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BeanFactory 和ApplicationContext(Bean工厂和应用上下文)

老高 | 发布于 2016-04-05 16:48| 浏览()| 评论() | 收藏()

摘要: Bean 工厂(com.springframework.beans.factory.BeanFactory)是Spring 框架最核心的接口,它提供了高级IoC 的配置机制。应用上下文(com.springframework.context.ApplicationContext)建立在BeanFactory 基础之上。

一、BeanFactory 和ApplicationContext 

Bean 工厂(com.springframework.beans.factory.BeanFactory)是Spring 框架最核心的接口,它提供了高级IoC 的配置机制。

应用上下文(com.springframework.context.ApplicationContext)建立在BeanFactory 基础之上。

几乎所有的应用场合我们都直接使用ApplicationContext 而非底层的BeanFactory。

1.1 BeanFactory 的类体系结构

BeanFactory 接口位于类结构树的顶端, 它最主要的方法就是getBean(StringbeanName),该方法从容器中返回特定名称的Bean,BeanFactory 的功能通过其他的接口得到不断扩展。

ListableBeanFactory:该接口定义了访问容器中Bean 基本信息的若干方法,如查看Bean 的个数、获取某一类型Bean的配置名、查看容器中是否包括某一Bean 等方法;

HierarchicalBeanFactory:父子级联IoC 容器的接口,子容器可以通过接口方法访问父容器;

ConfigurableBeanFactory:是一个重要的接口,增强了IoC 容器的可定制性,它定义了设置类装载器、属性编辑器、容器初始化后置处理器等方法;

AutowireCapableBeanFactory:定义了将容器中的Bean 按某种规则(如按名字匹配、按类型匹配等)进行自动装配的方法;

SingletonBeanRegistry:定义了允许在运行期间向容器注册单实例Bean 的方法;

BeanDefinitionRegistry:Spring 配置文件中每一个<bean>节点元素在Spring 容器里都通过一个BeanDefinition 对象表示,它描述了Bean 的配置信息。而BeanDefinitionRegistry 接口提供了向容器手工注册BeanDefinition 对象的方法。

BeanFactory的类体系结构.jpg

1.2 ApplicationContext 的类体系结构

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 中则可以通过配置的方式实现。

ApplicationContext 的主要实现类是ClassPathXmlApplicationContext 和FileSystemXmlApplicationContext,前者默认从类路径加载配置文件,后者默认从文件系统中装载配置文件。

核心接口包括:

ApplicationEventPublisher:让容器拥有发布应用上下文事件的功能,包括容器启动事件、关闭事件等。实现了 ApplicationListener 事件监听接口的Bean 可以接收到容器事件, 并对事件进行响应处理。在ApplicationContext 抽象实现类AbstractApplicationContext 中,我们可以发现存在一个ApplicationEventMulticaster,它负责保存所有监听器,以便在容器产生上下文事件时通知这些事件监听 者。

MessageSource:为应用提供i18n 国际化消息访问的功能;

ResourcePatternResolver : 所有ApplicationContext 实现类都实现了类似于PathMatchingResourcePatternResolver 的功能,可以通过带前缀的Ant 风格的资源文件路径装载Spring 的配置文件。

LifeCycle:该接口是Spring 2.0 加入的,该接口提供了start()和stop()两个方法,主要用于控制异步处理过程。在具体使用时,该接口同时被 ApplicationContext 实现及具体Bean 实现,ApplicationContext 会将start/stop的信息传递给容器中所有实现了该接口的Bean,以达到管理和控制JMX、任务调度等目的。

ConfigurableApplicationContext 扩展于ApplicationContext,它新增加了两个主要的方法:refresh()和close(),让ApplicationContext 具有启动、刷新和关闭应用上下文的能力。在应用上下文关闭的情况下调用refresh()即可启动应用上下文,在已经启动的状态下,调用 refresh()则清除缓存并重新装载配置信息,而调用close()则可关闭应用上下文。这些接口方法为容器的控制管理带来了便利

ApplicationContext 的类体系结构.jpg

代码示例:

ApplicationContext ctx =new ClassPathXmlApplicationContext("com/baobaotao/context/beans.xml");
ApplicationContext ctx =new FileSystemXmlApplicationContext("com/baobaotao/context/beans.xml");
ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext(new String[]{"conf/beans1.xml","conf/beans2.xml"});

ApplicationContext 的初始化和BeanFactory有一个重大的区别:BeanFactory在初始化容器时,并未实例化Bean,直到第一次访问某个Bean 时才实例目标Bean;而ApplicationContext 则在初始化应用上下文时就实例化所有单实例的Bean 。

二、WebApplicationContext 类体系结构 

WebApplicationContext 是专门为Web 应用准备的,它允许从相对于Web 根目录的路径中装载配置文件完成初始化工作。从WebApplicationContext 中可以获得ServletContext 的引用,整个Web 应用上下文对象将作为属性放置到ServletContext 中,以便Web 应用环境可以访问Spring 应用上下文(ApplicationContext)。Spring 专门为此提供一个工具类WebApplicationContextUtils,通过该类的 getWebApplicationContext(ServletContext sc)方法,即可以从ServletContext 中获取WebApplicationContext 实例。

Spring 2.0 在WebApplicationContext 中还为Bean 添加了三个新的作用域:request 作用域、session 作用域和global session 作用域。而在非Web 应用的环境下,Bean 只有singleton和prototype 两种作用域。

WebApplicationContext 类体系结构 .jpg

由于 Web 应用比一般的应用拥有更多的特性,因此WebApplicationContext 扩展了ApplicationContext。WebApplicationContext 定义了一个常量ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE,在上下文启动 时,WebApplicationContext 实例即以此为键放置在ServletContext 的属性列表中,因此我们可以直接通过以下语句从Web 容器中获取

WebApplicationContext:
WebApplicationContext wac = (WebApplicationContext)servletContext.getAttribute(
WebApplicationContext.ROOT_WEB_APPLICATION_CONTEXT_ATTRIBUTE);

2.1 WebApplicationContext 的初启动方式 和BeanFactory、ApplicationContext 有所区别。

因为WebApplicationContext 需要ServletContext 实例,也就是说它必须在拥有Web 容器的前提下才能完成启动的工作。有过Web 开发经验的读者都知道可以在web.xml 中配置自启

动的Servlet 或定义Web 容器监听器(ServletContextListener),借助这两者中的任何一个,我们就可以完成启动Spring Web 应用上下文的工作。

Spring 分别提供了用于启动WebApplicationContext 的Servlet 和Web 容器监听器:

org.springframework.web.context.ContextLoaderServlet;
org.springframework.web.context.ContextLoaderListener。

两者的内部都实现了启动WebApplicationContext 实例的逻辑,我们只要根据Web 容器的具体情况选择两者之一,并在web.xml 中完成配置就可以了。

2.2下面是使用ContextLoaderListener 启动WebApplicationContext 的具体配置:

<context-param>  
    <param-name>contextConfigLocation</param-name>  
    <param-value>  
    /WEB-INF/baobaotao-dao.xml, /WEB-INF/baobaotao-service.xml  
    </param-value>  
</context-param>  
<listener>  
    <listener-class>org.springframework.web.context.ContextLoaderListener</listener-class>  
</listener>  
  
<context-param>  
    <param-name>contextConfigLocation</param-name>  
    <param-value>/WEB-INF/baobaotao-dao.xml, /WEB-INF/baobaotao-service.xml </param-value>  
</context-param>


2.3 如果在不支持容器监听器的低版本Web 容器中,我们可采用ContextLoaderServlet 完成相同的工作:

<context-param>  
    <param-name>contextConfigLocation</param-name>  
    <param-value>/WEB-INF/baobaotao-dao.xml, /WEB-INF/baobaotao-service.xml </param-value>  
</context-param>  
  
<servlet>  
    <servlet-name>springContextLoaderServlet</servlet-name>  
    <servlet-class>org.springframework.web.context.ContextLoaderServlet         </servlet-class>  
    <load-on-startup>1</load-on-startup>  
</servlet>

三、WebApplicationContext 需要使用日志功能

用户可以将Log4J 的配置文件放置到类路径WEB-INF/classes 下,这时Log4J 引擎即可顺利启动。

如果Log4J 配置文件放置在其他位置,用户还必须在 web.xml 指定Log4J 配置文件位置。

Spring 为启用Log4J 引擎提供了两个类似于启动WebApplicationContext 的实现类:Log4jConfigServlet 和Log4jConfigListener,不管采用哪种方式都必须保证能够在装载Spring 配置文件前先装载Log4J 配置信息。

3.1 Log4jConfigServlet启动日志:

<context-param>  
    <param-name>contextConfigLocation</param-name>  
    <param-value>  
    /WEB-INF/baobaotao-dao.xml,/WEB-INF/baobaotao-service.xml  
    </param-value>  
</context-param>  
<context-param>  
    <param-name>log4jConfigLocation</param-name>  
    <param-value>/WEB-INF/log4j.properties</param-value>  
</context-param>  
<servlet>  
    <servlet-name>log4jConfigServlet</servlet-name>  
    <servlet-class>org.springframework.web.util.Log4jConfigServlet</servlet-class>  
    <load-on-startup>1</load-on-startup>  
</servlet>  
<servlet>  
    <servlet-name> springContextLoaderServlet</servlet-name>  
    <servlet-class>org.springframework.web.context.ContextLoaderServlet</servlet-class>  
    <load-on-startup>2</load-on-startup>  
</servlet>

注意上面我们将log4jConfigServlet 的启动顺序号设置为1,而springContextLoaderServlet的顺序号设置为2。这样,前者将先启动,完成装载Log4J 配置文件初始化Log4J 引擎的工作,紧接着后者再启动。如果使用Web 监听器,则必须将Log4jConfigListener 放置在ContextLoaderListener 的前面。

3.2 Log4jConfigListener启动日志:

<!-- Log4J 配置  -->  
<context-param>  
    <param-name>log4jConfigLocation</param-name>  
    <param-value>/WEB-INF/conf/log4j.properties</param-value>  
</context-param>  
  
<!-- Spring上下文配置 -->  
<context-param>  
    <param-name>contextConfigLocation</param-name>  
    <param-value>/WEB-INF/conf/spring/applicationContext.xml</param-value>  
</context-param>
<!-- Log4J监听器  -->  
<listener>  
    <listener-class>org.springframework.web.util.Log4jConfigListener</listener-class>  
</listener>  
  
<!-- Spring监听器  -->  
<listener>  
    <listener-class>org.springframework.web.context.ContextLoaderListener</listener-class>  
</listener>

四、父子容器 

通过 HierarchicalBeanFactory 接口,Spring 的IoC 容器可以建立父子层级关联的容器体系,子容器可以访问父容器中的Bean,但父容器不能访问子容器的Bean。在容器内,Bean 的id 必须是唯一的,但子容器可以拥有一个和父容器id 相同的Bean。父子容器层级体系增强了Spring 容器架构的扩展性和灵活性,因为第三方可以通过编程的方式,为一个已经存在的容器添加一个或多个特殊用途的子容器,以提供一些额外的功能。

Spring 使用父子容器实现了很多功能,比如在Spring MVC 中,展现层Bean 位于一个子容器中,而业务层和持久层的Bean 位于父容器中。这样,展现层Bean 就可以引用业务层和持久层的Bean,而业务层和持久层的Bean 则看不到展现层的Bean。

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