-processor.xml");
}

测试结果

初始化前：userDao
初始化后：userDao
16:38:32.686 [main] DEBUG o.s.b.f.s.DefaultListableBeanFactory - Finished creating instance of bean 'userDao'

---

• 目的：拿到 Bean 对象初始化先后的动做，作相应的处理
• 使用：BeanPostProcessor 是 Spring 框架的扩展接口类，经过对这个接口的实现，就能够在 Bean 实例化的过程当中作相关的动做，好比拦截之后发布到注册中心等。AOP 的操做也是经过 BeanPostProcessor 和 IOC 容器创建起联系。

2.3 BeanFactoryAware

测试类

public class MyBeanFactoryAware implements BeanFactoryAware {
    @Override
    public void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) throws BeansException {
        
    }
}

---

• 目的：用于获取运行时 Bean 的配置信息
• 使用：BeanFactoryAware 的实现类能够拿到 beanFactory，也就获取到了bean的上下文信息，此时你想获取一些对象的属性就很是容易了。

4、总结

• 以上咱们介绍了 Spring IOC 的经常使用配置特性和接口，虽然如今你们可能已经不多会使用 xml 配置对象，基本都是注解的方式。但在这些注解的背后依然会有相应的通用核心原理实现，只有把这部分知识总结清楚并学习源码，才能更好的理解注解的使用是如何处理这些配置的。
• 关于接口的类使用，FactoryBean、BeanPostProcessor、BeanFactoryAware、ApplicationContextAware，在平常的业务流程开发中几乎接触不到，但若是要作一些核心的组件设计或者是中间件的开发，就会使用的很是频繁。若是对这部分知识的运用不了解，能够参考：《SpringBoot 中间件设计和开发》
• 后续会围绕这些知识点来给你们介绍一些源码的学习以及应用层的处理，Bean的建立、循环依赖的三级缓存解决方案等。也但愿你们在学习的过程当中要多总结、思考、记录，一点点的把知识栈建设完整。

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