上一篇文章中我们说到了Spring IOC提供了一个基本的JavaBean容器，通过IOC容器把获取资源的方式反转，Spring使用IOC容器管理依赖关系，将依赖注入到组件中，使依赖的管理和配置更加灵活。那么在Spring中，IOC容器具体是如何设计和实现的呢？在Spring中，IOC容器是如何体现的呢？下面我们一起学习下。

IOC容器接口设计：

在SpringIOC容器设计中，有两个主要的容器系列，一个是实现BeanFactory接口的简单容器系列，这系列容器只实现了容器的最基本功能；另一个是ApplicationContext应用上下文，它作为容器的高级形态而存在。ApplicationContext应用上下文在BeanFactory的基础上，增加了很多面向框架的特性，同时对应用环境作了许多适配。

注意，这张图是ioc容器的接口设计图，我们知道接口主要用于功能的扩展，从图中我们可以看出IOC容器的设计都包含了哪些功能。

主要有两条设计主线，分别是一条以BeanFactory为主和一条以ApplicationContext为主的设计主线。ApplicationContext是在BeanFactory添加了许多特性的高级容器。

BeanFactory设计主线：从BeanFactory到HierarchicalBeanFactory再到ConfigurableBeanFactory。BeanFactory定义了基本的IOC容器的规范，包括了getBean()这样的IOC容器基本方法；继承HierarchicalBeanFactory接口,添加了getParentBeanFactory()方法，从而使BeanFactory具备了双亲IOC容器的管理功能；继承ConfigurableBeanFactory接口，主要定义了一些对BeanFactory的配置功能，比如通过setParentBeanFactory()设置双亲IOC容器，通过addBeanPostProcessor()配置Bean后置处理器等。通过这样接口设计的叠加，定义了简单IOC容器的基本功能。

ApplicationContext设计主线：从BeanFactory到ListableBeanFactory再到ApplicationContet，再到我们常用的WebApplicationContext或者ConfigurableApplicationContext接口。继承ListableBeanFactory，细化了许多BeanFactory的接口功能。同时ApplicationContext通过继承MessageSource,ResourceLoader，ApplicationEventPublisher接口，在BeanFactory简单的IOC容器基础上添加了许多高级容器的特性的支持。

当我们想实现一个具体容器时，通过实现相应的接口来完成。比如DefaultListableBeanFactory是实现了ConfigurableBeanFactory，从而成为一个简单IOC容器。

下面是我们看下两个重要的容器：BeanFactory和ApplicationContext.

BeanFactory

BeanFactory是最基本的IOC容器，提供了IOC容器的基本功能，如：getBean(String name)方法，根据名称获取Bean；containsBean(String name)让用户判断是否有包含此名称的Bean等。如接口方法所示：

public interface BeanFactory {
    String FACTORY_BEAN_PREFIX = "&";
    Object getBean(String name) throws BeansException; 
    <T > T getBean(String name, Class < T > requiredType) throws BeansException;
    Object getBean(String name, Object...args) throws BeansException; 
    <T > T getBean(Class < T > requiredType) throws BeansException; 
    <T > T getBean(Class < T > requiredType, Object...args) throws BeansException;
    boolean containsBean(String name);
    boolean isSingleton(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException;
    boolean isPrototype(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException;
    boolean isTypeMatch(String name, ResolvableType typeToMatch) throws NoSuchBeanDefinitionException;
    boolean isTypeMatch(String name, Class << ? > typeToMatch) throws NoSuchBeanDefinitionException;
    Class << ? > getType(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException;
    String[] getAliases(String name);
}

Spring除了提供了一系列访问Bean的接口。我们前面说过，还提供了对该接口的一系列实现供开发者直接使用，以xmlBeanFactory为例：

从图中的继承关系，我们可以看出xmlBeanFactory通过层层继承，实现了BeanFactory的接口功能。在XmlBeanFactory中，通过Resource封装BeanDefinition的来源，然后将Resource通过构造函数传递给xmlBeanFactory，再通过XmlBeanDefinitionReader解析BeanDefinition，从定义好的资源位置读入配置信息，完成Bean的载入和注册。

因为一些原因，Spring 3.1以后已经废弃了XmlBeanFactory这个类了，现在推荐使用的是ApplicationContext。我的版本是4.3.1，所以上图中XmlBeanFactory上有横线，表示已废弃。

https://blog.csdn.net/xlecho/article/details/115828549

ApplicationContext

ApplicationContext是IOC容器的高级实现，有很多高级特性，在BeanFactory基础上添加了附加功能，如：支持不同的信息源，访问资源，支持应用事件，在ApplicationContext中提供的附加服务。

以FileSystemXmlApplicationContext为例，ApplicationContext的主要功能，已经在FileSystemXmlApplicationContext 的基类AbstractXmlApplicationContext中实现了。FileSystemXmlApplicationContext 只需要再实现自身设计的功能。

主要功能有两个：

1. 如果应用直接使用FileSystemXmlApplicationContext 实例化上下文的同时，启动IOC容器的refresh()过程。代码如下：
   

1. public FileSystemXmlApplicationContext(String[] configLocations, boolean refresh, ApplicationContext parent)
            throws BeansException {
        super(parent);
        setConfigLocations(configLocations);
        if (refresh) {
            refresh();
        }
    }

2. 与FileSystemXmlApplicationContext具体设计相关的功能：从文件系统中加载xml的BeanDefiniton资源。代码如下：
   

@Override
    protected Resource getResourceByPath(String path) {
        if (path != null && path.startsWith("/")) {
            path = path.substring(1);
        }
        return new FileSystemResource(path);
    }

总结：

通过这两个容器分析我们可以看出，Spring中，BeanFactory定义了容器功能的基本规范，如获取Bean，判断Bean的类型等。同时，Spring在BeanFactory基础上进行了层层扩展，使容器的功能更加丰富，如ApplicationContext继承ResourceLoader接口，使容器可以从不同地方获取BeanDefinition资源，使用户程序可以灵活的定义BeanDefinition信息；继承MessageSource接口，使容器支持参数化和国际化等。所以我们也更清楚的理解了为什么说ApplicationContext是IOC容器的高级实现，简单来说就是ApplicationContext，在BeanFactory的基础上扩展了更多高级的功能。与BeanFactory相比，对ApplicationContext的使用是一种面向框架的使用风格，所以一般建议在开发应用时，使用ApplicationContext作为IOC容器的基本形式。

同时，Spring也为开发者提供了提供了很多IOC容器的实现，开发者可以直接拿过来用。如从文件系统中加载xml形式的BeanDefinition生成IOC容器的FileSystemXmlApplicationContext。读取注解形式的BeanDefinition生成IOC容器的AnnotationConfigApplicationContext等。

大家在阅读源码时，可以先看一下类图，通过类图中的继承关系，我们能大概猜到此容器的主要功能。

通过上面的阅读，相信读者对IOC容器的设计和功能已经有了一个基本的认识。那么IOC容器是如何初始化的呢？如何读取不同形式的BeanDefiniton，生成Bean注册到容器中的呢？请看下一篇：Spring-IOC容器初始化过程