IoC 容器：Spring’s Inversion of Control (IoC) container

Spring 的核心功能是 IoC 容器。spring-beans 和 spring-context 这两个库是 Spring IoC 容器的基础。
spring-core 是 Spring 的核心库，其他所有的 Spring 家族的库都会依赖 spring-core。

BeanFactory

什么是 Bean：由 Spring IoC 容器管理的对象叫做 Bean。Bean 是由 Spring IoC 容器实例化、组装、管理的对象；否则的话 Bean 只是应用中的一个普通对象。Bean 及其之间的依赖关系反映在容器使用的配置元数据中。

Spring 官方文档中有介绍：BeanFactory 接口提供了一种高级的配置机制，能够管理任何类型的对象。

ApplicationContext

ApplicationContext 是 BeanFactory 的子接口，添加了更多功能：

Easier integration with Spring’s AOP features（更容易与 Spring AOP 特性集成）
Message resource handling (for use in internationalization)（消息资源处理（国际化））
Event publication（事件发布）
Application-layer specific contexts such as the WebApplicationContext for use in web applications.（应用层特定的上下文，例如用于 web 应用的 WebApplicationContext）

public interface ApplicationContext extends EnvironmentCapable, ListableBeanFactory, HierarchicalBeanFactory,
		MessageSource, ApplicationEventPublisher, ResourcePatternResolver {
}

BeanFactory 提供了配置框架和基本功能，ApplicationContext 添加了更多企业级的功能，是前者的超集。

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配置 `IoC 容器` 的元数据

一个类是如何加入到 IoC 容器 中的呢，换句话说：IoC 容器 是怎么识别一个类是普通类还是 Bean 呢？

传统的方式是使用 xml 配置文件（还可以使用 Java 注解或 Java 代码）来声明各种 元数据（声明为 Bean 及其之间的依赖关系），之后在 IoC 容器创建并初始化的时候，会读取配置的 元数据 来初始化、配置、装配这些 Bean。

在 web 应用程序中，我们通常会在 web.xml 中配置 IoC 容器的加载器（org.springframework.web.context.ContextLoaderListener）来实例化 ApplicationContext。

初始化 `IoC 容器`

Spring 提供了几种 ApplicationContext 的几种实现：

ConfigurableApplicationContext

public interface ConfigurableApplicationContext extends ApplicationContext, Lifecycle, Closeable {}

ConfigurableApplicationContext 作为 ApplicationContext 的派生接口，定义了一些非通用的方法。符合面向对象的7大设计原则之一的接口隔离原则。

注意：这里定义的 refresh 方法，不支持多次调用。实现类中的这个方法自然也不支持多次调用，但是 AbstractRefreshableApplicationContext 中提供了多次调用的方法。

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AbstractApplicationContext

public abstract class AbstractApplicationContext extends DefaultResourceLoader
		implements ConfigurableApplicationContext {}

ConfigurableApplicationContext 接口的抽象实现类。

其中的 refresh 方法，是 IoC 容器启动的骨架实现，使用了 模板设计模式。提供对 ConfigurableApplicationContext 接口的 refresh 方法的模板实现，即：定义了 ApplicationContext 的启动步骤，但是不提供具体每一步的实现，由子类实现。

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比如其中的 postProcessBeanFactory 方法：

protected void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) {
	}

AbstractRefreshableApplicationContext

public abstract class AbstractRefreshableApplicationContext extends AbstractApplicationContext {
	@Nullable
	// 允许重复Bean定义覆盖
	private Boolean allowBeanDefinitionOverriding;

	@Nullable
	// 允许循环引用
	private Boolean allowCircularReferences;
	
	...
	@Override
	protected final void refreshBeanFactory() throws BeansException {
		if (hasBeanFactory()) {
			destroyBeans();
			closeBeanFactory();
		}
		try {
			DefaultListableBeanFactory beanFactory = createBeanFactory();
			beanFactory.setSerializationId(getId());
			customizeBeanFactory(beanFactory);
			loadBeanDefinitions(beanFactory);
			this.beanFactory = beanFactory;
		}
		catch (IOException ex) {
			throw new ApplicationContextException("I/O error parsing bean definition source for " + getDisplayName(), ex);
		}
	}
	...
}

继承 AbstractApplicationContext 抽象类，主要提供可多次重复调用 refresh 方法，刷新容器，销毁之前的 BeanFactory 和 Beans，重新创建。ConfigurableApplicationContext 接口的定义，默认是不支持多次调用 refresh 方法的，多次调用则抛 IllegalStateException 异常。

AbstractRefreshableConfigApplicationContext

public abstract class AbstractRefreshableConfigApplicationContext extends AbstractRefreshableApplicationContext
		implements BeanNameAware, InitializingBean {

	@Nullable
	private String[] configLocations;
	...
}

继承 AbstractRefreshableApplicationContext 抽象类，主要作用是定义数组类型的 configLocations 变量，用于加载多个 xml 文件来配置 IoC 容器。

AbstractXmlApplicationContext

public abstract class AbstractXmlApplicationContext extends AbstractRefreshableConfigApplicationContext {}

继承 AbstractRefreshableConfigApplicationContext，指定使用 xml 文件保存配置，有两个实现类：

ClassPathXmlApplicationContext：指定从类路径下加载 xml 配置文件
FileSystemXmlApplicationContext：指定从文件系统加载 xml 配置文件

// 通过加载类路径下的 xml 配置文件创建并初始化 IoC 容器
ClassPathXmlApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("services.xml");
// 获取 IoC 容器中定义的 Beans 的 name
String[] beanNames = applicationContext.getBeanDefinitionNames();
for (String beanName : beanNames) {
    System.out.println(beanName);
}

GenericApplicationContext

public class GenericApplicationContext extends AbstractApplicationContext implements BeanDefinitionRegistry {}

继承 AbstractApplicationContext，故不具备上面的 Config，Refreshable 功能。而 Bean 的注册，是通过实现 BeanDefinitionRegistry 接口来提供往内部的 beanFactory 注入 beanDefinitions，而 beanDefinitions 的来源则是通过 BeanDefinitionParser 解析，如 xml 文件来获取的。不支持重复调用 refresh。

GenericXmlApplicationContext：继承于 GenericApplicationContext，比 ClassPathXmlApplicationContext，FileSystemXmlApplicationContext 更加通用的基于 xml 配置文件的 ApplicationContext。即可以在构造函数中指定配置数来源，使用的 Resource 类型的数组参数。而前两者都是使用String 类型的 configLocations 数组，即路径数组。

AnnotationConfigApplicationContext

public class AnnotationConfigApplicationContext extends GenericApplicationContext implements AnnotationConfigRegistry {}

这个也是用来处理我们项目中使用的注解的类，即将标注了 @Controller, @Component 等注解的类注册成 bean。继承于 GenericApplicationContext，并实现 AnnotationConfigRegistry 接口（AnnotationConfigRegistry 接口主要实现将给定的 beanDefinition 注册到绑定的 beanFactory 中）。