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Spring之IOC概念、Bean对象创建及DI注入的三种方式

程序员文章站 2022-05-07 21:43:56
...

Spring的IOC(inverse of control )如何理解

首先我们先比对Java中两类创建对象的方式。

  • 方式1:通过new关键字创建实例对象

    private IAccountDao accountDao= new AccountDaoImpl();
    
  • 方式2:通过工厂获取实例对象

    private IAccountDao accountDao = BeanFactory.getBean("accountDao");
    

​ 通过方式1创建对象时,我们是主动寻找所要创建的对象的,应用直接和资源联系,存在明显的依赖关系,无论是应用还是资源都很难独立。如图所示。

Spring之IOC概念、Bean对象创建及DI注入的三种方式

​ 通过方式2创建对象时,应用与资源之间不再直接联系,而是通过工厂获取资源,由工厂与资源取得联系,并把对应的资源提供给应用。

Spring之IOC概念、Bean对象创建及DI注入的三种方式

​ 对于方式1来说,创建什么类型的对象是完全由自己控制的,想new什么类型就new什么类型。而方式2则把创建对象的权利交给了BeanFactory这个类,通过固定的“名称”来获取想要的bean对象,而所得的对象是否是所需的或可用的则无法得知,因为获得的类对象是由"accountDao"所对应的全限定类名所决定的,无法自主控制。这种创建对象的控制权的转移,我们称之为控制反转(Inverse of Control,IOC),此种方式可以降低程序间的依赖关系,削减耦合。

Spring对Bean的管理细节

1. 创建Bean对象的三种方式

  • 使用默认构造函数创建

    ​ 在spring的配置文件中使用bean标签,配以id和class属性之后,且没有其他属性和标签时。
    采用的就是默认构造函数创建bean对象,此时如果类中没有默认构造函数,则无法创建。

    ​ 创建bean对象的所属的类

    public class AccountServiceImpl implements IAccountService {
        public AccountServiceImpl(){
            System.out.println("对象创建了");
        }
    }
    

    bean标签内容如下:

    <bean id="accountService" class="com.xmy.service.impl.AccountServiceImpl"></bean>
    
  • 使用普通工厂中的方法创建对象(使用某个类中的方法创建对象,并存入spring容器)

    ​ 工厂类如下:

    public class InstanceFactory {
        public IAccountService getAccountService(){
            return new AccountServiceImpl();
        }
    }
    

    bean标签内容如下:

    <bean id="instanceFactory" class="com.xmy.factory.InstanceFactory"></bean>
    <bean id="accountService" factory-bean="instanceFactory" factory-method="getAccountService"></bean>
    

    ​ 这种方法先通过第一行的bean标签获取InstanceFactory工厂类的对象,根据第二个bean标签中的factory-bean的值找到对应的工厂对象,并调用工厂对象中factory-method所对应的方法来创建bean对象。

  • 使用工厂类的静态方法创建对象(使用某个类中的静态方法创建对象,并存入spring容器)

    工厂类如下:

    public class StaticFactory {
        public static IAccountService getAccountService(){
            return new AccountServiceImpl();
        }
    }
    

    bean标签内容如下:

    <bean id="accountService" class="com.xmy.factory.StaticFactory" factory-method="getAccountService"></bean>
    

    ​ 由于采用了工厂类的静态方法创建对象,所以,无需实例化工厂类对象,只需要直接调用工厂类的静态方法创建bean对象。

2. bean对象的作用范围

​ bean标签的scope属性:用于指定bean的作用范围,取值包括:

  • singleton:单例的
  • prototype:多例的
  • request:作用于web应用的请求范围
  • session:作用于web应用的会话范围
  • global-session:作用于集群环境(全局)的会话范围,当不是集群环境时,它就是session

3.bean对象的生命周期

  • 单例对象

    出生:当容器创建时,对象出生

    存活:只要容器还在,对象一直存在

    死亡:容器销毁,对象消亡

  • 多例对象

    出生:当我们使用对象时,spring框架为我们创建

    存活:对象只要是在使用过程中就一直存活

    死亡:当对象长时间不用,且没有别的对象引用时,由Java垃圾回收器回收

Spring中的DI(依赖注入)

​ 当一个类需要用到其他类的对象时,通常会在调用类中直接new一个所需的对象,这样就形成了类之间的依赖关系,增加了程序的耦合,而为了尽可能的避免这类情况,降低程序的耦合,Spring框架采用了“依赖注入”来解决,在当前类需要用到其他类的对象,由spring为我们提供,我们只需要在配置文件中说明。

​ 所谓的依赖注入简单来说就是给一个对象传入实例变量,这个实例变量可以称为“依赖”。当我们使用这些实例变量(依赖)时,使用的是传递进来的对象,而不是由我们自己创建的对象。所以不会形成类之间的依赖关系,实现解耦。

​ 依赖注入的数据分为三种:1. 基本类型和String 2.其他bean类型(在配置文件中或者注解配置过的bean) 3.复杂类型/集合类型

​ 依赖注入的方式有三种:1.使用构造函数注入,2.使用Set方法注入,3.使用注解注入


1.使用构造函数注入

使用标签:constructor-arg
标签出现的位置:bean标签的内部
标签中的属性:
type:用于指定要注入的数据的数据类型,该数据类型也是构造函数中某个或某些参数的类型
index:用于指定注入数据的赋值对象于构造函数中的索引位置。索引的位置是从0开始
name:用于指定给构造函数中指定名称的参数赋值(常用)
————以上三个用于指定给构造函数中哪个参数赋值————
value:用于提供基本类型和String类型的数据
ref:用于指定其他的bean类型数据。它指的就是在spring的IOC核心容器中出现过的bean对象

优势:在获取bean对象时,注入数据是必须的操作,否则对象无法创建成功。对象初始化后即可 直接使用。
缺点:在创建对象时,如果构造函数需求了某些参数对象,即使用不到,也必须提供。

创建业务层

 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;
        }
   
        public void saveAccount() {
            System.out.println("service中的saveAccount方法执行了..."+name+","+age+","+birthday+",");
        }
    }

创建bean标签

<bean id="accountService" class="com.xmy.service.impl.AccountServiceImpl">
    <constructor-arg name="name" value="test"></constructor-arg>
    <constructor-arg name="age" value="18"></constructor-arg>
    <constructor-arg name="birthday" ref="now"></constructor-arg>
</bean>

<!--配置一个日期对象-->
    <bean id="now" class="java.util.Date"></bean>

创建表现层

   public class Client {
   
       public static void main(String[] args) {
           //1.获取核心容器对象
           ClassPathXmlApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("bean.xml");
           //2.根据id获取Bean对象
           IAccountService as = (IAccountService) ac.getBean("accountService");
           as.saveAccount();
   		 }
	}

运行结果如图
Spring之IOC概念、Bean对象创建及DI注入的三种方式

2.使用Set方法注入

涉及的标签:property
出现的位置:bean标签的内部
标签的属性:
name:用于指定注入时所调用的set方法名称
value:用于提供基本类型和String类型的数据
ref:用于指定其他的bean类型数据。它指的就是在spring的IOC核心容器中出现过的bean对象
优势:可以使用默认构造函数创建对象,并根据实际需要,在对象声明周期内随时动态的改变注入 的依赖。
缺点:对象被初始化之后,无法立即使用,需要注入依赖后才可以。

创建业务层

public class AccountServiceImpl2 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;
    }

    public void saveAccount() {
        System.out.println("service中的saveAccount方法执行了..."+name+","+age+","+birthday+",");
    }

}

创建bean标签

<bean id="accountService2" class="com.xmy.service.impl.AccountServiceImpl2">
    <property name="username" value="test"></property>
    <property name="age" value="27"></property>
</bean>

创建表现层

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        //1.获取核心容器对象
        ClassPathXmlApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("bean.xml");
        //2.根据id获取Bean对象
        IAccountService as = (IAccountService) ac.getBean("accountService2");
        as.saveAccount();
    }
}

运行结果如图
Spring之IOC概念、Bean对象创建及DI注入的三种方式

可以看到,由于没有创建name属性为birthdayproperty标签,因此没有注入Date类型的对象,所以打印结果为null。


下面介绍一下对于复杂类型/集合类型的注入

创建业务层

public class AccountServiceImpl3 implements IAccountService {

    private String[] myStr;
    private List<String> myList;
    private Set<String> mySet;
    private Map<String,String> myMap;
    private Properties myProps;

    public void setMyStr(String[] myStr) {
        this.myStr = myStr;
    }

    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 setMyPro(Properties myProps) {
        this.myProps = myProps;
    }

    public void saveAccount() {
        System.out.println(Arrays.toString(myStr));
        System.out.println(myList);
        System.out.println(mySet);
        System.out.println(myMap);
        System.out.println(myProps);
    }
}

创建bean标签

<bean id="accountService3" class="com.xmy.service.impl.AccountServiceImpl3">
    <property name="myList">
        <array>
            <value>AAA</value>
            <value>bbb</value>
            <value>CCC</value>
        </array>
    </property>
    
    <property name="mySet">
        <list>
            <value>AAA</value>
            <value>bbb</value>
            <value>CCC</value>
        </list>
    </property>

    <property name="myStr">
        <list>
            <value>AAA</value>
            <value>bbb</value>
            <value>CCC</value>
        </list>
    </property>

    <property name="myPro">
        <map>
            <entry key="testC" value="ccc"></entry>
            <entry key="testD" value="ddd"></entry>
        </map>
    </property>

    <property name="myMap">
        <props>
            <prop key="testA">aaa</prop>
            <prop key="testB">bbb</prop>
        </props>
    </property>
</bean>

创建表现层

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        //1.获取核心容器对象
        ClassPathXmlApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("bean.xml");
        //2.根据id获取Bean对象
        IAccountService as = (IAccountService) ac.getBean("accountService3");
        as.saveAccount();

    }
}

运行结果如图
Spring之IOC概念、Bean对象创建及DI注入的三种方式

虽然在bean标签中,每一个属性标签都没有对应上,但是仍然正常的运行并打印出了结果。这是因为对于结构相同的集合类型,标签可以互换。

用于给List结构集合注入的标签:list array set
用于给Map结构集合注入的标签:map props

3.使用@Autowired注解注入
其作用与在xml配置文件中的标签中写一个标签的功能是一样的。@Autowired注解
可以对类的成员变量、方法及构造函数进行标注,自动按照类型注入。只要容器中有唯一的一个bean对象类型和要注入的变量类型匹配,就可以注入成功。

下面用具体案例说明

定义一个账户持久层的接口IAccountDao,其中定义一个saveAccount方法

/**
 * 账户的持久层接口
 * @author xmy
 */
public interface IAccountDao {
    /**
     * 模拟保存账户
     */
    void saveAccount();
}

定义一个账户业务层接口IAccountService,其中同样定义一个saveAccount方法

/**
 * 账户业务层的接口
 * @author xmy
 */
public interface IAccountService {
    /**
     * 模拟保存账户
     */
    void saveAccount();
}

AccountDaoImpl.java

@Repository("accountDao")
public class AccountDaoImpl implements IAccountDao {

    public void saveAccount() {
        System.out.println("保存了账户");
    }
}

定义一个IAccountDao接口的实现类,并实现saveAccount方法,该bean在IOC容器中的标识符为accountDao.

AccountServiceImpl.java

@Service("accountService")
public class AccountServiceImpl implements IAccountService {

    @Autowired
    private IAccountDao accountDao = null;


    public void saveAccount() {
        accountDao.saveAccount();
    }
}

定义一个IAccountService接口的实现类,并实现saveAccount方法,该bean在IOC容器中的标识符为accountService.

bean.xml配置

<context:component-scan base-package="com.xmy"></context:component-scan>

测试代码:

public class Client {
    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        //1.获取核心容器对象
        ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("bean.xml");
        //2.根据id获取Bean对象
        IAccountService as = (IAccountService) ac.getBean("accountService");
        as.saveAccount();
    }
}

运行结果为:

保存了账户

​ 为了便于理解,这里通过一张图来解释@Autowired的执行过程
Spring之IOC概念、Bean对象创建及DI注入的三种方式
​    如图所示,当ioc容器扫描到@Autowired注解后,就会容器内自动查找与注入数据类型相匹配的bean,装配给该参数。如果没有找到相匹配的bean,则会报错。而如果IOC容器中有多个bean与注入数据类型相匹配,那么IOC容器会根据注入数据类型的名称作为key来找对应的bean,并装配给该参数。

IAccountDaoImpl2.java

@Repository("accountDao2")
public class AccountDaoImpl2 implements IAccountDao {

    public void saveAccount() {
        System.out.println("保存了账户22222");
    }
}

​    再定义一个IAccountDao接口的实现类IAccountDaoImpl2,并实现saveAccount方法,该bean在IOC容器中的标识符为accountDao2.

​    如果IOC容器中有多个bean与注入数据类型相匹配,那么IOC容器会根据注入数据类型的名称作为key来找对应的bean,并装配给该参数。@Autowired装配过程如图所示。
Spring之IOC概念、Bean对象创建及DI注入的三种方式