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最全面的 Spring 学习笔记

Spring致力于提供一种方法管理你的业务对象。在大量Java EE的应用中,随处可见Spring。今天我将简单的介绍一下Spring这个框架。

本文适合读者:

  • 想学Spring的Java开发者
  • 刚用Spring不久的人

Why

为什么要使用Spring?

Spring主要两个有功能为我们的业务对象管理提供了非常便捷的方法:

  • DI(Dependency Injection,依赖注入)
  • AOP(Aspect Oriented Programming,面向切面编程)

Java Bean

每一个类实现了Bean的规范才可以由Spring来接管,那么Bean的规范是什么呢?

  • 必须是个公有(public)类
  • 有无参构造函数
  • 用公共方法暴露内部成员属性(getter,setter)

实现这样规范的类,被称为Java Bean。即是一种可重用的组件。

DI-依赖注入

简单来说,一个系统中可能会有成千上万个对象。如果要手工维护它们之间的关系,这是不可想象的。我们可以在Spring的XML文件描述它们之间的关系,由Spring自动来注入它们——比如A类的实例需要B类的实例作为参数set进去。

AOP-面向切面编程

就以日志系统为例。在执行某个操作前后都需要输出日志,如果手工加代码,那简直太可怕了。而且等代码庞大起来,也是非常难维护的一种情况。这里就需要面向切面来编程

How

关于Bean

Bean的生命周期

如你所见,在bean准备就绪之前,bean工厂执行了若干启动步骤。我们对图进行详细描述:

  1. Spring对bean进行实例化;
  2. Spring将值和bean的引用注入到bean对应的属性中;
  3. 如果bean实现了BeanNameAware接口,Spring将bean的ID传递给setBean-Name()方法;
  4. 如果bean实现了BeanFactoryAware接口,Spring将调用setBeanFactory()方法,将BeanFactory容器实例传入;
  5. 如果bean实现了ApplicationContextAware接口,Spring将调用setApplicationContext()方法,将bean所在的应用上下文的引用传入进来;
  6. 如果bean实现了BeanPostProcessor接口,Spring将调用它们的post-ProcessBeforeInitialization()方法;
  7. 如果bean实现了InitializingBean接口,Spring将调用它们的after-PropertiesSet()方法。类似地,如果bean使用init-method声明了初始化方法,该方法也会被调用;
  8. 如果bean实现了BeanPostProcessor接口,Spring将调用它们的post-ProcessAfterInitialization()方法;
  9. 此时,bean已经准备就绪,可以被应用程序使用了,它们将一直驻留在应用上下文中,直到该应用上下文被销毁;
  10. 如果bean实现了DisposableBean接口,Spring将调用它的destroy()接口方法。同样,如果bean使用destroy-method声明了销毁方法,该方法也会被调用。

Bean的作用域

Spring定义了多种Bean作用域,可以基于这些作用域创建bean,包括:

  • 单例(Singleton):在整个应用中,只创建bean的一个实例。
  • 原型(Prototype):每次注入或者通过Spring应用上下文获取的时候,都会创建一个新的bean实例。
  • 会话(Session):在Web应用中,为每个会话创建一个bean实例。
  • 请求(Rquest):在Web应用中,为每个请求创建一个bean实例。

在代码里看起来是这样的:

@Scope(ConfigurableBeanFactory.SCOPE_PROTOTYPE)
public class MyIsBean{...}

XML版本:

<bean id="BEANID"
  class = "net.itxm.beans"
  scope="prototype"
>

在默认情况下,Spring应用上下文中所有bean都是作为以单例(singleton)的形式创建的。也就是说,不管给定的一个bean被注入到其他bean多少次,每次所注入的都是同一个实例。

在大多数情况下,单例bean是很理想的方案。初始化和垃圾回收对象实例所带来的成本只留给一些小规模任务,在这些任务中,让对象保持无状态并且在应用中反复重用这些对象可能并不合理。

有时候,可能会发现,你所使用的类是易变的(mutable),它们会保持一些状态,因此重用是不安全的。在这种情况下,将class声明为单例的bean就不是什么好主意了,因为对象会被污染,稍后重用的时候会出现意想不到的问题。

声明Bean

以下是声明Bean的注解:

  • @Component 组件,没有明确的角色
  • @Service 在业务逻辑层使用
  • @Repository 在数据访问层使用
  • @Controller 在展现层使用(MVC -> Spring MVC)使用
  • 在这里,可以指定bean的id名:Component(“yourBeanName”)
  • 同时,Spring支持将@Named作为@Component注解的替代方案。两者之间有一些细微的差异,但是在大多数场景中,它们是可以互相替换的。

关于依赖注入

注入Bean的注解

@Autowired Spring提供的注解

不仅仅是对象,还有在构造器上,还能用在属性的Setter方法上。

不管是构造器、Setter方法还是其他的方法,Spring都会尝试满足方法参数上所声明的依赖。假如有且只有一个bean匹配依赖需求的话,那么这个bean将会被装配进来。

如果没有匹配的bean,那么在应用上下文创建的时候,Spring会抛出一个异常。为了避免异常的出现,你可以将@Autowired的required属性设置为false。

将required属性设置为false时,Spring会尝试执行自动装配,但是如果没有匹配的bean的话,Spring将会让这个bean处于未装配的状态。但是,把required属性设置为false时,你需要谨慎对待。如果在你的代码中没有进行null检查的话,这个处于未装配状态的属性有可能会出现NullPointerException。

@Inject注解来源于Java依赖注入规范,该规范同时还为我们定义了@Named注解。在自动装配中,Spring同时支持@Inject和@Autowired。尽管@Inject和@Autowired之间有着一些细微的差别,但是在大多数场景下,它们都是可以互相替换的。

@Autowired 是最常见的注解之一,但在老项目中,你可能会看到这些注解,它们的作用和@Autowired 相近:

  • @Inject 是JSR-330提供的注解
  • @Resource 是JSR-250提供的注解

条件化的Bean

假设你希望一个或多个bean只有在应用的类路径下包含特定的库时才创建。或者我们希望某个bean只有当另外某个特定的bean也声明了之后才会创建。我们还可能要求只有某个特定的环境变量设置之后,才会创建某个bean。

Spring 4之前,很难实现这种级别的条件化配置,但是Spring 4引入了一个新的@Conditional注解,它可以用到带有@Bean注解的方法上。如果给定的条件计算结果为true,就会创建这个bean,否则的话,这个bean会被忽略。

通过ConditionContext,我们可以做到如下几点:

  • 借助getRegistry()返回的BeanDefinitionRegistry检查bean定义;
  • 借助getBeanFactory()返回的ConfigurableListableBeanFactory检查bean是否存在,甚至探查bean的属性;
  • 借助getEnvironment()返回的Environment检查环境变量是否存在以及它的值是什么;