Spring 框架学习第三节:核心理念之一 —— IoC(控制反转)
此博客用于个人学习,来源于ssm框架的书籍,对知识点进行一个整理。
Spring 框架的成功来自于它的理念,而不是技术,它最核心的理念是 IoC(控制反转)和 AOP (面向切面编程),其中 IoC 是它的基础,AOP 是其最重要的功能。
3.1 IoC 的概念和作用:
3.1.1 程序的耦合和解耦:
3.1.1.1 什么是程序的耦合:
耦合性(Coupling),也叫耦合度,是对模块间关联程度的度量。耦合的强弱取决于模块间接口的复杂性、调用模块的方式以及通过界面传送数据的多少。模块间的耦合度是指模块之间的依赖关系,包括控制关系、调用关系、数据传递关系。模块间联系越多,其耦合性越强,同时表明其独立性越差( 降低耦合性,可以提高其独立性)。耦合性存在于各个领域,而非软件设计中独有的,但是我们只讨论软件工程中的耦合。
在软件工程中,耦合指的就是就是对象之间的依赖性。对象之间的耦合越高,维护成本越高。因此对象的设计应使类和构件之间的耦合最小。软件设计中通常用耦合度和内聚度作为衡量模块独立程度的标准。划分模块的一个准则就是高内聚低耦合。
耦合是影响软件复杂程度和设计质量的一个重要因素,在设计上我们应采用以下原则:如果模块间必须存在耦合,就尽量使用数据耦合,少用控制耦合,限制公共耦合的范围,尽量避免使用内容耦合。
- 数据耦合:模块之间通过参数来传递数据,那么被称为数据耦合。数据耦合是最低的一种耦合行式,系统中一般都存在这种类型的耦合,因为为了完成一些有意义的功能,往往需要将某些模块的输出数据作为另一些模块的输入数据。
- 控制耦合:一个模块通过接口向另一个模块传递一个控制信号,接受信号的模块根据信号值而进
行适当的动作,这种耦合被称为控制耦合。 - 公共耦合:两个或两个以上的模块共同引用一个全局数据项,这种耦合被称为公共耦合。在具有大量公共耦合的结构中,确定究竟是哪个模块给全局变量赋了一个特定的值是十分困难的。
- 内容耦合:当一个模块直接修改或操作另一个模块的数据时,或一个模块不通过正常入口而转入另一个模块时,这样的耦合被称为内容耦合。内容耦合是最高程度的耦合,应该避免使用之。
我们在开发中,有些依赖关系是必须的,有些依赖关系可以通过优化代码来解除的。
例如下面的代码:
/**
* 账户的业务层实现类
* @author 黑马程序员
* @Company http://www.ithiema.com
* @Version 1.0
*/
public class AccountServiceImpl implements IAccountService {
private IAccountDao accountDao = new AccountDaoImpl();
}
业务层调用持久层,并且此时业务层在依赖持久层的接口和实现类。如果此时没有持久层实现类,编译将不能通过。这种编译期依赖关系,应该在我们开发中杜绝。我们需要优化代码解决。
3.1.1.2 解决程序耦合的思路:
jdbc 是通过反射来注册驱动的,代码如下:
Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");//此处只是一个字符串
此时的好处是,我们的类中不再依赖具体的驱动类,此时就算删除 mysql 的驱动 jar 包,依然可以编译。同时,也产生了一个新的问题,mysql 驱动的全限定类名字符串是在 java 类中写死的,一旦要改还是要修改源码。
解决这个问题也很简单,使用配置文件配置。
3.1.1.3 工厂模式解耦:
在实际开发中我们可以把三层的对象都使用配置文件配置起来,当启动服务器应用加载的时候,让一个类中的方法通过读取配置文件,把这些对象创建出来并存起来。在接下来的使用的时候,直接拿过来用就好了。那么,这个读取配置文件,创建和获取三层对象的类就是工厂。
3.1.1.4 控制反转-Inversion Of Control:
这个时候需要解决两个问题:
- 存哪去?
分析:由于我们是很多对象,肯定要找个集合来存。这时候有 Map 和 List 供选择。到底选 Map 还是 List 就看我们有没有查找需求。有查找需求,选 Map。所以我们的答案就是在应用加载时,创建一个 Map,用于存放三层对象。我们把这个 map 称之为容器。 - 什么是工厂?
工厂就是负责给我们从容器中获取指定对象的类。这时候我们获取对象的方式发生了改变。原来我们在获取对象时,都是采用 new 的方式,是主动的一个过程。而使用工厂模式,我们可以创建一个甚至一些工厂去管理这些资源(对象),然后交给工厂来分配给我们。
明确 IoC 的作用:削减计算机程序的耦合(解除我们代码中的依赖关系)。
3.2 使用 spring 的 IOC 解决程序耦合:
账户的业务层和持久层的依赖关系解决。在开始 spring 的配置之前,我们要先准备一下环境。由于我们是使用 spring 解决依赖关系,并不是真正的要做增删改查操作,所以此时我们没必要写实体类。并且我们在此处使用的是 java 工程,不是 java web 工程。
3.2.1 前期准备:
3.2.1.1 创建业务层接口和实现类:
/**
* 账户的业务层接口
* @author 黑马程序员
* @Company http://www.ithiema.com
* @Version 1.0
*/
public interface IAccountService {
/**
* 保存账户(此处只是模拟,并不是真的要保存)
*/
void saveAccount();
}
/**
* 账户的业务层实现类
* @author 黑马程序员
* @Company http://www.ithiema.com
* @Version 1.0
*/
public class AccountServiceImpl implements IAccountService {
private IAccountDao accountDao = new AccountDaoImpl();//此处的依赖关系有待解决
@Override
public void saveAccount() {
accountDao.saveAccount();
}
}
3.2.1.2 创建持久层接口和实现类:
/**
* 账户的持久层接口
* @author 黑马程序员
* @Company http://www.ithiema.com
* @Version 1.0
*/
public interface IAccountDao {
/**
* 保存账户
*/
void saveAccount();
}
/**
* 账户的持久层实现类
* @author 黑马程序员
* @Company http://www.ithiema.com
* @Version 1.0
*/
public class AccountDaoImpl implements IAccountDao {
@Override
public void saveAccount() {
System.out.println("保存了账户");
}
}
3.2.2 基于 XML 的配置:
3.2.2.1 创建配置文件,导入约束:
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
</beans>
3.2.2.2 在配置文件中配置 service 和 dao:
<!-- bean 标签:用于配置让 spring 创建对象,并且存入 ioc 容器之中
id 属性:对象的唯一标识。
class 属性:指定要创建对象的全限定类名
-->
<!-- 配置 service -->
<bean id="accountService" class="com.itheima.service.impl.AccountServiceImpl"></bean>
<!-- 配置 dao -->
<bean id="accountDao" class="com.itheima.dao.impl.AccountDaoImpl"></bean>
3.2.2.3 测试配置是否成功:
/**
1. 模拟一个表现层
2. @author 黑马程序员
3. @Company http://www.ithiema.com
4. @Version 1.0
*/
public class Client {
/**
* 使用 main 方法获取容器测试执行
*/
public static void main(String[] args) {
//1.使用 ApplicationContext 接口,就是在获取 spring 容器
ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("bean.xml");
//2.根据 bean 的 id 获取对象
IAccountService aService = (IAccountService) ac.getBean("accountService");
System.out.println(aService);
IAccountDao aDao = (IAccountDao) ac.getBean("accountDao");
System.out.println(aDao);
}
}
3.2.3 Spring 基于 XML 的 IoC 细节:
3.2.3.1 spring 中工厂的类结构图:
- BeanFactory 和 ApplicationContext 的区别:
BeanFactory 才是 Spring 容器中的顶层接口,ApplicationContext 是它的子接口。
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。
3.2.3.2 IoC 中 bean 标签和管理对象细节:
- 作用:
用于配置对象让 spring 来创建的。默认情况下它调用的是类中的无参构造函数。如果没有无参构造函数则不能创建成功。 - 属性:
id:给对象在容器中提供一个唯一标识。用于获取对象。
class:指定类的全限定类名。用于反射创建对象。默认情况下调用无参构造函数。
scope:指定对象的作用范围。
singleton :默认值,单例的。
prototype :多例的。
request :WEB 项目中,Spring 创建一个 Bean 的对象,将对象存入到 request 域中。
session :WEB 项目中,Spring 创建一个 Bean 的对象,将对象存入到 session 域中。
global session :WEB 项目中,应用在 Portlet 环境.如果没有 Portlet 环境那么 globalSession 相当于 session。
init-method:指定类中的初始化方法名称。
destroy-method:指定类中销毁方法名称。 - 单例对象:scope=“singleton”:一个应用只有一个对象的实例。它的作用范围就是整个引用。
生命周期:
对象出生:当应用加载,创建容器时,对象就被创建了。
对象活着:只要容器在,对象一直活着。
对象死亡:当应用卸载,销毁容器时,对象就被销毁了。 - 多例对象:scope=“prototype”:每次访问对象时,都会重新创建对象实例。
生命周期:
对象出生:当使用对象时,创建新的对象实例。
对象活着:只要对象在使用中,就一直活着。
对象死亡:当对象长时间不用时,被 java 的垃圾回收器回收了。
3.2.4 实例化 Bean 的三种方式:
3.2.4.1 第一种方式:使用默认无参构造函数:
在默认情况下:它会根据默认无参构造函数来创建类对象。如果 bean 中没有默认无参构造函数,将会创建失败。
<bean id="accountService" class="com.itheima.service.impl.AccountServiceImpl"/>
3.2.4.2 第二种方式:spring 管理静态工厂-使用静态工厂的方法创建对象:
/**
* 模拟一个静态工厂,创建业务层实现类
*/
public class StaticFactory {
public static IAccountService createAccountService(){
return new AccountServiceImpl();
}
}
此种方式是:使用 StaticFactory 类中的静态方法 createAccountService 创建对象,并存入 spring 容器。
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="accountService"
class="com.itheima.factory.StaticFactory"
factory-method="createAccountService">
</bean>
3.2.4.3 第三种方式:spring 管理实例工厂-使用实例工厂的方法创建对象:
/**
* 模拟一个实例工厂,创建业务层实现类
* 此工厂创建对象,必须现有工厂实例对象,再调用方法
*/
public class InstanceFactory {
public IAccountService createAccountService(){
return new AccountServiceImpl();
}
}
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="instancFactory" class="com.itheima.factory.InstanceFactory"></bean>
<bean id="accountService" factory-bean="instancFactory" factory-method="createAccountService"></bean>
3.2.5 spring 的依赖注入:
3.2.5.1 依赖注入的概念:
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。
3.2.5.2 构造函数注入:
就是使用类中的构造函数,给成员变量赋值。注意,赋值的操作不是我们自己做的,而是通过配置
的方式,让 spring 框架来为我们注入。
public class AccountServiceImpl implements IAccountService {
private String name;
private Integer age;
private Date birthday;
public AccountServiceImpl(String name, Integer age, Date birthday) {
this.name = name;
this.age = age;
this.birthday = birthday;
}
@Override
public void saveAccount() {
System.out.println(name+","+age+","+birthday);
}
}
使用构造函数的方式,给 service 中的属性传值,要求:类中需要提供一个对应参数列表的构造函数。
涉及的标签:
constructor-arg
属性:
- 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。
- name:指定参数在构造函数中的名称 用这个找给谁赋值。
- value:它能赋的值是基本数据类型和 String 类型。
- ref:它能赋的值是其他 bean 类型,也就是说,必须得是在配置文件中配置过的 bean。
<bean id="accountService" class="com.itheima.service.impl.AccountServiceImpl">
<constructor-arg name="name" value="张三"></constructor-arg>
<constructor-arg name="age" value="18"></constructor-arg>
<constructor-arg name="birthday" ref="now"></constructor-arg>
</bean>
3.2.5.3 set 方法注入:
就是在类中提供需要注入成员的 set 方法。
public class AccountServiceImpl implements IAccountService {
private String name;
private Integer age;
private Date birthday;
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public void setAge(Integer age) {
this.age = age;
}
public void setBirthday(Date birthday) {
this.birthday = birthday;
}
@Override
public void saveAccount() {
System.out.println(name+","+age+","+birthday);
}
}
通过配置文件给 bean 中的属性传值:使用 set 方法的方式。
涉及的标签:property。
属性:
name:找的是类中 set 方法后面的部分。
ref:给属性赋值是其他 bean 类型的。
value:给属性赋值是基本数据类型和 string 类型的。
<bean id="accountService" class="com.itheima.service.impl.AccountServiceImpl">
<property name="name" value="test"></property>
<property name="age" value="21"></property>
<property name="birthday" ref="now"></property>
</bean>
3.2.5.4 使用 p 名称空间注入数据(本质还是调用 set 方法):
此种方式是通过在 xml 中导入 p 名称空间,使用 p:propertyName 来注入数据,它的本质仍然是调用类中的 set 方法实现注入功能。
/**
* 使用 p 名称空间注入,本质还是调用类中的 set 方法
*/
public class AccountServiceImpl4 implements IAccountService {
private String name;
private Integer age;
private Date birthday;
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public void setAge(Integer age) {
this.age = age;
}
public void setBirthday(Date birthday) {
this.birthday = birthday;
}
@Override
public void saveAccount() {
System.out.println(name+","+age+","+birthday);
}
}
配置文件代码:
<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="accountService" class="com.itheima.service.impl.AccountServiceImpl4" p:name="test" p:age="21" p:birthday-ref="now"/>
</beans>
3.2.5.5 注入集合属性:
给类中的集合成员传值,它用的也是set方法注入的方式,只不过变量的数据类型都是集合。例如:注入数组,List,Set,Map,Properties。
public class AccountServiceImpl implements IAccountService {
private String[] myStrs;
private List<String> myList;
private Set<String> mySet;
private Map<String,String> myMap;
private Properties myProps;
public void setMyStrs(String[] myStrs) {
this.myStrs = myStrs;
}
public void setMyList(List<String> myList) {
this.myList = myList;
}
public void setMySet(Set<String> mySet) {
this.mySet = mySet;
}
public void setMyMap(Map<String, String> myMap) {
this.myMap = myMap;
}
public void setMyProps(Properties myProps) {
this.myProps = myProps;
}
@Override
public void saveAccount() {
System.out.println(Arrays.toString(myStrs));
System.out.println(myList);
System.out.println(mySet);
System.out.println(myMap);
System.out.println(myProps);
}
}
注入集合数据:
List 结构的:array , list , set 。
Map 结构的:map ,entry , props , prop 。
<bean id="accountService" class="com.itheima.service.impl.AccountServiceImpl">
<!-- 在注入集合数据时,只要结构相同,标签可以互换 -->
<!-- 给数组注入数据 -->
<property name="myStrs">
<set>
<value>AAA</value>
<value>BBB</value>
<value>CCC</value>
</set>
</property>
<!-- 注入 list 集合数据 -->
<property name="myList">
<array>
<value>AAA</value>
<value>BBB</value>
<value>CCC</value>
</array>
</property>
<!-- 注入 set 集合数据 -->
<property name="mySet">
<list>
<value>AAA</value>
<value>BBB</value>
<value>CCC</value>
</list>
</property>
<!-- 注入 Map 数据 -->
<property name="myMap">
<props>
<prop key="testA">aaa</prop>
<prop key="testB">bbb</prop>
</props>
</property>
<!-- 注入 properties 数据 -->
<property name="myProps">
<map>
<entry key="testA" value="aaa"></entry>
<entry key="testB">
<value>bbb</value>
</entry>
</map>
</property>
</bean>
本文地址:https://blog.csdn.net/paynmind/article/details/107647418