Spring：IOC技术、Bean、DI

前言

Spring是一个开源的项目，并不是单单的一个技术，发展至今已形成一种开发生态圈。也就是说我们可以完全使用Spring技术完成整个项目的构建、设计与开发。Spring是一个基于IOC和AOP的架构多层j2ee系统的架构。

SpringFramework：Spring框架，是Spring中最早最核心的技术，也是所有其他技术的基础。

Spring系统架构图

 核心层：

• Core Container:核心容器，这个模块是Spring最核心的模块，其他的都需要依赖该模块

AOP层：

• AOP:面向切面编程，它依赖核心层容器，目的是->在不改变原有代码的前提下对其进行功能增强

• Aspects:AOP是思想,Aspects是对AOP思想的具体实现

数据层：

• Data Access:数据访问，Spring全家桶中有对数据访问的具体实现技术

• Data Integration:数据集成，Spring支持整合其他的数据层解决方案，比如Mybatis

• Transactions:事务，Spring中事务管理是Spring AOP的一个具体实现

Web层：

• SpringMVC

Test层：

• Spring主要整合了Junit来完成单元测试和集成测试

1.IOC

①Inversion of Control:控制反转

• 在使用对象时，由主动new产生对象转换为由“外部”提供对象，此过程中对象创建控制权由程序转为外部，此思想就是控制反转

②Spring和IOC之间的关系

• Spring技术对IOC思想进行了实现
• Spring提供了一个容器-->>“IOC容器”，用来充当IOC思想中的“外部”
• Spring容器中放的就是一个个的Bean对象

③IOC容器的作用以及内部存放的是什么

• IOC容器负责对象的创建、初始化等一系列工作，其中包含了数据层和业务层的类对象

• 被创建或被管理的对象在IOC容器中统称为“Bean”

• IOC容器中放的就是一个个的Bean对象

④将IOC中的对象相互绑定-->>DI

• DI（Dependency Injection）依赖注入
• 依赖注入：在容器中建立bean与备案、之间的依赖关系的整个过程

1.1IOC入门案例

①Spring使用容器管理bean，bean又是一个个对象，所以Spring管理的其实就是项目中所使用到的类对象（比如：Service、Dao）；

创建BookService,BookServiceImpl，BookDao和BookDaoImpl四个类

public interface BookDao {public void save();
}
public class BookDaoImpl implements BookDao {public void save() {System.out.println("book dao save ...");}
}
public interface BookService {public void save();
}
public class BookServiceImpl implements BookService {private BookDao bookDao = new BookDaoImpl();public void save() {System.out.println("book service save ...");bookDao.save();}
}

②使用配置文件告知IOC容器中管理着那些bean

resources下添加spring配置文件applicationContext.xml，并完成bean的配置

<!--bean标签标示配置beanid属性标示给bean起名字class属性表示给bean定义类型
-->
<bean id="bookDao" class="com.itheima.dao.impl.BookDaoImpl"/>
<bean id="bookService" class="com.itheima.service.impl.BookServiceImpl"/>

注意事项：bean定义时id属性在同一个上下文中(配置文件)不能重复

③用Spring框架提供的接口获取IOC容器，在调用接口中对应的方法获取bean

使用Spring提供的接口完成IOC容器的创建，创建App类，编写main方法

public class App {public static void main(String[] args) {//获取IOC容器ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml"); }
}

从容器中获取对象进行方法调用

public class App {public static void main(String[] args) {//获取IOC容器ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml"); 
//        BookDao bookDao = (BookDao) ctx.getBean("bookDao");
//        bookDao.save();BookService bookService = (BookService) ctx.getBean("bookService");bookService.save();}
}

1.2DI入门案例

①DI的实现需依赖于IOC管理bean

②删除掉Service中使用new创建Dao对象的形式

③在Service中提供方法，让Spring的IOC容器通过该方法传入所需要的Dao对象（bean）

public class BookServiceImpl implements BookService {//删除业务层中使用new的方式创建的dao对象private BookDao bookDao;public void save() {System.out.println("book service save ...");bookDao.save();}//提供对应的set方法public void setBookDao(BookDao bookDao) {this.bookDao = bookDao;}
}

④用配置文件建立Service与Dao之间的关系

class="com.itheima.dao.impl.BookDaoImpl"/><bean id="bookService" class="com.itheima.service.impl.BookServiceImpl"><!--配置server与dao的关系--><!--property标签表示配置当前bean的属性name属性表示配置哪一个具体的属性ref属性表示参照哪一个bean--><property name="bookDao" ref="bookDao"/><bean id="bookDao" class="com.itheima.dao.impl.BookDaoImpl"/>
</bean>

• name="bookDao"中bookDao的作用是让Spring的IOC容器在获取到名称后，将首字母大写，前面加set找对应的setBookDao()方法进行对象注入

• ref="bookDao"中bookDao的作用是让Spring能在IOC容器中找到id为bookDao的Bean对象给bookService进行注入

2.bean的配置

①bean的基础配置

bean的name属性

配置bean的别名

<bean id="bookService" name="service service4 bookEbi" class="com.itheima.service.impl.BookServiceImpl">
<property name="bookDao" ref="bookDao"/>
</bean><!--scope：为bean设置作用范围，可选值为单例singloton，非单例prototype-->
<bean id="bookDao" name="dao" class="com.itheima.dao.impl.BookDaoImpl"/>

根据容器这种的名称获取bean对象

public class AppForName {public static void main(String[] args) {ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");//此处根据bean标签的id属性和name属性的任意一个值来获取bean对象BookService bookService = (BookService) ctx.getBean("service4");bookService.save();}
}

 当通过id或是name无法获取到bean时，会抛出NoSuchBeanDefinitionException异常

 bean作用范围scope配置

小结：

bean默认为单例的原因：

• bean为单例的意思是在Spring的IOC容器中只会有该类的一个对象

• bean对象只有一个就避免了对象的频繁创建与销毁，达到了bean对象的复用，性能高

bean在容器中是单例的，是否会产生线程安全问题：

• 如果对象是有状态对象，即该对象有成员变量可以用来存储数据的，

• 因为所有请求线程共用一个bean对象，所以会存在线程安全问题。

• 如果对象是无状态对象，即该对象没有成员变量没有进行数据存储的，

• 因方法中的局部变量在方法调用完成后会被销毁，所以不会存在线程安全问题。

适合交给容器管理的bean对象：表现层对象、业务层对象、数据层对象、工具对象

注意：封装实例的域对象，因为会引发线程安全问题，所以不适合交由容器管理。

2.1bean的实例化

2.1.1构造方法

①准备一个BookDao和BookDaoImpl类

public interface BookDao {public void save();
}public class BookDaoImpl implements BookDao {public void save() {System.out.println("book dao save ...");}}

②将类配置到Spring容器中

<bean id="bookDao" class="com.itheima.dao.impl.BookDaoImpl"/>

③编写运行程序

public class AppForInstanceBook {public static void main(String[] args) {ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");BookDao bookDao = (BookDao) ctx.getBean("bookDao");bookDao.save();}
}

④类中提供构造函数测试

public class BookDaoImpl implements BookDao {public BookDaoImpl() {System.out.println("book dao constructor is running ....");}public void save() {System.out.println("book dao save ...");}}

• 通过控制台的输出可以说明Spring容器在创建对象时走的是构造函数

将构造函数改为private进行测试：

• 从上图中可以看出Spring能访问到类中的私有构造方法，所以Spring的底层用的是反射

在构造函数中添加一个参数进行测试：

• 程序报错，则Spring底层使用的是无参构造

2.1.2实例工厂实例化

搭建实例工厂

①准备UserDao接口和UserDaoImpl实现类

public interface UserDao {public void save();
}public class UserDaoImpl implements UserDao {public void save() {System.out.println("user dao save ...");}
}

②创建工厂类OrderDaoFactory并提供一个普通方法

public class UserDaoFactory {public UserDao getUserDao(){return new UserDaoImpl();}
}

③编写AppForInstanceUser运行类，在类中通过工厂获取对象

public class AppForInstanceUser {public static void main(String[] args) {//创建实例工厂对象UserDaoFactory userDaoFactory = new UserDaoFactory();//通过实例工厂对象创建对象UserDao userDao = userDaoFactory.getUserDao();userDao.save();
}

将实例工厂创建对象的方式交友Spring管理

①编写配置文件

<bean id="userFactory" class="com.itheima.factory.UserDaoFactory"/>
<bean id="userDao" factory-method="getUserDao" factory-bean="userFactory"/>

实例化工厂运行的顺序：

• 创建实例化工厂对象，对应的是上述第一行的配置
• 调用对象中的方法来创建bean，对应上述第二条配置
  • factory-bean：工厂的实例对象
  • factory-method：工厂对象中具体常见对象的方法名

②在AppForInstanceUser运行类，使用从IOC容器中获取bean的方法进行运行测试

public class AppForInstanceUser {public static void main(String[] args) {ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");UserDao userDao = (UserDao) ctx.getBean("userDao");userDao.save();}
}

运行后，控制台如下图所示：

2.1.3使用Spring提供的FactoryBean简化实例工厂实例化的配置 

(1)创建一个UserDaoFactoryBean的类，实现FactoryBean接口，重写接口的方法

public class UserDaoFactoryBean implements FactoryBean<UserDao> {//代替原始实例工厂中创建对象的方法public UserDao getObject() throws Exception {return new UserDaoImpl();}//返回所创建类的Class对象public Class<?> getObjectType() {return UserDao.class;}
}

(2)在Spring的配置文件中进行配置

<bean id="userDao" class="com.itheima.factory.UserDaoFactoryBean"/>

(3)上述的AppForInstanceUser运行类不用做任何修改，直接运行

2.2bean的生命周期

(1)关于Spring中对bean生命周期控制提供了两种方式:

• 在配置文件中的bean标签中添加init-method和destroy-method属性

• 类实现InitializingBean与DisposableBean接口。

(2)对于bean的生命周期控制在bean的整个生命周期中所处的位置如下:

• 初始化容器

  • 1.创建对象(内存分配)

  • 2.执行构造方法

  • 3.执行属性注入(set操作)

  • ==4.执行bean初始化方法==

• 使用bean

  • 1.执行业务操作

• 关闭/销毁容器

  • ==1.执行bean销毁方法==

(3)关闭容器的两种方式:

• ConfigurableApplicationContext是ApplicationContext的子类

  • close()方法

  • registerShutdownHook()方法

3.DI（Dependency Injection）依赖注入 

Spring提供的两种依赖注入方式

• setter注入

  • 简单类型

    • <bean ...>
          <property name="" value=""/>
      </bean>

  • 引用类型

    • <bean ...>
          <property name="" ref=""/>
      </bean>

• 构造器注入

  • 简单类型

    • <bean ...>
          <constructor-arg name="" index="" type="" value=""/>
      </bean>

  • 引用类型

    • <bean ...>
          <constructor-arg name="" index="" type="" ref=""/>
      </bean>