一文吃透 Spring 中的IOC和DI

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🥭本文内容：一文吃透 Spring 中的IOC和DI

Spring 中 IOC 和 DI

  IoC 容器是 Spring 的核心，也可以称为 Spring 容器。Spring 通过 IoC 容器来管理对象的实例化和初始化，以及对象从创建到销毁的整个生命周期。

  Spring 中使用的对象都由 IoC 容器管理，不需要我们手动使用 new 运算符创建对象。由 IoC 容器管理的对象称为 Spring Bean，Spring Bean 就是 Java 对象，和使用 new 运算符创建的对象没有区别。

  Spring 通过读取 XML 或 Java 注解中的信息来获取哪些对象需要实例化。Spring 提供 2 种不同类型的 IoC 容器，即 BeanFactory 和 ApplicationContext 容器

1. BeanFactory 容器

  BeanFactory 是最简单的容器，由 org.springframework.beans.factory.BeanFactory 接口定义，采用懒加载（lazy-load），所以容器启动比较快。BeanFactory 提供了容器最基本的功能，配置文件加载时不会创建对象，在获取bean时才会创建对象

  为了能够兼容 Spring 集成的第三方框架（如 BeanFactoryAware、InitializingBean、DisposableBean），所以目前仍然保留了该接口。简单来说，BeanFactory 就是一个管理 Bean 的工厂，它主要负责初始化各种 Bean，并调用它们的生命周期方法。BeanFactory 接口有多个实现类 org.springframework.beans.factory.xml.XmlBeanFactory最常见

  使用 BeanFactory 需要创建 XmlBeanFactory 类的实例，通过 XmlBeanFactory 类的构造函数来传递 Resource 对象。如下所示。

Resource resource = new ClassPathResource("applicationContext.xml");
BeanFactory factory = new XmlBeanFactory(resource);  

2. ApplicationContext 容器

  ApplicationContext 继承了 BeanFactory 接口，由 org.springframework.context.ApplicationContext 接口定义，对象在启动容器时加载。ApplicationContext 在 BeanFactory 的基础上增加了很多企业级功能，例如 AOP、国际化、事件支持等。

ApplicationContext 接口有两个常用的实现类，具体如下。

【1】ClassPathXmlApplicationContext

  该类从类路径 ClassPath 中寻找指定的 XML 配置文件，并完成 ApplicationContext 的实例化工作，具体如下所示。

ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext(String configLocation);
配置文件加载，则创建对象

  在上述代码中，configLocation 参数用于指定 Spring 配置文件的名称和位置，如 Beans.xml。

【2】FileSystemXmlApplicationContext

  该类从指定的文件系统路径中寻找指定的 XML 配置文件，并完成 ApplicationContext 的实例化工作，具体如下所示。

ApplicationContext applicationContext = new FileSystemXmlApplicationContext(String configLocation);

  二者的主要区别在于，如果 Bean 的某一个属性没有注入，使用 BeanFacotry 加载后，第一次调用 getBean() 方法时会抛出异常，而 ApplicationContext 则会在初始化时自检，这样有利于检查所依赖的属性是否注入。

  因此，在实际开发中，通常都选择使用 ApplicationContext，只有在系统资源较少时，才考虑使用 BeanFactory。

【3】spring容器加载多个配置文件

• 使用字符串参数，逗号分隔

//加载spring的配置文件  启动spring容器
ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("config/student.xml","config/springConfig.xml");

• 使用字符串数组

String[] config = {"config/student.xml","config/springConfig.xml"};
 //加载spring的配置文件  启动spring容器
 ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext(config);

• 使用导入

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">
    import resource="student.xml"/>
    import resource="springConfig.xml"/>
beans>

 //加载spring的配置文件  启动spring容器
   ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("config/applicationContext.xml");

3. Spring Bean定义

  由 Spring IoC 容器管理的对象称为 Bean，Bean 根据 Spring 配置文件中的信息创建。

  可以把 Spring IoC 容器看作是一个大工厂，Bean 相当于工厂的产品，如果希望这个大工厂生产和管理 Bean，则需要告诉容器需要哪些 Bean，以及需要哪种方式装配 Bean。

Spring 配置文件支持两种格式，即 XML 文件格式和 Properties 文件格式。

• Properties 配置文件主要以 key-value 键值对的形式存在，只能赋值，不能进行其他操作，适用于简单的属性配置。
• XML 配置文件是树形结构，相对于 Properties 文件来说更加灵活。XML 配置文件结构清晰，但是内容比较繁琐，适用于大型复杂的项目。

  通常情况下，Spring 的配置文件使用 XML 格式。XML 配置文件的根元素是 ，该元素包含了多个子元素 。每一个 元素都定义了一个 Bean，并描述了该 Bean 如何被装配到 Spring 容器中 元素中可以包含很多属性，其常用属性如下表所示。

属性名称	描述
id	Bean 的唯一标识符，Spring 容器对 Bean 的配置和管理都通过该属性完成。id 的值必须以字母开始，可以使用字母、数字、下划线等符号。
name	name 属性中可以为 Bean 指定多个名称，每个名称之间用逗号或分号隔开。Spring 容器可以通过 name 属性配置和管理容器中的 Bean。
class	该属性指定了 Bean 的具体实现类，它必须是一个完整的类名，即类的全限定名。
scope	用于设定 Bean 实例的作用域，属性值可以为 singleton（单例）、prototype（原型）、request、session 和 global Session。其默认值是 singleton
constructor-arg	元素的子元素，可以使用此元素传入构造参数进行实例化。该元素的 index 属性指定构造参数的序号（从 0 开始），type 属性指定构造参数的类型
property	元素的子元素，用于调用 Bean 实例中的 setter 方法来属性赋值，从而完成依赖注入。该元素的 name 属性用于指定 Bean 实例中相应的属性名
ref	和 等元素的子元索，该元素中的 bean 属性用于指定对某个 Bean 实例的引用
value	和 等元素的子元素，用于直接指定一个常量值
list	用于封装 List 或数组类型的依赖注入
set	用于封装 Set 类型的依赖注入
map	用于封装 Map 类型的依赖注入
entry
init-method	容器加载 Bean 时调用该方法，类似于 Servlet 中的 init() 方法
destroy-method	容器删除 Bean 时调用该方法，类似于 Servlet 中的 destroy() 方法。该方法只在 scope=singleton 时有效
lazy-init	懒加载，值为 true，容器在首次请求时才会创建 Bean 实例；值为 false，容器在启动时创建 Bean 实例。该方法只在 scope=singleton 时有效

4. IOC创建对象的方式

【1】无参构造器创建对象 （默认）

【2】有参构造创建对象

• 使用下标传递参数

 !--    使用索引匹配参数-->
bean id="student" class="cn.kgc.spring.entity.Student">
    constructor-arg index="0" value="20"/>
    constructor-arg index="1" value="李四"/>
    constructor-arg index="2" value="20210814"/>
    constructor-arg index="3" value="2021/08/14"/>
/bean>

• 使用数据类型传递参数

!--使用数据类型匹配参数  有相同的参数类型可配合索引一起使用-->
 bean id="student" class="cn.kgc.spring.entity.Student">
        constructor-arg type="int" value="20"/>
        constructor-arg type="java.lang.String" index="1" value="李四"/>
        constructor-arg type="java.lang.String"  value="20210814"/>
        constructor-arg type="java.util.Date" value="2021/08/14"/>
 /bean>

• 通过属性名传递参数

!--使用属性名赋值-->
    bean id="student" class="cn.kgc.spring.entity.Student">
        constructor-arg  name="age" value="20"/>
        constructor-arg  name="name" value="李四"/>
        constructor-arg   name="stuNo" value="20210814"/>
        constructor-arg   name="birth" value="2021/08/14" />
    /bean>

【3】创建对象时属性的其它注入方式

• set注入

bean id="studentService" class="cn.kgc.spring.service.StudentServiceImpl">
    
        property name="studentDao" ref="studentDao"/>
    
        property name="age" value="20"/>
        property name="stuName" value="张三"/>
        property name="price" value="20.4"/>
        property name="score" value="80.3"/>
        property name="birth" value="2021/8/13"/>
        property name="str" >
            array>
                value>张三value>
                value>李四value>
                value>王五value>
            array>
        property>
        property name="lis">
            list>
                value>抽烟value>
                value>喝酒value>
                value>烫头value>
            list>
        property>
        
      property name="lis2">
          list>
              ref bean="studentDao">ref>
              ref bean="studentDao">ref>
              ref bean="studentDao">ref>
          list>
      property>
        property name="books">
            set>
                value>javavalue>
                value>phpvalue>
                value>c#value>
            set>
        property>
        property name="scores">
            map>
                entry key="math" value="89" >entry>
                entry key="english" value="90" >entry>
                entry key="java" value="80" >entry>
            map>
        property>
        property name="map">
            map>
                entry key="01" value-ref="studentDao">entry>
                entry key="02" value-ref="studentDao">entry>
                entry key="03" value-ref="studentDao">entry>
            map>
        property>
        property name="ps">
            props>
                prop key="driver">com.mysql.jdbc.Driverprop>
                prop key="url">jdbc:mysql:///mybatisprop>
                prop key="username">rootprop>
                prop key="password">roootprop>
            props>
        property>
    bean>

  使用set注入，每个属性必须含有对应的set方法，否则无法进行属性的注入

• Spring的依赖注入之p命名空间和c命名空间

  p命名空间是set注入的一种快捷实现方式，想要使用p命名空间注入，需要注意一下几点。

1. 实体类中必须有set方法；
2. 实体类中必须有无参构造器（默认存在）；
3. 必须导入p命名空间注入方式依赖。

  xml依赖代码：

xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"

  导入后即可使用

bean id="user" class="com.yd.pojo.User" p:age="18" p:name="老王"/>

bean id="student" class="cn.kgc.spring.entity.Student" p:age="20" p:name="lisi" p:birth="2021/1/1" p:stuNo="20210814001">bean>

  c命名空间是构造器注入的一种快捷实现方式，想要使用c命名空间，需要注意一下几点。

1. 实体类中必须存在有参构造器；
2. 必须导入c命名空间注入方式依赖。

  xml依赖代码：

xmlns:c="http://www.springframework.org/schema/c"

  导入后即可使用

bean id="user2" class="com.yd.pojo.User" c:age="23" c:name="中王"/>

bean id="student" class="cn.kgc.spring.entity.Student" c:age="30" c:name="王五" c:birth="1991/12/08" c:stuNo="20210814001">bean>

类型转换器的使用：

  作用：自定义注入参数和实体类中类型的匹配方式

import org.springframework.core.convert.converter.Converter;

public class MyConverter  implements ConverterString, Date> {

    @Override
    public Date convert(String source) {
        SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
        try {
            Date parse = simpleDateFormat.parse(source);
            return parse;
        } catch (ParseException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
}

  xml文件配置：

bean id="convert" class="cn.kgc.spring.basic.convert.MyConverter">bean>
    bean id="conversionService" class="org.springframework.context.support.ConversionServiceFactoryBean">
        property name="converters">
            set>
                ref bean="convert">ref>
            set>
        property>
bean>

5. Bean的自动装配

【1】autowire=”byName”在容器的上下文中寻找与类中属性对应的set方法名字相同的id属性值进行装配

 	bean id="teacher" class="cn.kgc.spring.entity.Teacher">
        property name="name" value="李老师"/>
        property name="teaNo" value="001"/>
    bean>
    bean id="classRoom1" class="cn.kgc.spring.entity.ClassRoom">
        property name="address" value="学思楼1楼"/>
        property name="classNo" value="1"/>
    bean>
    bean id="student" class="cn.kgc.spring.entity.Student" autowire="byName" >bean>

【2】autowire=”byType”在容器的上下文中寻找与类中属性类型相同的Bean进行装配

bean id="teacher" class="cn.kgc.spring.entity.Teacher">
        property name="name" value="李老师"/>
        property name="teaNo" value="001"/>
    bean>
    bean id="classRoom1" class="cn.kgc.spring.entity.ClassRoom">
        property name="address" value="学思楼1楼"/>
        property name="classNo" value="1"/>
    bean>
    bean id="student" class="cn.kgc.spring.entity.Student" autowire="byType" >bean>

【3】使用注解自动装配

• 导入context约束

• 开启注解支持

context:annotation-config/>

public class Student {

    @Value("2021")
    private String stuNo;
    @Value("wangwu")
    private String name;
    @Value("20")
    private int age;
    @Value("2021/12/08")
    private Date birth;

    @Autowired  
    private Teacher teacher;
    @Resource 
    private ClassRoom classRoom;
    
}

  获取配置文件中的值

public class Aoo {

    @Value("${test.boolean}")
    private Boolean testBoolean;

    @Value("${test.string}")
    private String testString;

    @Value("${test.integer}")
    private Integer testInteger;

    @Value("${test.long}")
    private Long testLong;

    @Value("${test.float}")
    private Float testFloat;

    @Value("${test.double}")
    private Double testDouble;

    @Value("#{'${test.array}'.split(',')}")
    private String[] testArray;

    @Value("#{'${test.list}'.split(',')}")
    private ListString> testList;

    @Value("#{'${test.set}'.split(',')}")
    private SetString> testSet;

    @Value("#{${test.map}}")
    private MapString, Object> testMap;
    
}

  配置文件 properties

test.boolean=true
test.string=abc
test.integer=123
test.long=123
test.float=1.2345678123456
test.double=1.2345678123456
test.array=1,3,4,5,6,1,2,3
test.list=1,3,4,5,6,1,2,3
test.set=1,3,4,5,6,1,2,3
test.map={name:"zhangsan", age:18}

6. spring中复杂对象的创建

【1】FactoryBean

public class ConnectionFactoryBean  implements FactoryBeanConnection> {

    @Override
    public Connection getObject() throws Exception {

        Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
        Connection connection = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql:///java2215?serverTimezone=UTC", "root", "root");
        return connection;
    }

    @Override
    public Class?> getObjectType() {
        return Connection.class;
    }

    @Override
    public boolean isSingleton() {
        return false;
    }
}

  xml配置方式:

bean id="conn" class="cn.kgc.spring.ioc.entity.ConnectionFactoryBean">bean>

【2】实例工厂

public class ConnectionFactoryBean {
    
    public Connection getConnection() throws Exception {
        Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
        Connection connection = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql:///java2215?serverTimezone=UTC&useSSL=false", "root", "root");
        return connection;
    }

}

  xml配置方式：

bean id="conn" class="cn.kgc.spring.ioc.entity.ConnectionFactoryBean">bean>
bean id="connection" factory-bean="conn" factory-method="getConnection">bean>

【3】静态工厂

public class ConnectionFactoryBean {

    public static Connection getConnection() throws Exception {
        Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
        Connection connection = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql:///java2215?serverTimezone=UTC&useSSL=false", "root", "root");
        return connection;
    }

}

  xml配置方式：

bean id="conn" class="cn.kgc.spring.ioc.entity.ConnectionFactoryBean" factory-method="getConnection">bean>

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