Spring学习笔记1

1 什么是spring

Spring 是一个开源的 Java 应用框架，旨在简化企业级应用开发。它利用依赖注入（DI）和面向切面编程（AOP）减少代码耦合，提升可测试性和维护性。Spring 核心容器管理应用对象的生命周期和配置。

2 spring的优势

1. 简化开发：通过依赖注入（DI）和面向切面编程（AOP），Spring 让代码更加模块化、解耦，减少了样板代码，提升了开发效率。

2. 灵活性：Spring 提供了多种配置方式（注解、XML、JavaConfig），支持多种持久化框架和第三方库集成，适应不同的应用需求。

3. 测试友好：依赖注入让单元测试和集成测试更加简便，无需依赖运行环境即可快速测试业务逻辑。

4. 生态丰富：Spring 有强大的生态系统，包括 Spring Boot（简化配置和部署）、Spring Security（提供安全管理）、Spring Cloud（微服务支持）等，能够满足复杂的应用场景。

5. 轻量级：Spring 的核心容器是小巧的，开发者可以选择性地使用需要的模块，避免不必要的依赖。

3 IOC的概念和作用

3.1 无参数构造函数的实例化方式

创建一个XML配置文件（例如 applicationContext.XML）

<bean id="userService" class="com.example.UserService"/>

使用Spring的ApplicationContext加载XML配置文件

 	// 加载 Spring XML 配置文件ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");// 获取 BeanUserService userService = (UserService) context.getBean("userService");

3.2 使用工厂中的普通方法实例化对象

首先，创建一个工厂类，其中包含一个普通方法来创建 Bean 实例。

package com.example;public class UserFactory {public UserService createUserService() {return new UserService();}
}

在 Spring 的 XML 配置文件中，配置工厂 Bean 和使用工厂方法来创建 Bean。

   <!-- 定义工厂 Bean --><bean id="userFactory" class="com.example.UserFactory"/><!-- 使用工厂方法来创建 Bean --><bean id="userService" factory-bean="userFactory" factory-method="createUserService"/>

4 Bean

4.1 Bean相关概念

1. Bean: 在计算机英语中，有可重用组件（如持久层和业务层的接口和重用）的含义。

2. JavaBean: 其实JavaBean并不完全等于实体类，因为实体类只是可重用组件的一部分，也就是JavaBean的范围大于实体类的范围。

JavaBean的含义：用Java语言编写的可重用组件。

4.2 Bean对象的作用范围

bean标签的scope属性，

作用：用于指定bean的作用范围

取值：

• singleton：单例的（默认值）

• prototype：多例的

• ···等

5 DI

依赖注入：Dependency Injection

5.1 构造函数注入

bean标签内部的constructor-arg标签

标签中的属性：

• name：用于给构造函数中指定名称的参数赋值
• value：用于提供标准类型和String类型的数据
• ref：用于指定其他的bean类型数据（就是在ioc容器中出现过的bean对象）

需要提供一个含参数的构造器

public class Account{private Integer id;private String name;public Account(Integer id,String name){this.id = id;this.name = name;}
}

<bean id = "account" class = "com.example.Account"><constructor-arg name = "id" value = 10></constructor-arg><constructor-arg name = "name" value ="张三"></constructor-arg>
</bean>

5.2 set方法注入

bean标签内部的property标签

标签的属性：

• name：用于给构造函数中指定名称的参数赋值
• value：用于提供标准类型和String类型的数据
• ref：用于指定其他的bean类型数据（就是在ioc容器中出现过的bean对象）

需要提供set方法

public class Account{private Integer id;private String name;public void setId(Integer id){this.id = id;}public void setName(String name){this.name = name;}
}

<bean id="account" class="com.example.Account"><property name = "id" value = 10></property><property name = "name" value ="张三"></property>
</bean>

5.3 复杂类型数据注入

在 Spring 框架中，除了注入简单的类型（如 String、int 等），还可以注入复杂类型的数据，例如 List、Set、Map 和 Properties。这些复杂类型的数据可以通过 property 标签及其子标签来配置。

package com.example;
public class UserService {private List<String> emails;private Set<String> phoneNumbers;private Map<String, String> userRoles;private Properties props;public void setEmails(List<String> emails) {this.emails = emails;}public void setPhoneNumbers(Set<String> phoneNumbers) {this.phoneNumbers = phoneNumbers;}public void setUserRoles(Map<String, String> userRoles) {this.userRoles = userRoles;}public void setProps(Properties props) {this.props = props;}
}

    <bean id="userService" class="com.example.UserService"><!-- 注入 List --><property name="emails"><list><value>[e-mail]</value><value>[e-mail]</value></list></property><!-- 注入 Set --><property name="phoneNumbers"><set><value>[phone]</value><value>[phone]</value></set></property><!-- 注入 Map --><property name="userRoles"><map><entry key="john" value="admin"/><entry key="jane" value="user"/></map></property><!-- 注入 Properties --><property name="props"><props><prop key="language">English</prop><prop key="country">USA</prop></props></property></bean></beans>

5.4 基于注解的IOC

5.4.1 包扫描

使用注解时要告知spring在创建容器时要扫描的包

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

5.4.2 @Component

• 用法：定义在类名上

• 作用：用于把当前类对象存入spring容器中

• 属性：value：用于指定bean的id，默认值是类名（首字母小写）

5.4.3 由Component衍生的注解

• @Controller:一般用在表现层
• @Service:一般用在业务
• @Repository:一般用在持久层

这三个注解他们的作用和属性与@Component相同，他们三个是spring框架为我们提供明确的三层使用的注解。

5.4.4 @Autowired

@Autowired 是 Spring 框架中用于实现依赖注入（Dependency Injection, DI）的核心注解之一。它可以自动将 Spring 容器中匹配的 Bean 注入到需要的地方。@Autowired 可以用于构造函数、字段、setter 方法或任意方法。

@Autowired 的详细使用

1. 字段注入

这是最常见的方式，直接在字段上使用 @Autowired 注解，Spring 会自动将匹配的 Bean 注入到该字段。

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;@Component
public class UserService {@Autowiredprivate UserRepository userRepository;public void displayUser() {userRepository.findUser();}
}

2. 构造函数注入

在构造函数上使用 @Autowired 注解，Spring 会在实例化时通过构造函数注入依赖。

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;@Component
public class UserService {private final UserRepository userRepository;@Autowiredpublic UserService(UserRepository userRepository) {this.userRepository = userRepository;}public void displayUser() {userRepository.findUser();}
}

3. Setter 方法注入

通过在 setter 方法上使用 @Autowired 注解，Spring 会在 Bean 创建后调用该方法完成注入。

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;@Component
public class UserService {private UserRepository userRepository;@Autowiredpublic void setUserRepository(UserRepository userRepository) {this.userRepository = userRepository;}public void displayUser() {userRepository.findUser();}
}

4. 任意方法注入

除了构造函数和 setter 方法，@Autowired 还可以用在任意方法上。Spring 会在 Bean 创建后调用该方法完成注入。

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;@Component
public class UserService {private UserRepository userRepository;@Autowiredpublic void arbitraryMethod(UserRepository userRepository) {this.userRepository = userRepository;}public void displayUser() {userRepository.findUser();}
}

5. 默认行为与 @Autowired 的要求

• 默认行为：@Autowired 注解默认采用 byType 的方式进行注入。如果找到多个匹配的 Bean，Spring 会尝试根据 @Qualifier 注解进一步确定要注入的 Bean。
• 必填性：默认情况下，@Autowired 是必填的（required=true），即 Spring 必须找到一个匹配的 Bean，否则会抛出 NoSuchBeanDefinitionException 异常。
• 非必填性：可以通过设置 @Autowired(required = false) 来使依赖成为可选的，这样如果找不到匹配的 Bean，Spring 将不会注入任何东西。

5.4.5 其他注入数据的注解

@Qualifier、@Resource 和 @Value 都是 Spring 框架中用于依赖注入（Dependency Injection, DI）的注解，但它们的用途和使用场景有所不同。

1. @Qualifier

@Qualifier 注解用于在多个相同类型的 Bean 中指定注入哪一个具体的 Bean。它通常与 @Autowired 一起使用。

使用场景

当有多个相同类型的 Bean 存在时，Spring 无法确定注入哪一个 Bean，这时可以使用 @Qualifier 注解来指定具体的 Bean。

示例

假设我们有两个实现 UserRepository 接口的 Bean：

import org.springframework.stereotype.Repository;@Repository("primaryUserRepository")
public class PrimaryUserRepository implements UserRepository {// 实现
}@Repository("secondaryUserRepository")
public class SecondaryUserRepository implements UserRepository {// 实现
}

在 UserService 中，我们可以使用 @Qualifier 注解来指定注入 secondaryUserRepository：

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Qualifier;
import org.springframework.stereotype.Component;@Component
public class UserService {private final UserRepository userRepository;@Autowiredpublic UserService(@Qualifier("secondaryUserRepository") UserRepository userRepository) {this.userRepository = userRepository;}public void displayUser() {userRepository.findUser();}
}

2. @Resource

@Resource 注解是 Java 的标准注解（JSR-250），用于依赖注入。它可以根据名称或类型进行注入。默认情况下，@Resource 是按名称注入的，如果没有找到匹配的名称，则按类型注入。

使用场景

@Resource 注解通常用于按名称注入 Bean，如果不指定名称，则会使用默认的名称（即字段名）。

示例

假设我们有两个实现 UserRepository 接口的 Bean：

import org.springframework.stereotype.Repository;@Repository("primaryUserRepository")
public class PrimaryUserRepository implements UserRepository {// 实现
}@Repository("secondaryUserRepository")
public class SecondaryUserRepository implements UserRepository {// 实现
}

在 UserService 中，我们可以使用 @Resource 注解来指定注入 secondaryUserRepository：

import javax.annotation.Resource;
import org.springframework.stereotype.Component;@Component
public class UserService {@Resource(name = "secondaryUserRepository")private UserRepository userRepository;public void displayUser() {userRepository.findUser();}
}

3. @Value

@Value 注解用于注入配置文件中的值或直接注入字符串、数字等常量值。它通常用于注入简单的属性，例如字符串、数字、布尔值等。

使用场景

@Value 注解通常用于注入配置文件中的属性值，或者直接注入常量值。

示例

假设我们在 application.properties 文件中定义了一个属性：

app.name=MyApplication

在 UserService 中，我们可以使用 @Value 注解来注入这个属性值：

import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.stereotype.Component;@Component
public class UserService {@Value("${app.name}")private String appName;public void displayAppName() {System.out.println("Application Name: " + appName);}
}

我们也可以直接注入常量值：

import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.stereotype.Component;@Component
public class UserService {@Value("Hello, World!")private String greeting;public void displayGreeting() {System.out.println(greeting);}
}

4.@Scope

@Scope 是 Spring 框架中的一个注解，用于定义 Bean 的作用域。Bean 的作用域决定了 Bean 的生命周期以及 Spring 容器如何管理 Bean 的实例。通过 @Scope 注解，你可以指定 Bean 在应用中的生命周期和可访问范围。

常见的作用域

1. singleton（单例）

   • 描述：这是 Spring 的默认作用域。在单例作用域中，每个 Spring IoC 容器仅创建一个 Bean 实例，并且所有对 Bean 的请求都会共用这一个实例。
   • 适用场景：大多数无状态的 Bean 都适合使用单例作用域。

2. prototype（原型）

   • 描述：每次请求都会创建一个新的 Bean 实例。
   • 适用场景：当 Bean 是有状态的，即每个实例需要独立的状态时，应使用原型作用域。

3. request（请求）

   • 描述：在 Web 应用中，每个 HTTP 请求都会创建一个 Bean 实例。该 Bean 只在当前 HTTP 请求内有效。
   • 适用场景：需要在单个 HTTP 请求中维护状态的 Bean。

4. session（会话）

   • 描述：在 Web 应用中，每个 HTTP Session 都会创建一个 Bean 实例。该 Bean 只在当前 HTTP Session 内有效。
   • 适用场景：需要在用户 Session 范围内维护状态的 Bean。

5. application（应用）

   • 描述：在 Web 应用中，每个 ServletContext（即整个应用）只有一个 Bean 实例。该 Bean 在整个应用范围内有效。
   • 适用场景：需要在应用范围内共享数据的 Bean。

6. websocket（WebSocket）

   • 描述：在 Web 应用中，每个 WebSocket 连接都会创建一个 Bean 实例。该 Bean 只在当前 WebSocket 连接内有效。
   • 适用场景：需要在 WebSocket 连接范围内维护状态的 Bean。

使用 @Scope 注解

你可以使用 @Scope 注解来显式地指定 Bean 的作用域。以下是一些示例：

Singleton Scope

import org.springframework.context.annotation.Scope;
import org.springframework.stereotype.Component;@Component
@Scope("singleton")
public class SingletonBean {// Bean implementation
}

6 配置类

好的，@Configuration、@Import 和 @PropertySource 是 Spring 框架中常用的注解，分别用于配置类、模块化配置和外部属性文件的加载。下面分别介绍这三个注解的用途和使用方法。

6.1. @Configuration 注解

@Configuration 注解用于标记一个类为 Spring 配置类。配置类中可以定义 @Bean 注解的方法，用于创建和配置 Spring 容器中的 Bean。配置类可以替代传统的 XML 配置文件。

特点

• 替代 XML 配置：使用 Java 代码代替 XML 文件进行配置。
• 集中管理 Bean：在一个类中定义多个 Bean，方便管理。
• 支持依赖注入：可以在配置类中注入其他 Bean。

示例

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;@Configuration
public class AppConfig {@Beanpublic MyBean myBean() {return new MyBean();}
}

6.2 @Import 注解

@Import 注解用于将一个或多个配置类导入到当前配置类中。通过 @Import，可以实现模块化配置，将多个配置类组合在一起。

特点

• 模块化配置：将多个配置类组合在一起，便于管理和维护。
• 代码复用：可以在多个配置类中导入相同的配置类，避免重复代码。

示例

import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.context.annotation.Import;@Configuration
@Import({DatabaseConfig.class, ServiceConfig.class})
public class AppConfig {// 其他 Bean 定义
}

6.3 @PropertySource 注解

@PropertySource 注解用于加载外部属性文件（如 .properties 或 .yml 文件），并将其中的属性值注入到 Spring 环境中。通常与 @Value 或 @ConfigurationProperties 注解一起使用。

特点

• 加载外部属性文件：支持加载 .properties 或 .yml 文件。
• 动态配置：可以通过属性文件动态配置应用的行为。
• 支持多文件：可以加载多个属性文件。

示例

属性文件 app.properties

app.name=MyApp
app.version=1.0

配置类

import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.context.annotation.PropertySource;@Configuration
@PropertySource("classpath:app.properties")
public class AppConfig {@Value("${app.name}")private String appName;@Value("${app.version}")private String appVersion;public void printAppInfo() {System.out.println("App Name: " + appName);System.out.println("App Version: " + appVersion);}
}

---

6.4 综合示例

以下是一个综合使用 @Configuration、@Import 和 @PropertySource 的示例：

1. 属性文件 database.properties

db.url=jdbc:mysql://localhost:3306/mydb
db.username=root
db.password=secret

2. 配置类 DatabaseConfig

import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.context.annotation.PropertySource;@Configuration
@PropertySource("classpath:database.properties")
public class DatabaseConfig {@Value("${db.url}")private String dbUrl;@Value("${db.username}")private String dbUsername;@Value("${db.password}")private String dbPassword;@Beanpublic DataSource dataSource() {// 使用属性值创建数据源return new DataSource(dbUrl, dbUsername, dbPassword);}
}

3. 配置类 ServiceConfig

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;@Configuration
public class ServiceConfig {@Beanpublic MyService myService() {return new MyService();}
}

4. 主配置类 AppConfig

import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.context.annotation.Import;@Configuration
@Import({DatabaseConfig.class, ServiceConfig.class})
public class AppConfig {// 其他 Bean 定义
}