【日积月累】Spring中的AOP与IOC相关问题详解

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文章所属专区 日积月累

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1.前言

本文主要针对Spring中两大特性，AOP和IOC,并针对他们的使用常见，结合面试常见问题，实现代码，进行解析。

2.Spring AOP（面向切面编程）

在使用Java语言进行代码编写时，由于Java语言的特性，会有一些弊端，比如在处理一些不具有继承关系的一些类的公共行为时，只能在每个对象引用公共行为，会出现大量重复代码，会造成大量代码冗余，这样不仅浪费时间，也不方便维护，AOP的出现解决了这一个问题。

2.1 AOP的实现过程

Spring中的AOP基于代理模式，首先会自定义一个注解；
其次，定义一个切面（Aspect）类，在切面中定义切点和通知，切点（方法的拦截规则），在使用了这个注解的方法会被拦截下来，拦截下来之后；
最后可以进行前置通知、后置通知、异常通知、返回通知还是环绕通知等。

2.2 AOP代理模式的类型

代理类可以分为两类 动态代理（Dynamic Proxy）和静态代理（Static Proxy）Spring AOP（面向切面编程）中主要是运用了动态代理的方式来实现：在运行过程中通过反射机制动态创建而成，无需手动编写代码。

2.2.1JDK的动态代理

JDK动态代理是Spring AOP默认使用的方式，主要用于对实现了接口的类生成代理。JDK动态代理主要涉及到java.lang.reflect包中的两个类：Proxy和InvocationHandler。InvocationHandler是一个接口，通过实现该接口定义横切逻辑，并通过反射机制调用目标类的代码，动态将横切逻辑和业务逻辑编制在一起。Prox则利用InvocationHandler动态创建一个符合某一接口的实例，生成目标类的代理对象

2.2.2CGLIB的动态代理

CGLIB（Code Generation Library）是针对类实现代理的，主要是对指定的类生成一个子类，覆盖其中的方法（继承）。CGLIB是一个强大的高性能，高质量的代码生成类库，可以在运行期扩展Java类与实现Java接口。CGLIB封装了asm，可以再运行期动态生成新class

2.2.3CGLIB与JDK的区别

cglib底层是基于继承被代理类来做代理的，而jdk则是通过接口的形式来做代理的。
jkd动态代理只提供接口的代理，不支持类的代理
如果代理类没有实现接口，那么Spring AOP会使用cglib来动态代理目标类

2.3AOP应用常见场景

比如日志记录，性能优化，权限控制，内容传递，错误处理，事务管理，限流等。

2.3.1日志记录

在Spring AOP中，可以使用@AspectJ注解定义一个切面，然后在切面方法中添加@Before或@After注解，用于在方法执行前后插入相应的日志记录逻辑

2.4对AOP的理解

AOP是Spring框架中最核心的两个点之一，它可以减少重复代码，降低模块间的耦合性，提高代码的可操作性和可维护性。在实际工作中，除了业务代码之外，还经常会接触到与业务无关的一些组件，比如日志，权限，事务等常见的核心服务组件，如果为每个业务代码单独添加这些组件，会出现大量的冗余代码，因此我们将这些公共的代码逻辑抽象出来成为一个切面，然后注入到具体业务中去。AOP就是通过这样一种方式，通过动态代理的方式，来对需要注入切面的对象进行代理，在进行调用时，直接将公共逻辑添加进去，而不需要修改原有的业务代码，在不改变原有业务代码的情况下做了代码功能的增强。

3.Spring IOC（Inversion of Control，控制反转）

在传统的软件设计过程中，通常由调用者来创建被调用者的实例。但在Spring中创建被调用者的工作不在由调用者来完成，这就是控制反转。IOC是一种设计思想，即把原本在程序中手动创建对象的控制权交给了Spring框架中的IOC容器，让它去创建和管理这些对象。在Spring中实现IOC主要依靠DI(Dependency Injection 依赖注入) 来实现。

3.1使用Spring IOC 的好处

在 Spring 中， IoC 容器是 Spring 用来实现 IoC 的载体， IoC 容器实际上就是个 Map（key，value），Map 中存放的是各种对象。

1. 由于资源不再由使用资源的双方管理，因此，资源可以集中管理，实现资源的可配置和易管理
2. 降低了使用资源双方的依赖程度（低耦合度）。

3.2使用Spring IOC 依赖注入的方式

3.2.1通过xml文件注入

属性注入（property）、构造器注入（constructor-arg）、自动装配通过对bean的autowrite属性指定（byName、byType）

3.2.2通过注解注入

这种方式后来在 SpringBoot 中常用 ，@autowrite @resource @component等

3.3 IOC的理解

IOC 控制反转:

在没有使用IOC容器之前，都是由程序员来控制对象，而有了IOC容器之后，则由IOC容器来控制对象；
控制的是实现过程中所需要的对象以及依赖的对象；
在没有使用IOC之前，我们都需要主动在对象中创建依赖的对象，这种正转的，而有了IOC之后，依赖的对象由IOC创建后注入到对象中,由主动创建变成了被动接受，这是反转;
IOC是一种思想，DI（依赖注入：把对应的属性的值注入到对象）是具体的实现方式 @AutoWried

3.4 IOC容器的创建过程

IOC 容器（Spring用来实现IOC的载体，实际是个Map(Key,value),Map中存放的是各种对象）：

在Spring中一般存在三级缓存，singletonObject存放完整的Bean对象,整个Bean的生命周期，从创建到使用到销毁全部都由容器来控制。

1.IOC容器的创建（beanFactory根接口的DeafultListableBeanFactory）优先创建bean工厂,向bean工厂设置一些属性（BeanPostProcessor,Aware接口的子类）等属性
2.加载解析bean对象，准备创建的定义对象beanDefinition（会涉及到xml或者注解的解析过程）
3.BeanFactoryProcessor的处理，此处是扩展点！！！（PlaceHolderConfigurSupport 处理占位符,ConfigurationClassPostProssor）
4.BeanPostProcessor的注册功能，方便后续对bean对象完成具体的扩展功能
5.通过反射的方式将BeanDefinition对象实例化成具体的bean对象
6.bean对象的初始化过程（填充属性，调用Aware子类的方法，调用BeanPostProcessor前置处理方法，调用init-method方法，调用BeanPostProcessor的后置处理方法–Bean的生命周期）
7.生成完整的bean对象，通过getBean方法可以直接获取
8.销毁过程

以上就是我对于ioc的整体理解，包含一些细节，如果有什么问题，请小伙伴指点一下
总结：
spring中的Bean都是通过反射生产的，其中包含了很多的扩展点，比如常见的对BeanFactory的扩展，对Bean的扩展，此外，ioc中最核心的就是填充具体Bean的属性和Bean的生命周期

3.5谈谈Spring IOC的底层实现

底层实现：工作原理，过程，数据结构，流程，设计模式，设计思想
方法：
createBeanFactory
getBean
doGetBean
createBean
doCreateBean
1.先通过creatBeanFactory方法中的DeafultListableBeanFactory创建一个Bean工厂
2.开始循环创建对象，因为容器中的Bean都是单例的，所以优先通过getBean,doGetBean从容器中查找，找不到的话，
3.通过createBean,doCreateBean方法，以反射的方式创建对象，一般情况下使用无参的构造方法（getDeclaredConstructor,newInstance）
4.通过polulateBean进行对象的属性填充
5.进行其他的初始化操作（initializingBean）

IOC中Bean的生命周期

1.通过反射实例化Bean对象：通过反射的方式生成对象
2.通过polulateBean设置对象属性：populateBean()，循环依赖的问题（三级缓存）
3.调用aware接口的相关方法：invokeAwareMethod(完成BeanName,BeanFactory,BeanClassLoader对象的属性设置)
4.调用BeanPostProcessor中的前置处理方法（ApplicationContextPostProcessor，设置Application的Context，Environment,ResourceLoader等对象）
5.调用init-method方法：invokeInitMethod() 判断是否实现了initiazingBean接口，如果有就调用afterPorpertiesSet()方法，没有就不调用
6.调用BeanPostProcessor的后置处理方法：Spring的AOP就是在此处实现的 AbstractAutoProxyCreator()
7.获取到完整的对象，可以通过getBean的方式来进行对象的获取
8.销毁流程：1.判断是否实现了DispoableBean接口2.调用destoryMethod()方法。

4.参考

谈谈对IOC的理解
Spring AOP的理解与使用
面试被问了几百遍的 IoC 和 AOP ，还在傻傻搞不清楚？

给个三连吧 谢谢谢谢谢谢了