Spring系列__02IOC模块简介

时间:2021-05-23 12:45:14

Spring的两大核心功能就是IoC和AOP,这篇文章主要介绍IoC。

简单来说,在面向对象思想下,A类中有一个B类的属性, 那么我们在创建A类时往往需要同时创建一个B类的对象,以便A类对其进行调用。但是,这样的后果便是,A类和B类的耦合度过高。而所谓的IoC(控制反转),其核心是DI,旨在提供一种更简单的机制来设置组件依赖项(通常称为对象的协作者),并在整个生命周期中管理这些依赖项。IoC通常可以分为两种子类型:依赖注入和依赖查找。

依赖注入和依赖查找的介绍

依赖查找是一种更传统的方法,有两种类型:

  • 依赖拉取(dependency pull,DL)

    在依赖拉取中,根据需要从注册表中提取依赖项,在IoC中,往往是使用JNDI查找来获取依赖项。
  • 上下文依赖查找(contextualized dependency lookup, ontextualized dependency lookup, CDL)

    上下文查找和依赖拉取有些相似,但是不同之处就是,查找是针对管理资源的容器执行的,而不是来自某个*注册表。

    当容器准备将依赖传递给组件时,会依次调用每个组件的performLookup()方法,然后,组件可以使用Contaioner接口来查找所需要的依赖项。

依赖注入是目前被广泛采用的新方案,也有两种常见的风格

  • 构造函数

    当在组件的构造函数中提供依赖项的时候,就会发生构造函数依赖注入。

    首先,组件声明一个或者一组构造函数,并将其作为依赖项作为参数;

    然后在组件实例化的时候有IoC容器将依赖项传递给组件。如下代码所演示:
public class ConstuctorInjecttion {
private Dependency dependency;
public ConstructorInjection(Dependency dependency) {
this.dependency = dependency;
}
}
构造函数注入属于强制性的依赖注入,如果没有依赖项的时候,就不能创建对象;因此,必须有依赖项。
  • setter方法注入

    在setter依赖注入中,IoC容器通过使用JavaBean样式的setter方法注入组件的依赖项。组件的setter方法公开了IOC容器可以管理的依赖项。示例如下:
public class SetterInjection {
private Dependency dependency; public void setDependency(Dependency dependency) {
this.dependency = dependency;
}
}
Setter注入属于可选依赖注入,可以在没有依赖项的情况下创建对象(调用默认的无参构造器), 然后通过调用setter方法来提供依赖项。

查找和注入的比较总结

- 查找:
1.依赖拉取代码必须主动获得对注册表的依赖选项;
2.难以独立于容器进行测试。
- 注入:
1.对代码没有任何影响;
2.可以独立于容器进行测试。
3.开发更加*。

setter注入和构造器注入比较总结

- 构造器注入:当对依赖项的依赖关系为强制依赖的时候,推荐使用这种方式,通过调用对应的带参数构造器来完成依赖的注入。
- setter方法注入:最简单的注入方式。当对依赖项的依赖关系为可选的时候,推荐使用这种方式。通过反射调用无参构造器来实例后,再调用对应的setter方法。这种方式的最大的好处就是:侵入性最小。

Spring中的控制反转

对于控制反转,Spring的实现核心是基于依赖注入,而Spring的依赖注入的核心是BeanFactory接口。BeanFactory负责管理组件,包括依赖项以及他们的生命周期。但是,在实际的使用中,Beanfactory的使用并不是很多,通常使用其扩展:ApplicationContext,其是BeanFactory的子接口。后面会有详细介绍。

1.bean的配置

1.配置形式:

有三种配置形式,但是通常说两种:xml文件和注解,(有些书籍上说第三种是自动装配)。本文中主要介绍xml形式进行bean的配置。

2.配置方式:

bean的配置方式有三种:

  • 通过反射的方式进行配置:

    该方式会通过反射机制调用无参构造器来创建对象实例,但是,若是没有无参构造器,则会抛出异常。
<!--
bean的配置方式1:通过全类名方式(反射)
id:IOC容器中唯一存在,若不指定会默认使用全类名
-->
<bean id="car" class="com.spring.demo.bean.Car">
<!--
  • 通过工厂方法(静态工厂、实例工厂):

    该方法会运用了工厂模式的思想,通过调用静态工厂、实例工厂的方法来创建bean的实例。
<!--
bean的配置方式2:通过静态工厂方法
id 属性:指定 bean 的 id,用于从容器中获取
class 属性:指定静态工厂的全限定类名
factory-method 属性:指定生产对象的静态方法
-->
<bean id="carByFactory" class="com.spring.demo.bean.StaticFactory"
factory-method="getCarBean"> </bean> <!--
bean的配置方式2:通过实例工厂方法
此种方式是:先把工厂的创建交给 spring 来管理,然后在使用工厂的 bean 来调用里面的方法
factory-bean 属性:用于指定实例工厂 bean 的 id。
factory-method 属性:用于指定实例工厂中创建对象的方法。
-->
<bean id="instanceFactory" class="com.spring.demo.bean.InstanceFactory"></bean>
<bean id="carByInstance" class="com.spring.demo.bean.Car" factory-bean="instanceFactory"
factory-method="getCarByInstance">
<property name="brand" value="大众"/>
</bean>
  • 通过Spring提供的FactoryBean进行配置(使用较少,暂不介绍)。

3.依赖注入的方式:属性注入、构造器注入

依赖注入: Dependency Injection。 它是 spring 框架核心 ioc 的具体实现。我们的程序在编写时, 通过控制反转, 把对象的创建交给了 spring,但是代码中不可能出现没有依赖的情况。IoC 解耦只是降低他们的依赖关系,但不会消除。 例如:我们的业务层仍会调用持久层的方法。那这种业务层和持久层的依赖关系, 在使用 Spring 之后, 就让 Spring 来维护了。简单的说,就是坐等框架把持久层对象传入业务层,而不用我们自己去获取。

依赖注入的方式主要有两种:

  • 属性注入就是调用setter方法进行属性注入,;
  • 构造器注入方式是调用重载的带参构造器。

    说到这里,可以来一些代码了:
<!--
依赖注入方式1:属性注入,属性注入是通过setter方法注入bean的属性值或者依赖的对象。
也是实际应用中最常用的方式。
name指定属性值,value或者value节点指定属性值,ref指定依赖的对象
-->
<property name="company" value="大众"/>
<property name="brand" value="宝来"/>
<property name="price" value="200000.00"/>
<property name="maxSpeed" value="200"/>
</bean> <!--
依赖注入方式2:构造器注入
通过构造方法注入属性,能够保证bean在实例化后就能使用
没有name属性,默认按照构造器的变量顺序加载,也可以通过index或者type进行限制
index:指定参数在构造函数参数列表的索引位置
type:指定参数在构造函数中的数据类型
-->
<!--
若一个 bean 有多个构造器, 如何通过构造器来为 bean 的属性赋值
可以根据 index 和 value 进行更加精确的定位. (了解)
也可以通过name来具*定属性名进行绑定
若字面值中包含特殊字符, 则可以使用 DCDATA 来进行赋值. (了解)
使用构造器方式注入属性值时,可以使用type或index来区别重载构造器
-->
<bean id="car1" class="com.spring.demo.bean.Car">
<constructor-arg value="宝马" type="java.lang.String"/>
<constructor-arg value="mini" type="java.lang.String"/>
<constructor-arg value="200000.00" type="double"/>
<constructor-arg value="240" type="int"/>
</bean>
<!--
依赖注入方式3:工厂方法注入
因为这种方法比较少使用,这里只是写一下注释,没有demo
-->

4.IOC容器BeanFactory和ApplicationContext简介

BeanFactory是Spirng框架的基础设施,面向Spring本身;ApplicationContext是BeanFactory的子接口,面向Spring框架的应用者,其提供了更多的功能。

ApplicationContext具有两个只要的实现类:ClasspathXmlApplicationContext和FileSystemXmlApplicationContext;前者通过在类路径下加载配置文件来完成bean的装配,后者从文件系统下加载配置文件。项目结构如下所示:

![](https://img2018.cnblogs.com/blog/1632582/201908/1632582-20190806192700756-971547115.png

BeanFactory 和 ApplicationContext 的区别:创建对象的时间点不一样。

  • ApplicationContext:只要一读取配置文件,默认情况下就会创建对象。
  • BeanFactory:什么使用什么时候创建对象。

ApplicationContext 接口的实现类

  • ClassPathXmlApplicationContext:它是从类的根路径下加载配置文件 推荐使用这种
  • FileSystemXmlApplicationContext:它是从磁盘路径上加载配置文件,配置文件可以在磁盘的任意位置。
  • AnnotationConfigApplicationContext:当我们使用注解配置容器对象时,需要使用此类来创建 spring 容器。它用来读取注解。

    在这里,则可以进行测试了:
@Test
public void teStetter() {
ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("bean-ioc.xml");
Car car = (Car) context.getBean("car");
System.out.println(car);
}

5.字面值

字面值可以用value标签或者value属性进行注入。基本类型及其包装类、String等都是采用字面值的方式进行注入。当具有特殊字符的时候,需要特殊处理:

<!--
value简介:
基本类型及其包装类、String都可以通过value标签或者value属性注入,
当字面值包含特殊字符的时候,可用<![CDATA[]]>包含
-->
<bean id="car2" class="com.spring.demo.bean.Car">
<property name="company" value="大众"/>
<property name="brand">
<value><![CDATA[<DZ宝来>]]></value>
</property>
<property name="maxSpeed" value="200"/>
<property name="price" value="200000.00"/>
</bean>

spring中某一属性不进行显式声明时,其会采用默认值,当然你可以显式的注入null:适应null标签

同时,spring支持级联属性的注入。

6.引用其他bean

当需要引用其他的bean时(A类引用B类),可以通过ref标签或者ref属性进行注入。其用法和value类似。泣别:value注入的是字面值,ref注入的是一个引用。当然,内部bean的注入也是这种方式。

示例如下:

<!--
引入其他bean:
例如person有car属性,需要引入,这是就不是使用value属性了,
而是使用ref指定需要引入的bean
也可以声明一个内部bean,此时内部bean就无需再指定id了,道理和内部类相似
-->
<bean id="person" class="com.spring.demo.bean.Person">
<property name="name" value="丽丽"/>
<property name="age" value="23"/>
<property name="car" ref="car"/>
</bean> <!-- innerBean -->
<bean id="person1" class="com.spring.demo.bean.Person">
<property name="name" value="丽丽"/>
<property name="age" value="23"/>
<property name="car">
<bean class="com.spring.demo.bean.Car">
<property name="brand" value="BMW"/>
<property name="company" value="BMW"/>
<property name="maxSpeed" value="233"/>
<property name="price" value="233333.33"/>
</bean>
</property>
</bean>

Spring系列__02IOC模块简介

7.集合属性

在Spring中可以通过xml标签配置集合属性:

1.list和数组

配置java.util.LIst和数组类型时,可以通过标签来配置,list中的属性可以使用value标签或者ref标签。

可以使用utility scheme来单独定义集合,这样的好处就是方便其他bean进行引用。

2.set

set的情况和list相似,使用set标签,用法和list标签一样。

<!--
集合属性:
list标签:数组和list数据使用这个标签,
set标签:set数据使用,使用方法同list标签
-->
<bean id="stu" class="com.spring.demo.bean.Student">
<property name="name" value="苏大强"/>
<property name="age" value="60"/>
<property name="cars">
<list>
<ref bean="car"/>
<ref bean="car1"/>
<ref bean="car2"/>
<ref bean="car3"/>
</list>
</property>
</bean> <!--
也可以单独定义list,然后直接绑定
-->
<util:list id="carList">
<ref bean="car"/>
<ref bean="car1"/>
<ref bean="car2"/>
<ref bean="car3"/>
</util:list> <bean id="stu1" class="com.spring.demo.bean.Student">
<property name="name" value="苏大强"/>
<property name="age" value="60"/>
<property name="cars" ref="carList"/>
</bean>

3.map和properties

java.util.Map可以通过map标签进行指定,map标签中有多个entity子标签,每个entity定义一对键值对。

在entity中可以通过key属性或者key标签来指定键,同理可以使用value、ref、bean、null属性或者标签指定值。

<!--
map:
map的使用可list相似,使用entry标签来保存每一对键值对,
同时可以使用key属性或者key标签来存储key,
value值或value属性绑定普通的字面值,ref绑定其他bean作为值
-->
<bean id="teacher" class="com.spring.demo.bean.Teacher">
<property name="name" value="张莉"/>
<property name="age" value="24"/>
<property name="carMap">
<map>
<entry key="car" value-ref="car"/>
<entry key="car1" value-ref="car1"/>
<entry key="car2" value-ref="car2"/>
<entry key="car3" value-ref="car3"/>
</map>
</property>
</bean>

props标签用来定义java.util.Properties,该标签有子标签prop,具体使用方法与map一样。

8.p命名空间

Spring2.5之后支持p命名空间,可以简化xml配置,属性与原来的配置一样:

<!--
spring2.5之后,可以使用p命名空间来简化属性配置,需要在配置文件中引入p命名空间
xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"
-->
<bean id="car4" class="com.spring.demo.bean.Car" p:brand="宝马" p:company="宝马"
p:price="2000000.00" p:maxSpeed="200"/>

8.Java配置

前面的例子都是通过xml文件进行bean的配置,现在来示范一下通过Java配置方式来配置。

@Configuration   //该注解表示这个类是一个配置类,其作用相当于配置文件。
public class CarConfigure {
@Bean //该注解表示会向容器中配置一个bean,其value属性是设置bean的id,
//没有的话默认使用方法名作为id,bean的类型就是返回值类型
public Car carByAnnotation() {
return new Car();
}
}

9.autowire

Spring的IOC容器可以通过自动装配来配置bean,使用方式就是使用autowire属性,有两种模式:byName和byType。

byName会在Spring容器中根据名字取寻找匹配的bean,没有的话就无法完成装配;

byType会在Spring容器中按照类型来查找并进行bean的配置,但是当找到多个符合条件的类型的bean时会报异常,不过可以通过primary属性或注解来制定bean的优先级,但是当你设置了多个同一类型的bean的primary属性为true的时候失效;这个时候,可以借助@Qualifier注解来加以限制。

<!-- 自动装配: 只声明 bean, 而把 bean 之间的关系交给 IOC 容器来完成 -->
<!--
byType: 根据类型进行自动装配. 但要求 IOC 容器中只有一个类型对应的 bean, 若有多个则无法完成自动装配.
byName: 若属性名和某一个 bean 的 id 名一致, 即可完成自动装配. 若没有 id 一致的, 则无法完成自动装配
-->
<!-- 在使用 XML 配置时, 自动转配用的不多. 但在基于 注解 的配置时, 自动装配使用的较多. -->
<bean id="car" class="com.spring.demo.bean.Car">
<property name="company" value="大众"/>
<property name="brand" value="宝来"/>
<property name="price" value="200000.00"/>
<property name="maxSpeed" value="200"/>
</bean> <bean id="person" class="com.spring.demo.bean.Person" autowire="byName">
<property name="name" value="James"/>
<property name="age" value="23"/>
<property name="car" ref="carSub"/>
</bean> <!-- <bean id="person1" class="com.spring.demo.bean.Person" autowire="byType">
<property name="name" value="James"/>
<property name="age" value="23"/>
</bean>--> <!--
自动装配的缺点:
1.autowire默认会为bean装配全部属性,所以当你只想装配部分属性时显得不够灵活;
2.byName和byType两种模式只能选择一个,不能兼有。 --> @Test
public void testByName() {
ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("bean-autowire.xml");
Person person = (Person) context.getBean("person");
System.out.println(person);
} @Test
public void testByType() {
ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("bean-autowire.xml");
Person person = (Person) context.getBean("person1");
System.out.println(person);
}

10.bean的继承与依赖

作为一个Java程序员,肯定会接触到继承。Spring中也提供了bean的继承,思想和面向对象的继承的思想相似。区别在于Spring中的bean的继承是指bean的配置可以被继承(复用)。

<!--
bean的继承:
你可以定义一个bean并有其他bean继承,这样做的好处是能减少配置
父bean的配置会由子bean继承,当然部分属性除外(autowire,abstract)
子bean可以重新赋值一些属性,进行bean重新定义
父bean可以定义为abstract,定义为abstract的bean只能被继承,不能被注册(实例化)
父bean可以不定义class属性,由子类自己定义
子bean需要通过parent属性指定你继承的父bean
-->
<bean id="carSup" class="com.spring.demo.bean.Car" p:company="宝马" p:brand="mini"
p:maxSpeed="270" p:price="300000.00" abstract="true"/> <bean id="carSub" parent="carSup"/> @Test
public void testInherit() {
ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("bean-autowire.xml");
Car car = (Car) context.getBean("carSub");
System.out.println(car);
}

在本文的开头,我们引入了A类和B类,当你想创建A类时,而A类又必须有B类的变量时,便可以使用依赖来解决这件事:

<!--
bean的依赖:
你可以声明当前bean依赖于哪些bean,这样当前bean初始化之前会去初始化依赖的bean,
如果没有注册导致无法初始化便会报错
依赖多个bean的时候,可以使用逗号或者空格分开
-->
<bean id="person1" parent="person" depends-on="carSub"/> @Test
public void testDepends() {
ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("bean-autowire.xml");
Person person1 = (Person) context.getBean("person1");
System.out.println(person1);
}

9.bean的作用域

Spring中的bean的作用域有以下几种:

singleton, property, request,session

默认情况下,spring中每个bean只有一个实例,但是可以显示指定。

<!--
bean的生命周期:
singleton:默认选项,IOC容器默认为每个bean只实例化一个实例,该实例在调用具体的bean之前完成。
property:原型。该方式下IOC容器会在每次调用bean的时候实例化一个新的实例,并且只有在调用时进行bean的初始化
request和session同JavaWeb中一样,在此不多加介绍
--> <bean id="dog" class="com.spring.demo.bean.Dog" p:name="haki" scope="prototype"/> package com.spring.demo.bean; import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Getter;
import lombok.Setter;
import lombok.ToString; @Getter
@Setter
@AllArgsConstructor
@ToString
public class Dog {
private String name;
public Dog() {
super();
System.out.println("dog's constructor");
}
} @Test
public void testScope() {
ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("bean-autowire.xml");
Dog dog = (Dog) context.getBean("dog");
Dog dog1 = (Dog) context.getBean("dog");
System.out.println(dog == dog1);
}

在上面的demo中,除了可以查看bean的创建个数,还应该查看bean的创建时机。