实验楼-Spring框架基础入门-Spring IoC容器

it2024-12-24  8

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目录

                   实验楼-Spring框架基础入门-Spring IoC容器

理论基础

IoC 是什么

IoC 能做什么

IoC 和 DI

IoC 容器

Spring 中 Bean 的定义及注入 Value

Spring Inner Bean - 内部嵌套的 Bean

Spring Bean Scopes - Bean 的作用域

Spring Collections - 集合类型的 Bean

Spring Bean 的生命周期


用户在使用 Spring 所提供的各种功能之前,必须在 Spring IoC 容器中装配好 Bean,并建立 Bean 和 Bean 之间的关联关系。本节将带你学习 Spring 的 IoC 容器。

知识点

 IoC 容器Bean 属性注入 value内部嵌套的 Bean 集合类型的 BeanBean 的作用域 Spring 注解的配置Spring Bean 的生命周期

理论基础

IoC 是什么

Ioc,Inversion of Control,即“控制反转”。它不是什么技术,而是一种设计思想。在 Java 开发中,Ioc 意味着将你设计好的对象交给容器控制,而不是传统的在你的对象内部直接控制。如何理解好 Ioc 呢?理解好 Ioc 的关键是要明确“谁控制谁,控制什么,为何是反转(有反转就应该有正转了),哪些方面反转了”,那我们来深入分析一下:

谁控制谁,控制什么:传统 Java SE 程序设计,我们直接在对象内部通过 new 进行创建对象,是程序主动去创建依赖对象;而 IoC 是有专门一个容器来创建这些对象,即由 IoC 容器来控制对象的创建;谁控制谁?当然是 IoC 容器控制了对象;控制什么?那就是主要控制了外部资源获取(不只是对象,还包括文件等)。

为何是反转,哪些方面反转了:有反转就有正转,传统应用程序是由我们自己在对象中主动控制去直接获取依赖对象,也就是正转;而反转则是由容器来帮忙创建及注入依赖对象;为何是反转?因为由容器帮我们查找及注入依赖对象,对象只是被动的接受依赖对象,所以是反转;哪些方面反转了?依赖对象的获取被反转了。

用图例说明一下,传统程序设计都是主动去创建相关对象然后再组合起来:

当有了 IoC/DI 的容器后,在客户端类中不再主动去创建这些对象了,如图:

IoC 能做什么

IoC 不是一种技术,只是一种思想,一个重要的面向对象编程的法则,它能指导我们如何设计出松耦合、更优良的程序。传统应用程序都是由我们在类内部主动创建依赖对象,从而导致类与类之间高耦合,难于测试;有了 IoC 容器后,把创建和查找依赖对象的控制权交给了容器,由容器进行注入组合对象,所以对象与对象之间是松散耦合,这样也方便测试,利于功能复用,更重要的是使得程序的整个体系结构变得非常灵活。

其实 IoC 对编程带来的最大改变不是从代码上,而是从思想上,发生了“主从换位”的变化。应用程序原本是老大,要获取什么资源都是主动出击,但是在 IoC/DI 思想中,应用程序就变成被动的了,被动的等待 IoC 容器来创建并注入它所需要的资源了。

IoC 很好的体现了面向对象设计法则之一的好莱坞法则:“别找我们,我们找你”。即由 IoC 容器帮对象找相应的依赖对象并注入,而不是由对象主动去找。

IoC 和 DI

DI,Dependency Injection,即“依赖注入”:是组件之间依赖关系由容器在运行期决定,形象的说,即由容器动态的将某个依赖关系注入到组件之中。依赖注入的目的并非为软件系统带来更多功能,而是为了提升组件重用的频率,并为系统搭建一个灵活、可扩展的平台。通过依赖注入机制,我们只需要通过简单的配置,而无需任何代码就可指定目标需要的资源,完成自身的业务逻辑,而不需要关心具体的资源来自何处,由谁实现。

理解 DI 的关键是:“谁依赖谁,为什么需要依赖,谁注入谁,注入了什么”。我们来深入分析一下:

谁依赖于谁:当然是某个容器管理对象依赖于 IoC 容器;“被注入对象的对象”依赖于“依赖对象”。为什么需要依赖:容器管理对象需要 IoC 容器来提供对象需要的外部资源。谁注入谁:很明显是 IoC 容器注入某个对象,也就是注入“依赖对象”。注入了什么:就是注入某个对象所需要的外部资源,包括对象、资源、常量数据。

IoC 和 DI 有什么关系呢?其实它们是同一个概念的不同角度描述,由于控制反转概念比较含糊(可能只是理解为容器控制对象这一个层面,很难让人想到谁来维护对象关系),所以 2004 年大师级人物 Martin Fowler 又给出了一个新的名字:“依赖注入”,相对 IoC 而言,“依赖注入”明确描述了“被注入对象依赖 IoC 容器配置依赖对象”。

IoC 容器

IoC 容器就是具有依赖注入功能的容器,IoC 容器负责实例化、定位、配置应用程序中的对象及建立这些对象间的依赖。应用程序无需直接在代码中 new 相关的对象,应用程序由 IoC 容器进行组装。在 Spring 中 BeanFactory 是 IoC 容器的实际代表者。

Spring IoC 容器如何知道哪些是它管理的对象呢?

这就需要配置文件,Spring IoC 容器通过读取配置文件中的配置元数据,通过元数据对应用中的各个对象进行实例化及装配。一般使用基于 xml 配置文件进行配置元数据,而且 Spring 与配置文件完全解耦的,可以使用其他任何可能的方式进行配置元数据,比如注解、基于 java 文件的、基于属性文件的配置都可以。

在 Spring Ioc 容器的代表就是 org.springframework.beans 包中的 BeanFactory 接口,BeanFactory 接口提供了 IoC 容器最基本功能;而 org.springframework.context 包下的 ApplicationContext 接口扩展了 BeanFactory,还提供了与 Spring AOP 集成、国际化处理、事件传播及提供不同层次的 context 实现,如针对 web 应用的 WebApplicationContext。简单说,BeanFactory 提供了 IoC 容器最基本功能,而 ApplicationContext 则增加了更多支持企业级功能支持。ApplicationContext 完全继承 BeanFactory,因而 BeanFactory 所具有的语义也适用于 ApplicationContext。

 XmlBeanFactory:BeanFactory 实现,提供基本的 IoC 容器功能,可以从 classpat h 或文件系统等获取资源。

ClassPathXmlApplicationContext:ApplicationContext 实现,从 classpath 获取配置文件。

FileSystemXmlApplicationContext:ApplicationContext 实现,从文件系统获取配置文件。

Spring 中 Bean 的定义及注入 Value

Spring 中,bean 的定义有三种方式:

基于 XML 的配置基于注解的配置基于 Java 类的配置

Bean 的注入有两种方式:基于构造函数的依赖注入和基于设值函数的依赖注入。

Spring Inner Bean - 内部嵌套的 Bean

内部嵌套的 Bean 支持属性(property)注入和构造函数(constructor - arg)注入。

Spring Bean Scopes - Bean 的作用域

在 Spring 中,Bean 的作用域决定了从 Spring 容器中返回的 Bean 实例的类型。在 Spring 中,支持以下 5 种类型的作用域:

singleton — 单例模式,由 IOC 容器返回一个唯一的 bean 实例。prototype — 原型模式,被请求时,每次返回一个新的 bean 实例。request — 每个 HTTP Request 请求返回一个唯一的 Bean 实例。session — 每个 HTTP Session 返回一个唯一的 Bean 实例。globalSession — Http Session 全局 Bean 实例。

注:大多数情况下,你可能只需要处理 Spring 的核心作用域 — 单例模式(singleton)和原型模式(prototype),默认情况下,作用域是单例模式。

 

Spring Collections - 集合类型的 Bean

下面讲怎样将值注入集合类型,包含以下四种主要的集合类型:

ListSetMapProperties

Spring Bean 的生命周期

Spring 框架中,一旦把一个 Bean 纳入 Spring IOC 容器之中,这个 Bean 的生命周期就会交由容器进行管理,一般担当管理角色的是 BeanFactory 或者 ApplicationContext,认识一下 Bean 的生命周期活动,对更好的利用它有很大的帮助:

下面以 BeanFactory 为例,说明一个 Bean 的生命周期活动

Bean 的建立,由 BeanFactory 读取 Bean 定义文件,并生成各个实例。Setter 注入,执行 Bean 的属性依赖注入。BeanNameAware 的 setBeanName(),如果实现该接口,则执行其 setBeanName 方法BeanFactoryAware 的 setBeanFactory(),如果实现该接口,则执行其 setBeanFactory 方法。BeanPostProcessor 的 processBeforeInitialization(),如果有关联的 processor,则在 Bean 初始化之前都会执行这个实例的 processBeforeInitialization() 方法。InitializingBean 的 afterPropertiesSet(),如果实现了该接口,则执行其 afterPropertiesSet() 方法。Bean 定义文件中定义 init-method。BeanPostProcessors 的 processAfterInitialization(),如果有关联的 processor,则在 Bean 初始化之前都会执行这个实例的 processAfterInitialization() 方法。DisposableBean 的 destroy(),在容器关闭时,如果 Bean 类实现了该接口,则执行它的 destroy() 方法。Bean 定义文件中定义 destroy-method,在容器关闭时,可以在 Bean 定义文件中使用“destory-method”定义的方法。

如果使用 ApplicationContext 来维护一个 Bean 的生命周期,则基本上与上边的流程相同,只不过在执行 BeanNameAware 的 setBeanName() 后,若有 Bean 类实现了 org.springframework.context.ApplicationContextAware 接口,则执行其 setApplicationContext() 方法,然后再进行 BeanPostProcessors 的 processBeforeInitialization()。

实际上,ApplicationContext 除了向 BeanFactory 那样维护容器外,还提供了更加丰富的框架功能,如 Bean 的消息,事件处理机制等。

 

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