為什麼大多數IOC容器使用ApplicationContext，而不用BeanFactory

  • 2020 年 11 月 13 日
  • 筆記

1. 引言

Spring框架附帶了兩個IOC容器– BeanFactory 和 ApplicationContext. BeanFactory是IOC容器的最基本版本，ApplicationContext擴展了BeanFactory的功能。
那麼本篇文章中，我們將通過實際例子了解這兩個IOC容器之間的顯著差異。

2. 延遲載入 vs. 預載入

BeanFactory 按需載入bean，而 ApplicationContext 則在啟動時載入所有bean。因此，BeanFactory與ApplicationContext相比是輕量級的。讓我們用一個例子來理解它。

2.1. BeanFactory 延遲載入

假設我們有一個名為 Student 單例Bean：

public class Student {
    public static boolean isBeanInstantiated = false;
 
    public void postConstruct() {
        setBeanInstantiated(true);
    }
 
    //standard setters and getters
}

我們將把 postConstruct() 方法定義為BeanFactory配置文件 ioc-container-difference-example.xml 中的 init method:

<bean id="student" class="com.baeldung.ioccontainer.bean.Student" init-method="postConstruct"/>

現在，讓我們編寫一個測試用例來創建一個BeanFactory 來檢查它是否載入了Student bean：

@Test
public void whenBFInitialized_thenStudentNotInitialized() {
    Resource res = new ClassPathResource("ioc-container-difference-example.xml");
    BeanFactory factory = new XmlBeanFactory(res);
    
    assertFalse(Student.isBeanInstantiated());
}

這裡，沒有初始化 Student 對象。換句話說，只有 BeanFactory 被初始化了。只有當我們顯式調用getBean()方法時，BeanFactory 中定義的 bean 才會被載入。
讓我們檢查一下 Student bean 的初始化情況，我們手動調用 getBean() 方法：

@Test
public void whenBFInitialized_thenStudentInitialized() {
    Resource res = new ClassPathResource("ioc-container-difference-example.xml");
    BeanFactory factory = new XmlBeanFactory(res);
    Student student = (Student) factory.getBean("student");
 
    assertTrue(Student.isBeanInstantiated());
}

這裡，Student bean 成功載入。因此，BeanFactory 只在需要時載入bean。

2.2. ApplicationContext 預載入

現在，讓我們用ApplicationContext代替BeanFactory
我們只定義ApplicationContext，它將使用預載入策略立即載入所有bean：

@Test
public void whenAppContInitialized_thenStudentInitialized() {
    ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("ioc-container-difference-example.xml");
    
    assertTrue(Student.isBeanInstantiated());
}

在這裡，即使我們沒有調用 getBean() 方法，也會創建 Student 對象
ApplicationContext 被認為是一個沉重的IOC容器，因為它的預載入策略在啟動時載入所有bean。相比之下，BeanFactory 是輕量級的，在記憶體受限的系統中非常方便。儘管如此，大多數用例仍然首選使用 ApplicationContext，這是為什麼呢？

3. 企業應用程式功能

ApplicationContext 以更面向框架的風格增強了BeanFactory，並提供了一些適用於企業應用程式的功能。

例如，它提供了消息傳遞（i18n或國際化）功能、事件發布功能、基於注釋的依賴注入，以及與Spring AOP特性的簡單集成。

除此之外，ApplicationContext幾乎支援所有類型的 bean 作用域，但是BeanFactory只支援兩個作用域——Singleton和Prototype。因此，在構建複雜的企業應用程式時，最好使用ApplicationContext。

4. 自動註冊BeanFactoryPostProcessor和BeanPostProcessor

**ApplicationContext 在啟動時自動註冊 BeanFactoryPostProcessor 和 BeanPostProcessor **。然而，BeanFactory不會自動註冊這些介面。

4.1. 在 BeanFactory 中註冊

為了理解，讓我們寫兩個類。
首先，我們有CustomBeanFactoryPostProcessor類，它實現了BeanFactoryPostProcessor：

public class CustomBeanFactoryPostProcessor implements BeanFactoryPostProcessor {
    private static boolean isBeanFactoryPostProcessorRegistered = false;
    
    @Override
    public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory){
        setBeanFactoryPostProcessorRegistered(true);
    }
 
    // standard setters and getters
}

這裡，我們重寫了 postProcessBeanFactory() 方法來檢查它的註冊。
其次，我們還有另一個類，CustomBeanPostProcessor，它實現了BeanPostProcessor：

public class CustomBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor {
    private static boolean isBeanPostProcessorRegistered = false;
    
    @Override
    public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName){
        setBeanPostProcessorRegistered(true);
        return bean;
    }
 
    //standard setters and getters
}

這裡，我們重寫了 PostProcessBeforeAlization() 方法來檢查其註冊。
另外，我們在 ioc-container-difference-example.xml 配置文件中配置了這兩個類：

<bean id="customBeanPostProcessor" 
  class="com.baeldung.ioccontainer.bean.CustomBeanPostProcessor" />
<bean id="customBeanFactoryPostProcessor" 
  class="com.baeldung.ioccontainer.bean.CustomBeanFactoryPostProcessor" />

讓我們看一個測試用例來檢查這兩個類是否在啟動期間自動註冊：

@Test
public void whenBFInitialized_thenBFPProcessorAndBPProcessorNotRegAutomatically() {
    Resource res = new ClassPathResource("ioc-container-difference-example.xml");
    ConfigurableListableBeanFactory factory = new XmlBeanFactory(res);
 
    assertFalse(CustomBeanFactoryPostProcessor.isBeanFactoryPostProcessorRegistered());
    assertFalse(CustomBeanPostProcessor.isBeanPostProcessorRegistered());
}

從我們的測試中我們可以看到，自動註冊並沒有發生。
現在，讓我們看看一個測試用例，手動將它們添加到 BeanFactory：

@Test
public void whenBFPostProcessorAndBPProcessorRegisteredManually_thenReturnTrue() {
    Resource res = new ClassPathResource("ioc-container-difference-example.xml");
    ConfigurableListableBeanFactory factory = new XmlBeanFactory(res);
 
    CustomBeanFactoryPostProcessor beanFactoryPostProcessor 
      = new CustomBeanFactoryPostProcessor();
    beanFactoryPostProcessor.postProcessBeanFactory(factory);
    assertTrue(CustomBeanFactoryPostProcessor.isBeanFactoryPostProcessorRegistered());
 
    CustomBeanPostProcessor beanPostProcessor = new CustomBeanPostProcessor();
    factory.addBeanPostProcessor(beanPostProcessor);
    Student student = (Student) factory.getBean("student");
    assertTrue(CustomBeanPostProcessor.isBeanPostProcessorRegistered());
}

這裡，我們使用 postProcessBeanFactory() 方法註冊 CustomBeanFactoryPostProcessor，使用 addBeanPostProcessor() 方法註冊CustomBeanPostProcessor。在這種情況下，它們都註冊成功。

4.2. 在 ApplicationContext 中註冊

如前所述，ApplicationContext會自動註冊這兩個類，而無需編寫額外的程式碼。
讓我們在單元測試中驗證此行為：

@Test
public void whenAppContInitialized_thenBFPostProcessorAndBPostProcessorRegisteredAutomatically() {
    ApplicationContext context 
      = new ClassPathXmlApplicationContext("ioc-container-difference-example.xml");
 
    assertTrue(CustomBeanFactoryPostProcessor.isBeanFactoryPostProcessorRegistered());
    assertTrue(CustomBeanPostProcessor.isBeanPostProcessorRegistered());
}

我們可以看到，這兩個類的自動註冊都是成功的。
因此，建議使用ApplicationContext，因為Spring2.0（及更高版本）大量使用BeanPostProcessor。
還有一點值得注意的是如果使用的是普通的 BeanFactory，那麼事務和AOP之類的功能將不會生效（除非你編寫額外的程式碼實現，那就另當別論了）。這樣可能會導致程式碼很混亂，因為配置看起來貌似沒毛病。

5. 寫在結尾

ApplicationContext 提供了一些高級功能，包括一些面向企業應用程式的功能，而BeanFactory只提供了基本功能。因此，一般建議使用 ApplicationContext ，只有在記憶體消耗非常關鍵的情況下，我們才應該考慮去使用BeanFactory。
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