Spring 核心 之 IOC
发布日期:2021-06-29 11:14:49 浏览次数:4 分类:技术文章

本文共 10066 字,大约阅读时间需要 33 分钟。

什么是 IOC

IOC(Inversion of Control)的意思是控制反转,什么意思呢?

意思就是反转资源的获取方向,传统的方式是组件主动的从容器中获取所需要的资源,在这样的模式

下开发人员往往需要知道在具体容器中特定资源的获取方式,增加了学习成本,同时降低了开发效率。

而应用了 IOC 之后, 则是容器主动地将资源推送给它所管理的组件, 开发人员不需要知道容器是如何创建资源对象的,只需要提供接收资源的方式即可,极大的降低了学习成本,提高了开发的效率。

我的理解就是没用 IOC 之前,我们需要主动的 new 一个对象或者通过工厂,而 IOC 的意思就是,Spring 事先就帮我们创建好对象并放到容器中,当我们需要的时候,容器自动给我们提供。

举一个通俗简单的例子:平时我们如果想做饭,就需要自己去菜市场买菜,而 IOC 呢就是我们需要什么菜,不用我们自己去买,菜市场的人会为我们自动送来,我们所要做的就是用什么来盛蔬菜。或者说我们都看过少林寺的电影,如果僧人想要喝水,就需要自己跑到山下去挑水,后来方丈弄了一个抽水泵,水直接从山底送到了寺院中,而僧人要做的就是用容器来装水,用碗也好,用桶也好,用水缸也好。

在这里插入图片描述

IOC 的前生

需求: 生成 HTML 或 PDF 格式的不同类型的报表。

  1. 分离接口与实现

    在这里插入图片描述
    在 ReportService 中不仅需要知道接口与具体的实现类,还需要知道实现类的获取方式,耦合很高。比如:ReportGenerator reportGenerator = new PdfReportGenerator();ReportGenerator reportGenerator = new HtmlReportGenerator();

    举个例子:比如在远古社会,我们想要制作一把斧子,还要知道斧子的形状,以及怎么制作斧子。

  2. 采用工厂设计模式

    在这里插入图片描述
    采用工厂设计模式,我们只需要通过工厂就可以得到具体的实现类,不用关注实现类的具体实现细节,虽然这样好很多,但是仍然要依赖工厂类,而且代码比以前要复杂。

    到了封建社会,我们可以直接去铁匠铺,用银子买一把斧子,不用知道制造斧子的流程。

  3. IOC 控制反转

    在这里插入图片描述
    采用 IOC 之后,容器就会自动的将我们需要的实现类注入到 ReportService 中。

    而到了现代社会,你只要说我需要一把斧子,那么就会有人自动把斧子送到你手上。

Spring 需要用到的 jar 包

  • spring-core
  • spring-beans:(依赖注入:XML 配置 bean)
  • spring-context:(注解方式配置 bean,扫描指定的类并为添加注解的类创建对象放入容器中)
  • spring-aop:(aop 配置)
  • spring-expression:(解析 aop 的切面表达式)
  • commons-logging:(Spring 还需要依赖一个日志包)

如何将 Bean 放入容器中

XML 配置

通过全类名(反射)

通过工厂方法(静态工厂 or 实例工厂)

  1. 通过静态工厂

    通过静态工厂创建 bean,需要先创建一个工厂类,工厂类中写一个静态的方法,该方法返回一个对象。然后我们在配置文件中配置的时候,需要指明使用哪个工厂类的哪个方法来创建 bean。如果方法中需要参数,我们可以使用 <constrctor-arg> 元素为该方法传递参数。

  2. 通过实例工厂

    通过实例工厂创建 bean,和使用静态工厂创建 bean 的唯一不同就是,需要先实例化该工厂,然后才能用该工厂创建 bean。

通过 FactoryBean

Factory Bean 创建的 bean,返回的是该工厂 getObject() 方法所返回的对象。我们要想使用 FactoryBean 创建 bean,必须要先创建一个类来实现 FactoryBean 接口。

在这里插入图片描述

public class UserBean implements FactoryBean
{
/** * 返回的 bean 的实例 */ @Override public User getObject() throws Exception {
User user = new User(); user.setUserName("abc"); user.setWifeName("ABC"); List
cars = new ArrayList<>(); cars.add(new Car("ShangHai", "BuiKe", 180, 300000)); cars.add(new Car("ShangHai", "CRUZE", 130, 150000)); user.setCars(cars); return user; } /** * 返回的 bean 的类型 */ @Override public Class
getObjectType() {
return User.class; } /** * 返回的 bean 是否为单例的 */ @Override public boolean isSingleton() {
return true; }}

当然 UserBean 也可以定义属性,使用 标签来为属性赋值。

注解方式

@Component:标识一个普通的组件。

@Controller:标识在 Controller 层。
@Service:标识在 Service 层。
@Respository:标识在 Dao 层。

默认情况下使用类名的首字母小写作为 id,也可以使用注解的 value 属性,来指定 id。

使用了上述注解之后,还需要在配置文件中配置需要扫描的包,只有被扫描到的类才会被注入到容器中。

使用 <context:component-scan> 标签指定被扫描的包,前提是在配置文件中加入 context 命名空间

<context:component-scan> 详细说明:

base-package:表示扫描该包及其子包下的所有类,如果要扫描多个包,中间用逗号分隔。
如果仅希望扫描特定的类而非所有类,则可以使用 resource-pattern 属性来过滤:

还可以使用 <context:include-filter> 子标签包含要扫描的目标类,和 <context:exclude-filter> 子标签排除目标类。

<component-scan>下可以拥有若干个 include-filterexclude-filter 子节点。
注意: <context:include-filter>标签要和 use-default-filters 属性搭配使用,因为 spring 使用的默认过滤器会扫描所有标有注解的类,我们需要将 use-default-filters 属性设为 false,<context:include-filter> 标签才会起作用。

过滤的表达式:

类别 示例 说明
annotation com.vijay.XxxAnnotation 过滤所有标注了XxxAnnotation的类。这个规则根据目标组件是否标注了指定类型的注解进行过滤。
assignable com.vijay.BaseXxx 过滤所有BaseXxx类的子类。这个规则根据目标组件是否是指定类型的子类的方式进行过滤。
aspectj com.vijay.*Service+ 所有类名是以Service结束的,或这样的类的子类。这个规则根据AspectJ表达式进行过滤。
regex com.vijay.anno.* 所有com.atguigu.anno包下的类。这个规则根据正则表达式匹配到的类名进行过滤。
custom com.atguigu.XxxTypeFilter 使用XxxTypeFilter类通过编码的方式自定义过滤规则。该类必须实现org.springframework.core.type.filter.TypeFilter接口

给 bean 的属性赋值

如何给 bean 的属性赋值

XML 配置

属性注入

属性注入就是利用 setter 方法注入。

其中 name 属性的值对应的是 setUser() 方法中,set 之后且将一个字母小写。比如如果是 setUserName(),则 name 对应的要写 userName

构造器注入

构造器注入用的是 constructor-arg 标签。

默认对构造器中的参数是按顺序注入,不过也可以不按顺序,需要用 index 属性指定参数的位置。

如果有多个构造器,还可以利用 type 属性规定参数的类型,以区分重载的构造器。

index 和 type 还可以混合使用:

使用 p 命名空间

为了简化 bean 的配置,我们可以直接使用 p 属性来为属性赋值,而不用 propertyconstructor-arg 标签,不过使用 p 属性,必须要引入 p 命名空间。

级联属性赋值

级联属性什么意思呢?就是我们不仅可以为自己的属性赋值,也可以为依赖的其他 bean 的属性赋值。但是需要注意的是,必须先要为自己的属性赋值,即初始化之后,才能为依赖的 bean 属性赋值。

以下情况会报异常:

注解方式

@Autowired

在指定了要扫描的包时,<context:component-scan> 元素会自动注册一个 bean 的后置处理器:AutowiredAnnotationBeanPostProcessor 的实例。该后置处理器可以自动装配标记了 @Autowired@Resource@Inject注解的属性。

注解 说明
@Autowired 默认按类型装配,如果容器中有多个相同类型的 bean,则会查看 id 是否有和属性名相同的 bean,如果也没有则会报异常。不过我们可以搭配 @Qualifier 注解根据 id指明要注入的 bean。 如果没有合适的 bean,我们也可以指定 reqired 属性为 false,这样也不会报异常。
@Resource @Resource注解要求提供一个bean名称的属性,若该属性为空,则自动采用标注处的变量或方法名作为bean的名称。
@Inject @Inject和@Autowired注解一样也是按类型注入匹配的bean,但没有reqired属性。

可以给 bean 的属性赋哪些值

字面值

字面值就是 基本数据类型、String 类型等,可以通过 value 属性或 value 标签赋值。

如果字面值中包含特殊字符,可以用 <![CDATA[]]> 将字面值包起来:

]]>

null 值

我们也可以给属性赋 null 值,不过没有什么实际用处,因为我们不赋值,就默认是 null 值。

外部 bean

使用 ref 属性,来指定 bean 之间的依赖关系。

内部 bean

内部 bean 指直接声明在 <property> 标签或 <constructor-arg> 标签内部的 bean,不用指定 id 属性,而且只能在本实例中使用。别的 bean 无法引用。

集合属性如何赋值

如果属性的类型是集合类型,那么该怎么为属性赋值呢?在 Spring 中可以通过一组内置的 XM L标签来配置集合属性,例如:、或

数组和 List

如果属性的类型是 List 类型,则需要用 标签,在 标签的内部,可以指定上述讲到的四种类型:字面值、null 值、外部 bean、内部 bean,甚至内嵌其他集合。

历史
军事

Set

配置 Set 类型,需要用到 标签,配置方式和 List 无异。

Map

Map 类型使用 标签定义, 标签中需要使用一个一个的 标签定义数据,每条数据包含键和值。键值可以使用 key、value、key-ref、value-ref 等属性来定义。

Properties

Properties 类型使用 标签来定义,与 Map 类型相似,每个 标签下用 子标签来定义每条数据。

root
root
jdbc:mysql:///test
com.mysql.jdbc.Driver

将集合定义到 bean 的外部,以便供多个 bean 引用

如果想让一个集合定义到 bean 的外部,可以使用 <util:> 标签,前提是必须要先在配置文件顶部添加 util schema 定义。

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Bean 的高级配置

配置 Bean 的作用域

默认在配置文件中配置的 bean 都是单例的,即容器一初始化的时候,同时也初始化这些 bean。不过 bean 还可以配置成多例的,多例的 bean,是在使用的时候才初始化,每次使用 getBean()

方法都会创建一个新的实例。

我们可以使用 scope 属性设置 bean 的作用域:

在这里插入图片描述

单例的 bean 只要容器存在,则该实例就会一直存在,只有当容器被销毁的时候,该实例才会被销毁。
多例的 bean 除非一直使用着才会一直存在,如果长时间不用,且没有别的对象引用,则就会被 Java 的垃圾回收器回收。

Bean 的生命周期

Bean 的生命周期分为 5 步:

① 通过构造器或工厂方法创建 bean 实例
② 为 bean 的属性设置值和对其他 bean 的引用
③ 调用bean的初始化方法
④ bean 可以使用了
⑤ 当容器关闭时,调用 bean 的销毁方法

在配置 bean 时,通过 init-methoddestroy-method 属性为 bean 指定初始化和销毁方法。

bean 的后置处理器可以在调用初始化方法前后对 bean 进行额外的处理。需要注意的是:bean 后置处理器对 IOC 容器里的所有 bean 实例逐一处理,而非单一实例。其典型应用是:检查 bean 属性的正确性或根据特定的标准更改 bean 的属性。

bean 后置处理器时需要实现接口:org.springframework.beans.factory.config.BeanPostProcessor。在初始化方法被调用前后,Spring 将把每个 bean 实例分别传递给上述接口的以下两个方法:

  • postProcessBeforeInitialization(Object, String)
  • postProcessAfterInitialization(Object, String)

添加了 bean 的后置处理器后 bean 的生命周期变为:

① 通过构造器或工厂方法创建 bean 实例
② 为 bean 的属性设置值和对其他 bean 的引用
③ 将 bean 实例传递给 bean 后置处理器的 postProcessBeforeInitialization() 方法
④ 调用bean的初始化方法
⑤ 将 bean 实例传递给 bean 后置处理器的 postProcessAfterInitialization() 方法
⑥ bean 可以使用了
⑦ 当容器关闭时,调用 bean 的销毁方法

引用外部属性文件

当 bean 的配置信息逐渐增多时,查找和修改一些 bean 的配置信息就变得愈加困难。这时可以将一部分信息提取到 bean 配置文件的外部,以 properties 格式的属性文件保存起来,同时在 bean 的配置文件中引用 properties 属性文件中的内容,从而实现一部分属性值在发生变化时仅修改 properties 属性文件即可。

(1)创建 properties 属性文件

prop.userName=rootprop.password=rootprop.url=jdbc:mysql:///testprop.driverClass=com.mysql.jdbc.Driver

(2)引入 context 名称空间

(3)指定 properties 属性文件的位置

(4)从 properties 属性文件中引入属性值

获取 Bean

第一步:

我们想要获取 Bean 实例之前,必须要先对容器进行实例化。

Spring 提供了两种 IOC 容器实现:

  1. BeanFactory

    IOC 容器的基本实现,是 Spring 内部的基础设施,是面向 Spring 本身的,不是提供给开发人员使用的。

  2. ApplicationContext

    ApplicationContext 是 BeanFactory 的子接口,提供了更多的高级特性。

下面看一下类的层次结构:

在这里插入图片描述

|–BeanFactory:Spring 容器的顶层接口。

|----ApplicationContext
|------ConfigurableApplicationContext:是 ApplicationContext 的子接口,它新增了两个方法 refresh()close(),使得 ApplicationContext 具有启动、关闭和刷新上下文的能力。
|--------ClassPathXmlApplicationContext:从类路径下加载配置文件。
|--------FileSystemXmlApplicationContext:从文件系统中加载配置文件。
|--------AnnotationConfigApplicationContext:用于纯注解的方式,通过配置类获取容器:ApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(SpringConfiguration.class);
|------WebApplicationContext:专门为 Web 应用而准备的,它允许从相对于 Web 根目录的路径中完成初始化工作。

第二步:

接下来就是获取 Bean 了。

我们可以调用 ApplicationContextgetBean() 方法获取容器中的对象:

在这里插入图片描述
可以看到我们可以通过类型获取,也可以通过 Bean 的 id 获取:

ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");  HelloWorld helloWorld = ctx.getBean(HelloWorld. class);// orHelloWorld helloWorld = (HelloWorld)ctx.getBean("helloWorld");

不过需要注意的是,根据类型来获取 bean,如果容器中有两个相同类型的对象,则会报异常,因为 Spring 容器不知道对应的是哪一个实例。

整合多个配置文件

Spring 允许通过 <import> 将多个配置文件引入到一个文件中,进行配置文件的集成。这样在启动 Spring 容器时,仅需要指定这个合并好的配置文件就可以。

import 元素的 resource属 性支持 Spring 的标准的路径资源:

在这里插入图片描述

泛型依赖注入

在这里插入图片描述

BaseService<T> 中引用了 BaseRepository<T>,如果容器中有 UserService extends BaseService<User>UserRepository extends BaseRepository<User> ,则 UserService 中会自动注入 UserRepository。即当子类的泛型类型相同时,Spring 会帮助我们自动注入。
(1)组件基类

public class BaseRepository
{
public void save() {
System.out.println("Saved by BaseRepository"); }}public class BaseService
{
@Autowired private BaseRepository
repository; public void add() {
repository.save(); }

(2)组件实体类

@Repositorypublic class UserRepository extends BaseRepository
{
public void save() {
System.out.println("Saved by UserRepository"); }}@Servicepublic class UserService extends BaseService
{
}

(3)实体类

public class User {
}

(4)测试

ApplicationContext ioc = new ClassPathXmlApplicationContext("di.xml");UserService us = (UserService) ioc.getBean("userService");us.add();// 输出:Saved by UserRepository

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