spring的IoC

Posted 2021-02-01 *青锋*

tags:

篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了spring的IoC相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

IoC的基本认识

Inversion of Control：控制反转，就是将对象的创建权反转交给spring

IoC的好处

传统方式的程序编写，底层的实现切换了，需要修改源代码

使用spring之后，实现类都交给IoC容器中的BeanFactory来管理，通过工厂+反射+配置文件来实现程序的解耦合
<bean id="user" class="com.qf.demo.User">
class BeanFactory{
	public static Object getBean(String id) {//id：bean标签的id
		Class clazz = Class.forName(className);//className：bean标签的class
		return clazz.newInstance();
	}
}

IoC和DI

        <bean id="user" class="com.qf.demo.User">
		<property name="id" value="1"/>
		<property name="name" value="qf"/>
		<property name="age" value="18"/>
	</bean>    
IoC：控制反转，就是将对象的创建权反转给spring

DI：依赖注入，前提必须有IoC的环境，然后Spring管理这个类的时候把这个类依赖的属性注入进来

描述：　　

　　Class A中用到了Class B的对象b，一般情况下，需要在A的代码中显式的new一个B的对象。采用依赖注入技术之后，A的代码只需要定义一个私有的B对象，不需要直接new来获得这个对象，而是通过相关的容器控制程序来将B对象在外部new出来并注入到A类里的引用中。而具体获取的方法、对象被获取时的状态由配置文件（如XML）来指定

Spring的工厂类

ApplicationContext是新版本spring的工厂类、BeanFactory是老版本spring的工厂类

ApplicationContext继承了BeanFactory接口

BeanFactory在调用getBean方法时才会生成类的实例；ApplicationContext在加载配置文件时就会生成类的实例

ApplicationContext接口有两个实现类

ClassPathXmlApplicationContext：加载类路径下的配置文件

FileSystemXmlApplicationContext ：加载文件系统下的配置文件

配置spring

applicationContext.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xsi:schemaLocation="
        http://www.springframework.org/schema/beans 
        http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
	
	<bean id="user" class="com.qf.demo.User">
		<property name="id" value="1"/>
		<property name="name" value="qf"/>
		<property name="age" value="18"/>
	</bean>

</beans>

bean配置

bean标签

标识
- id：使用了唯一约束；不能使用特殊字符
- name：未使用唯一约束；可以使用特殊字符，例如 /user

生命周期

init-method：bean被初始化时执行的方法
destroy-method：bean被销毁时执行的方法（bean必须是单例创建的才可以进行工厂关闭，多例的情况下无法工厂关闭）

测试，User类中定义两个方法init和destroy

 1 package com.qf.demo;
 2 
 3 public class User {
 4 
 5     private Long id;
 6     private String name;
 7     private Integer age;
 8     
 9     public void setId(Long id) {
10         this.id = id;
11     }
12     public void setName(String name) {
13         this.name = name;
14     }
15     public void setAge(Integer age) {
16         this.age = age;
17     }
18     
19     @Override
20     public String toString() {
21         return "User [id=" + id + ", name=" + name + ", age=" + age + "]";
22     }
23     
24     public User(Long id, String name, Integer age) {
25         super();
26         this.id = id;
27         this.name = name;
28         this.age = age;
29     }
30     public User() {
31         super();
32     }
33     
34     public void init() {
35         System.out.println("初始化----------");
36     }
37     public void destroy() {
38         System.out.println("销毁----------");
39     }
40 }

View Code

applicationContext.xml中配置spring管理User对象时配置init属性和destroy属性

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xsi:schemaLocation="
        http://www.springframework.org/schema/beans 
        http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
	
	<bean id="user" class="com.qf.demo.User" init-method="init" destroy-method="destroy">
		<property name="id" value="1"/>
		<property name="name" value="qf"/>
		<property name="age" value="18"/>
	</bean>

</beans>

测试类

public class TestDemo {

	@Test
	public void test() {
//		ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
//		ApplicationContext类里没有close方法
		ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
		User user1 = (User) context.getBean("user");
		System.out.println(user1);
//		User user2 = (User) context.getBean("user");
//		System.out.println(user2);
		context.close();
	}
}

console输出结果

初始化----------
User [id=1, name=qf, age=18]
销毁----------

注：如果bean中配置scope="prototype"，测试会发现destroy不执行，即工厂无法close　　

作用域
- scope：bean的作用域属性
  - singleton：默认的，spring采用单例模式创建对象
  - prototype：spring采用多例模式创建对象　
  - request：在web项目中使用，spring创建完这个类对象后，将这个对象存入到request中
  - session：在web项目中使用，spring创建完这个类对象后，将这个对象存入到session中
  - globalSession：在web项目中使用，在porlet环境下，spring创建完这个类对象后，这个对象在其子系统中可以使用；没有porlet环境，相当于session

- 测试1
  - 修改applicationContext.xml的bean配置，配置scope属性
```
<bean id="user" class="com.qf.demo.User" scope="prototype">
```
  - 测试方法
```
@Test
public void test() {
	ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
	User user1 = (User) context.getBean("user");
	User user2 = (User) context.getBean("user");
	System.out.println(user2 == user1);
}
```
  - console输出结果
```
false　　
```
  - 结论：采用多例模式创建对象，两次调用getBean方法创建了两个不同的对象
- 测试2
  - 在测试1的基础上修改scope属性值为singleton
  - console输出结果
```
true
```
  - 结论：采用单例模式创建对象，两次调用getBean方法创建了两个相同的对象

Spring的bean管理方式

XML方式：适用于任何场景。结构清晰，便于维护

注解方式：如果类不是自己提供的就不能使用(没办法改源码)。开发更加简单方便

XML方式管理Bean

spring的bean的实例化

无参构造方式实例化bean

自定义bean

public class TestBean {

	public TestBean() {
		System.out.println("无参构造方式实例化完成");
	}
}

配置bean　

<bean id="test" class="com.qf.demo.TestBean"></bean>

测试方法

@Test
public void test() {
	ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
	TestBean test = (TestBean) context.getBean("test");
	System.out.println(test);
}

console输出

无参构造方式实例化完成
com.qf.demo.TestBean@635c714a

静态工厂方式实例化bean

创建静态工厂类

package com.qf.demo;

public class TestBeanFactory {
	public static Bean getBean() {
		System.out.println("静态工厂实例化完成");
		return new Bean();
	}
}
class Bean{
	
}

配置bean

<bean id="test" class="com.qf.demo.TestBeanFactory" factory-method="getBean"></bean>

实例工厂方式实例化bean

创建实例工厂类

package com.qf.demo;

public class BeanInstance {

	public Bean getInstance() {
		System.out.println("实例工厂方式实例化bean完成");
		return new Bean();
	}
}

配置bean

<bean id="instance" class="com.qf.demo.BeanInstance"/>
<bean id="test" factory-bean="instance" factory-method="getInstance"/>

属性注入

构造方法

bean类中定义带参数的构造方法

package com.qf.demo;

public class User {
	private Long id;
	private String name;
	private Integer age;
	private Address address;
	
	public User(Long id, String name, Integer age, Address address) {
		super();
		this.id = id;
		this.name = name;
		this.age = age;
		this.address = address;
	}
	public User() {
		super();
	}

	@Override
	public String toString() {
		return "User [id=" + id + ", name=" + name + ", age=" + age + ", address=" + address + "]";
	}
}

配置bean

<bean id="address" class="com.qf.demo.Address"></bean>    
<!-- 构造方法注入属性值，通过index索引注入 -->    
<bean id="user" class="com.qf.demo.User">
	<constructor-arg index="0" value="1"/>
	<constructor-arg index="1" value="wxf"/>
	<constructor-arg index="2" value="24"/>
	<!-- 注入的属性值是另一个bean对象：使用ref属性设置 -->
	<constructor-arg index="3" ref="address"/>
</bean>

<!-- 构造方法注入属性值，通过name参数名称注入 -->    
<bean id="user1" class="com.qf.demo.User">
	<constructor-arg name="id" value="2"/>
	<constructor-arg name="name" value="qf"/>
	<constructor-arg name="age" value="18"/>
	<constructor-arg name="address" ref="address"/>
</bean>

set方法

bean类中定义属性的setter方法

package com.qf.demo;

public class User {
	private Long id;
	private String name;
	private Integer age;
	private Address address;
	
	public void setId(Long id) {
		this.id = id;
	}
	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
	public void setAge(Integer age) {
		this.age = age;
	}
	public void setAddress(Address address) {
		this.address = address;
	}
	
	@Override
	public String toString() {
		return "User [id=" + id + ", name=" + name + ", age=" + age + ", address=" + address + "]";
	}
}

配置bean

<bean id="address" class="com.qf.demo.Address"></bean>   
<!-- set方法属性注入 -->
<bean id="user2" class="com.qf.demo.User">
	<property name="id" value="3"/>
	<property name="name" value="hz"/>
	<property name="age" value="21"/>
	<property name="address" ref="address"/>
</bean>

p名称空间

用法
- p名称空间的引入
  - xml的beans标签中添加 xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"　
- p名称空间的使用
  - 注入普通属性：p:属性名="属性值"
  - 注入对象属性：p:属性名-ref="属性值"
bean类中定义属性的setter方法（类中必须有属性的setter方法，否则抛出NotWritablePropertyException提示缺少属性的setter方法）

配置bean

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
	xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xsi:schemaLocation="
        http://www.springframework.org/schema/beans 
        http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">

    <bean id="address" class="com.qf.demo.Address"/>
    <bean id="user" class="com.qf.demo.User" p:id="4" p:name="wxf" p:age="18" p:address-ref="address"/>    
    
</beans>

SpEL注入
- 基本使用
  - #{SpEL表达式}
    - 字面量表示：#{5}(整数)、#{12.6}(小数)、#{1e3}(科学记数法)、#{\'admin\'}(字符串)、#{false}(boolean类型)
    - 引用bean表示
      - 引用其它对象：#{address}(address对象是User类的属性)
      - 引用其它对象的属性：#{address.province}(引用address对象的province属性值)
      - 引用其它对象的方法：#{address.getProvice()}、#{address?.getProvice()}(如果address是null，就不调用getProvince()方法了)
- bean类中定义定义属性的setter方法
- 配置bean
```
<bean id="address" class="com.qf.demo.Address" p:province="AnHui" />
<bean id="user" class="com.qf.demo.User">
	<property name="id" value="#{5}"/>
	<property name="name" value="#{\'qf\'}"/>
	<property name="age" value="#{21}"/>
	<property name="address" value="#{address.getInstance()}"/>
</bean>  
```

注入集合属性

<bean id="collectionBean" class="com.qf.demo.CollectionBean">
    	<!-- 注入数组 -->
    	<property name="arr" >
    		<list>
    			<value>wxf</value>
    			<value>admin</value>
    			<value>qf</value>
    		</list>
    	</property>
    	
    	<!-- 注入list -->
    	<property name="list" >
    		<list>
    			<value>asd</value>
    			<value>zxc</value>
    			<value>wf</value>
    		</list>
    	</property>
    	
    	<!-- 注入set -->
    	<property name="set" >
    		<set>
    			<value>1</value>
    			<value>2</value>
    			<value>3</value>
    		</set>
    	</property>
    	
    	<!-- 注入数map -->
    	<property name="map" >
    		<map>
    			<entry key="wxf" value="24"></entry>
    			<entry key="qf" value="18"></entry>
    		</map>
    	</property>
    </bean>

Spring的分模块开发

加载配置文件时加载多个
- ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext1.xml","applicationContext2.xml");　　
在配置文件中引入其它配置文件
- <import resource="xxx.xml"/>

注解方式管理Bean

IoC注解的基本使用

引入jar，使用spring注解方式管理bean，需要额外再引入aop的jar包：spring-aop-4.2.4.RELEASE.jar
- spring-beans-4.2.4.RELEASE.jar
- spring-context-4.2.4.RELEASE.jar
- spring-core-4.2.4.RELEASE.jar
- spring-expression-4.2.4.RELEASE.jar　
- spring-aop-4.2.4.RELEASE.jar
- com.springsource.org.apache.commons.logging-1.1.1.jar
- com.springsource.org.apache.log4j-1.2.15.jar

引入配置文件

引入context约束

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context" 
    xsi:schemaLocation="
        http://www.springframework.org/schema/beans 
        http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
        http://www.springframework.org/schema/context 
        http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd"> 
	
</beans>

开启组件扫描

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context" 
    xsi:schemaLocation="
        http://www.springframework.org/schema/beans 
        http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
        http://www.springframework.org/schema/context 
        http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd"> 
	<!-- IoC注解开发，配置组件扫描 base-package:哪些包下的类使用注解开发 -->
	<context:component-scan base-package="com.qf.demo2"/>
</beans>

创建spring管理的bean类

Address.java

package com.qf.demo2;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component("address")
public class Address {
	@Value("安徽省")
	private String province;
	@Value("合肥市")
	private String city;
	@Override
	public String toString() {
		return "Address [province=" + province + ", city=" + city + "]";
	}
}

User.java

package com.qf.demo2;

import javax.annotation.Resource;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component("user")
public class User {
	@Value(value="1")
	private Long id;
	@Value(value="qf")
	private String name;
	@Value(value="18")
	private Integer age;
	@Resource(name="address")
	private Address address;

	@Override
	public String toString() {
		return "User [id=" + id + ", name=" + name + ", age=" + age + ", address=" + address + "]";
	}
}

测试

编写测试类

package com.qf.demo2;

import org.junit.Test;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;

public class TestDemo {
	@Test
	public void demo() {
		ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
		User user = (User) context.getBean("user");
		System.out.println(user);
	}
}

测试结果

User [id=1, name=qf, age=18, address=Address [province=安徽省, city=合肥市]]

IoC注解的详细使用

bean上的注解
- @Component：针对所有Spring管理的bean都可以使用
- @Contoller：针对web层
- @Service：针对service层
- @Repository：针对dao层
- 目前和使用@Component没有区别，但是推荐在web层使用@Contoller、service层使用@Service、dao层使用@Repository，结构更加清晰，而且在新版本的spring可能会扩展新的属性
注解设置属性值
- 属性有setter方法，需要将属性注入的注解添加在setter方法上
```
private String city;
@Value("合肥市")
public void setCity(String city) {
	this.city = city;
}
```
- 属性没有setter方法，需要将属性注入的注解添加在属性定义上
```
@Value(value="qf")
private String name;
```
- 属性上的注解
  - 普通属性
    - @Value　　
  - 对象属性
    - @Autowired：设置对象类型属性的值，按照类型注入
    - @Autowired+@Qualifier("名称")：设置对象类型属性的值，按照名称注入
    - @Resource(name="名称")：设置对象类型属性的值，相当于@Autowired+@Qualifier("名称")
    - @Autowired和@Qualifier是spring框架的注解(org.springframework.beans.factory.annotation.*)，@Resource不是spring的注解(javax.annotation.Resource)
bean生命周期的注解
- @PostConstruct：在bean方法上配置，相当于bean标签的init-method属性(javax.annotation.PostConstruct)
- @PreDestroy：在bean方法上配置，相当于bean标签的destroy-method属性(javax.annotation.PreDestroy)　
bean作用范围的注解
- @Scope("可选值")
  - singleton
  - prototype
  - request
  - session
  - globalSession

XML和注解结合使用

使用XML管理类，使用注解控制属性注入

applicationContext.xml配置文件

配置组件扫描

<!-- IoC注解开发，配置组件扫描 base-package:哪些包下的类使用注解开发 -->
<context:component-scan base-package="com.qf.demo2"/>
<bean id="user" class="com.qf.demo2.User"></bean>

不配置组件扫描

<!-- 
	激活那些已经在spring容器里注册过的bean,
	让我们可以在没有配置扫描的情况下，使用属性注入的注解@Resource、@Autowired、@Qulifier、@Value 
-->
<context:annotation-config/>
<bean id="user" class="com.qf.demo2.User"></bean>

以上是关于spring的IoC的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

Spring IOC源代码具体解释之整体结构

Spring之IOC原理及代码详解

Spring 框架学习——IOC思想原型及实质

Spring IOC源代码具体解释之容器依赖注入

[Spring 源解系列] 重温 IOC 设计理念

Spring IoC