Spring-01、IOC

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new,Spring 容器使用依赖注入来管理组件。具体来说就是通过读取配置文件中的数据来接收对象进行实例化,配置和组装的指令。
优点
1、被依赖的类发生改变时,不需要重新实例化,只需要修改配置
2、如果依赖的层次很深、我们不需要关注深层对象的创建。

如何使用 IoC

  • 创建 Maven 工程,pom.xml 添加依赖
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <groupId>com.southwind</groupId>
    <artifactId>aispringioc</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-context</artifactId>
            <version>5.0.11.RELEASE</version>
        </dependency>
    </dependencies>

</project>
  • 创建实体类 Student
package com.southwind.entity;

import lombok.Data;

@Data
public class Student {
    private long id;
    private String name;
    private int age;
}
  • 传统的开发方式,手动 new Student
Student student = new Student();
student.setId(1L);
student.setName("张三");
student.setAge(22);
System.out.println(student);
  • 通过 IoC 创建对象,在配置文件中添加需要管理的对象,XML 格式的配置文件,文件名可以自定义。
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
       xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.2.xsd
	http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-4.3.xsd
">

    <bean id="student" class="com.southwind.entity.Student">
        <property name="id" value="1"></property>
        <property name="name" value="张三"></property>
        <property name="age" value="22"></property>
    </bean>

</beans>
  • 从 IoC 中获取对象,通过 id 获取。
//加载配置文件
ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("spring.xml");
Student student = (Student) applicationContext.getBean("student");
System.out.println(student);

配置文件

  • 通过配置 bean 标签来完成对象的管理。

    • id:对象名。

    • class:对象的模版类(所有交给 IoC 容器来管理的类必须有无参构造函数,因为 Spring 底层是通过反射机制来创建对象,调用的是无参构造)

  • 对象的成员变量通过 property 标签完成赋值。

    • name:成员变量名。
    • value:成员变量值(基本数据类型,String 可以直接赋值,如果是其他引用类型,不能通过 value 赋值)
    • ref:将 IoC 中的另外一个 bean 赋给当前的成员变量(DI)
    <bean id="student" class="com.southwind.entity.Student">
        <property name="id" value="1"></property>
        <property name="name" value="张三"></property>
        <property name="age" value="22"></property>
        <property name="address" ref="address"></property>
    </bean>
    
    <bean id="address" class="com.southwind.entity.Address">
        <property name="id" value="1"></property>
        <property name="name" value="科技路"></property>
    </bean>
    

IoC 底层原理

  • 读取配置文件,解析 XML。
  • 通过反射机制实例化配置文件中所配置所有的 bean。
package com.southwind.ioc;

import org.dom4j.Document;
import org.dom4j.DocumentException;
import org.dom4j.Element;
import org.dom4j.io.SAXReader;

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;

public class ClassPathXmlApplicationContext implements ApplicationContext {
    private Map<String,Object> ioc = new HashMap<String, Object>();
    public ClassPathXmlApplicationContext(String path){
        try {
            SAXReader reader = new SAXReader();
            Document document = reader.read("./src/main/resources/"+path);
            Element root = document.getRootElement();
            Iterator<Element> iterator = root.elementIterator();
            while(iterator.hasNext()){
                Element element = iterator.next();
                String id = element.attributeValue("id");
                String className = element.attributeValue("class");
                //通过反射机制创建对象
                Class clazz = Class.forName(className);
                //获取无参构造函数,创建目标对象
                Constructor constructor = clazz.getConstructor();
                Object object = constructor.newInstance();
                //给目标对象赋值
                Iterator<Element> beanIter = element.elementIterator();
                while(beanIter.hasNext()){
                    Element property = beanIter.next();
                    String name = property.attributeValue("name");
                    String valueStr = property.attributeValue("value");
                    String ref = property.attributeValue("ref");
                    if(ref == null){
                        String methodName = "set"+name.substring(0,1).toUpperCase()+name.substring(1);
                        Field field = clazz.getDeclaredField(name);
                        Method method = clazz.getDeclaredMethod(methodName,field.getType());
                        //根据成员变量的数据类型将 value 进行转换
                        Object value = null;
                        if(field.getType().getName() == "long"){
                            value = Long.parseLong(valueStr);
                        }
                        if(field.getType().getName() == "java.lang.String"){
                            value = valueStr;
                        }
                        if(field.getType().getName() == "int"){
                            value = Integer.parseInt(valueStr);
                        }
                        method.invoke(object,value);
                    }
                    ioc.put(id,object);
                }
            }
        } catch (DocumentException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e){
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchMethodException e){
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e){
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e){
            e.printStackTrace();
        } catch (InvocationTargetException e){
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchFieldException e){
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public Object getBean(String id) {
        return ioc.get(id);
    }
}

通过运行时类获取 bean

ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("spring.xml");
Student student = (Student) applicationContext.getBean(Student.class);
System.out.println(student);

这种方式存在一个问题,配置文件中一个数据类型的对象只能有一个实例,否则会抛出异常,因为没有唯一的 bean。

通过有参构造创建 bean

  • 在实体类中创建对应的有参构造函数。
  • 配置文件
<bean id="student3" class="com.southwind.entity.Student">
    <constructor-arg name="id" value="3"></constructor-arg>
    <constructor-arg name="name" value="小明"></constructor-arg>
    <constructor-arg name="age" value="18"></constructor-arg>
    <constructor-arg name="address" ref="address"></constructor-arg>
</bean>
<bean id="student3" class="com.southwind.entity.Student">
    <constructor-arg index="0" value="3"></constructor-arg>
    <constructor-arg index="2" value="18"></constructor-arg>
    <constructor-arg index="1" value="小明"></constructor-arg>
    <constructor-arg index="3" ref="address"></constructor-arg>
</bean>

给 bean 注入集合

<bean id="student" class="com.southwind.entity.Student">
    <property name="id" value="2"></property>
    <property name="name" value="李四"></property>
    <property name="age" value="33"></property>
    <property name="addresses">
        <list>
            <ref bean="address"></ref>
            <ref bean="address2"></ref>
        </list>
    </property>
</bean>

<bean id="address" class="com.southwind.entity.Address">
    <property name="id" value="1"></property>
    <property name="name" value="科技路"></property>
</bean>

<bean id="address2" class="com.southwind.entity.Address">
    <property name="id" value="2"></property>
    <property name="name" value="高新区"></property>
</bean>

scope 作用域

Spring 管理的 bean 是根据 scope 来生成的,表示 bean 的作用域,共4种,默认值是 singleton。

  • singleton:单例,表示通过 IoC 容器获取的 bean 是唯一的。
  • prototype:原型,表示通过 IoC 容器获取的 bean 是不同的。
  • request:请求,表示在一次 HTTP 请求内有效。
  • session:回话,表示在一个用户会话内有效。

request 和 session 只适用于 Web 项目,大多数情况下,使用单例和原型较多。

prototype 模式当业务代码获取 IoC 容器中的 bean 时,Spring 才去调用无参构造创建对应的 bean。

singleton 模式无论业务代码是否获取 IoC 容器中的 bean,Spring 在加载 spring.xml 时就会创建 bean。

Spring 的继承

与 Java 的继承不同,Java 是类层面的继承,子类可以继承父类的内部结构信息;Spring 是对象层面的继承,子对象可以继承父对象的属性值。

<bean id="student2" class="com.southwind.entity.Student">
    <property name="id" value="1"></property>
    <property name="name" value="张三"></property>
    <property name="age" value="22"></property>
    <property name="addresses">
        <list>
            <ref bean="address"></ref>
            <ref bean="address2"></ref>
        </list>
    </property>
</bean>

<bean id="address" class="com.southwind.entity.Address">
    <property name="id" value="1"></property>
    <property name="name" value="科技路"></property>
</bean>

<bean id="address2" class="com.southwind.entity.Address">
    <property name="id" value="2"></property>
    <property name="name" value="高新区"></property>
</bean>

<bean id="stu" class="com.southwind.entity.Student" parent="student2">
    <property name="name" value="李四"></property>
</bean>

Spring 的继承关注点在于具体的对象,而不在于类,即不同的两个类的实例化对象可以完成继承,前提是子对象必须包含父对象的所有属性,同时可以在此基础上添加其他的属性。

Spring 的依赖

与继承类似,依赖也是描述 bean 和 bean 之间的一种关系,配置依赖之后,被依赖的 bean 一定先创建,再创建依赖的 bean,A 依赖于 B,先创建 B,再创建 A。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<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-3.2.xsd
                           ">

    <bean id="student" class="com.southwind.entity.Student" depends-on="user"></bean>

    <bean id="user" class="com.southwind.entity.User"></bean>

</beans>

Spring 的 p 命名空间

p 命名空间是对 IoC / DI 的简化操作,使用 p 命名空间可以更加方便的完成 bean 的配置以及 bean 之间的依赖注入。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
       xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.2.xsd
	http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-4.3.xsd
">

    <bean id="student" class="com.southwind.entity.Student" p:id="1" p:name="张三" p:age="22" p:address-ref="address"></bean>

    <bean id="address" class="com.southwind.entity.Address" p:id="2" p:name="科技路"></bean>

</beans>

Spring 的工厂方法

IoC 通过工厂模式创建 bean 的方式有两种:

  • 静态工厂方法
  • 实例工厂方法

静态工厂方法

package com.southwind.entity;

import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;

@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class Car {
    private long id;
    private String name;
}
package com.southwind.factory;

import com.southwind.entity.Car;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class StaticCarFactory {
    private static Map<Long, Car> carMap;
    static{
        carMap = new HashMap<Long, Car>();
        carMap.put(1L,new Car(1L,"宝马"));
        carMap.put(2L,new Car(2L,"奔驰"));
    }

    public static Car getCar(long id){
        return carMap.get(id);
    }
}
<!-- 配置静态工厂创建 Car -->
<bean id="car" class="com.southwind.factory.StaticCarFactory" factory-method="getCar">
    <constructor-arg value="2"></constructor-arg>
</bean>

实例工厂方法

package com.southwind.factory;

import com.southwind.entity.Car;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class InstanceCarFactory {
    private Map<Long, Car> carMap;
    public InstanceCarFactory(){
        carMap = new HashMap<Long, Car>();
        carMap.put(1L,new Car(1L,"宝马"));
        carMap.put(2L,new Car(2L,"奔驰"));
    }

    public Car getCar(long id){
        return carMap.get(id);
    }
}
<!-- 配置实例工厂 bean -->
<bean id="carFactory" class="com.southwind.factory.InstanceCarFactory"></bean>

<!-- 赔偿实例工厂创建 Car -->
<bean id="car2" factory-bean="carFactory" factory-method="getCar">
    <constructor-arg value="1"></constructor-arg>
</bean>

IoC 自动装载(Autowire)

IoC 负责创建对象,DI 负责完成对象的依赖注入,通过配置 property 标签的 ref 属性来完成,同时 Spring 提供了另外一种更加简便的依赖注入方式:自动装载,不需要手动配置 property,IoC 容器会自动选择 bean 完成注入。

自动装载有两种方式:

  • byName:通过属性名自动装载
  • byType:通过属性的数据类型自动装载

byName

比如我们有一个Person类,Person类里有个Car类,使用自动装载就不用使用ref来引用Car了

<bean id="cars" class="com.southwind.entity.Car">
    <property name="id" value="1"></property>
    <property name="name" value="宝马"></property>
</bean>

<bean id="person" class="com.southwind.entity.Person" autowire="byName">
    <property name="id" value="11"></property>
    <property name="name" value="张三"></property>
</bean>

byType

<bean id="car" class="com.southwind.entity.Car">
    <property name="id" value="2"></property>
    <property name="name" value="奔驰"></property>
</bean>

<bean id="person" class="com.southwind.entity.Person" autowire="byType">
    <property name="id" value="11"></property>
    <property name="name" value="张三"></property>
</bean>

byType 需要注意,如果同时存在两个及以上的符合条件的 bean 时,自动装载会抛出异常。

posted @ 2021-04-04 10:16  cristina95  阅读(69)  评论(0)    收藏  举报