[跟我学spring学习笔记][IoC]

IoC基础

什么是IoC

Ioc—Inversion of Control，即“控制反转”，不是什么技术，而是一种设计思想。

ioc做什么

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

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”

  • 谁依赖于谁：当然是应用程序依赖于IoC容器；
  • 为什么需要依赖：应用程序需要IoC容器来提供对象需要的外部资源；
  • 谁注入谁：很明显是IoC容器注入应用程序某个对象，应用程序依赖的对象；
  • 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由什么关系呢？其实它们是同一个概念的不同角度描述.

注：如果想要更加深入的了解IoC和DI，请参考大师级人物Martin Fowler的一篇经典文章《Inversion of Control Containers and the Dependency Injection pattern》，原文地址：http://www.martinfowler.com/articles/injection.html。

IoC容器基本原理

IoC容器的概念

  • 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。
  • 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.
  • 由IoC容器管理的那些组成你应用程序的对象我们就叫它Bean， Bean就是由Spring容器初始化、装配及管理的对象.bean-咖啡豆

hello world

依赖包:
下载地址：http://www.springsource.org/download

  • 1 准备需要的jar包

    • 核心jar
    • 依赖的jar

  • 2 搭好环境,导入包

  • 3 写java接口代码,配置文件

  • 4 实例IoC

详解IoC容器

  • 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。

容器实现一览：

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

    • 1

      File file = new File(“fileSystemConfig.xml”);
      Resource resource = new FileSystemResource(file);
      BeanFactory beanFactory = new XmlBeanFactory(resource);

    • 2

      Resource resource = new ClassPathResource(“classpath.xml”);
      BeanFactory beanFactory = new XmlBeanFactory(resource);

    • 3.ClassPathXmlApplicationContext：ApplicationContext实现，从classpath获取配置文件；

      BeanFactory beanFactory = new ClassPathXmlApplicationContext(“classpath.xml”);

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

      BeanFactory beanFactory = new FileSystemXmlApplicationConte(“fileSystemConfig.xml”);

    具体代码请参考cn.javass.spring.chapter2.InstantiatingContainerTest.java。

  • ApplicationContext接口获取Bean方法简介：

    -  Object getBean(String name) 根据名称返回一个Bean，客户端需要自己进行类型转换；
- T getBean(String name, Class<T> requiredType) 根据名称和指定的类型返回一个Bean，客户端无需自己进行类型转换，如果类型转换失败，容器抛出异常；

- T getBean(Class<T> requiredType) 根据指定的类型返回一个Bean，客户端无需自己进行类型转换，如果没有或有多于一个Bean存在容器将抛出异常；

- Map<String, T> getBeansOfType(Class<T> type) 根据指定的类型返回一个键值为名字和值为Bean对象的 Map，如果没有Bean对象存在则返回空的Map。

IoC如何工作

一、准备配置文件：就像前边Hello World配置文件一样，在配置文件中声明Bean定义也就是为Bean配置元数据。

二、由IoC容器进行解析元数据： IoC容器的Bean Reader读取并解析配置文件，根据定义生成BeanDefinition配置元数据对象，IoC容器根据BeanDefinition进行实例化、配置及组装Bean。

三、实例化IoC容器：由客户端实例化容器，获取需要的Bean。

小结

  • 除了测试程序的代码外，也就是程序入口，所有代码都没有出现Spring任何组件，而且所有我们写的代码没有实现框架拥有的接口，因而能非常容易的替换掉Spring，是不是非入侵。

  • 客户端代码完全面向接口编程，无需知道实现类，可以通过修改配置文件来更换接口实现，客户端代码不需要任何修改。是不是低耦合。

  • 如果在开发初期没有真正的实现，我们可以模拟一个实现来测试，不耦合代码，是不是很方便测试。
    Bean之间几乎没有依赖关系，是不是很容易重用。

IoC的配置使用

XML配置的结构

一般配置文件结构如下：

<beans>
        <import resource="resource1.xml"/>
        <bean id="bean1" class=""></bean>
        <bean id="bean2" class=""></bean>
        <bean name="bean2" class=""></bean>
        <alias alias="bean3" name="bean2"></alias>
        <import resource="resource2.xml"></import>
</beans>
  1. <bean>标签主要用来进行Bean定义；
  2. alias用于定义Bean别名的；
  3. import用于导入其他配置文件的Bean定义，这是为了加载多个配置文件，当然也可以把这些配置文件构造为一个数组（new String[] {“config1.xml”, config2.xml}）传给ApplicationContext实现进行加载多个配置文件，那一个更适合由用户决定；这两种方式都是通过调用Bean Definition Reader 读取Bean定义，内部实现没有任何区别。标签可以放在下的任何位置，没有顺序关系。

Bean的配置(不太懂)

Spring IoC容器目的就是管理Bean，这些Bean将根据配置文件中的Bean定义进行创建，而Bean定义在容器内部由BeanDefinition对象表示，该定义主要包含以下信息：

  • 全限定类名（FQN）：用于定义Bean的实现类;

  • Bean行为定义：这些定义了Bean在容器中的行为；包括作用域（单例、原型创建）、是否惰性初始化及生命周期等；

  • Bean创建方式定义：说明是通过构造器还是工厂方法创建Bean；

  • Bean之间关系定义：即对其他bean的引用，也就是依赖关系定义，这些引用bean也可以称之为同事bean 或依赖bean，也就是依赖注入。

Bean定义只有“全限定类名”在当使用构造器或静态工厂方法进行实例化bean时是必须的，其他都是可选的定义。难道Spring只能通过配置方式来创建Bean吗？回答当然不是，某些SingletonBeanRegistry接口实现类实现也允许将那些非BeanFactory创建的、已有的用户对象注册到容器中，这些对象必须是共享的，比如使用DefaultListableBeanFactory 的registerSingleton() 方法。不过建议采用元数据定义。

Bean的命名

  • 不指定id，只配置必须的全限定类名，由IoC容器为其生成一个标识，客户端必须通过接口“T getBean(Class requiredType)”获取Bean；

    <bean class=” cn.javass.spring.chapter2.helloworld.HelloImpl”/>  
    

 调用
     HelloApi helloApi = beanFactory.getBean(HelloApi.class);

  • 指定id，必须在Ioc容器中唯一；

    <bean id=” bean” class=” cn.javass.spring.chapter2.helloworld.HelloImpl”/>

 HelloApi bean = beanFactory.getBean("bean", HelloApi.class);

  • 指定name，这样name就是“标识符”，必须在Ioc容器中唯一(注意打引号的标示符)

    <bean name=” bean” class=” cn.javass.spring.chapter2.helloworld.HelloImpl”/>

HelloApi bean = beanFactory.getBean("bean", HelloApi.class);

  • 指定id和name，id就是标识符，而name就是别名，必须在Ioc容器中唯一；

    <bean id="bean3" name="bean3" class="cn.javass.spring.chapter2.helloworld.HelloImpl"/> 

HelloApi bean3 = beanFactory.getBean("bean3", HelloApi.class);

  • 指定多个name,多个name用”,” ” “分割,第一个被用作标识,其他的是别名,所有标识符也必须再Ioc容器中唯一;

    <bean name=” bean1;alias11,alias12;alias13 alias14”  
      class=” cn.javass.spring.chapter2.helloworld.HelloImpl”/>     
<!-- 当指定id时，name指定的标识符全部为别名 -->  
<bean id="bean2" name="alias21;alias22"  
class="cn.javass.spring.chapter2.helloworld.HelloImpl"/>     
    //测试
//1根据id获取bean  
HelloApi bean1 = beanFactory.getBean("bean1", HelloApi.class);  
bean1.sayHello();  
//2根据别名获取bean  
HelloApi alias11 = beanFactory.getBean("alias11", HelloApi.class);  
alias11.sayHello();  
//3验证确实是四个别名         
String[] bean1Alias = beanFactory.getAliases("bean1");  
System.out.println("=======namingbean5.xml bean1 别名========");  
for(String alias : bean1Alias) {  
    System.out.println(alias);  
}  
Assert.assertEquals(4, bean1Alias.length);

  • 使用<alias>标签指定别名，别名也必须在IoC容器中唯一.

    <bean name="bean" class="cn.javass.spring.chapter2.helloworld.HelloImpl"/>  
<alias alias="alias1" name="bean"/>  
<alias alias="alias2" name="bean"/>       
    //根据id获取bean  
HelloApi bean = beanFactory.getBean("bean", HelloApi.class);  
bean.sayHello();  
//根据别名获取bean  
HelloApi alias1 = beanFactory.getBean("alias1", HelloApi.class);  
alias1.sayHello();  
HelloApi alias2 = beanFactory.getBean("alias2", HelloApi.class);  
alias2.sayHello();

name和id的差别

从定义来看，name或id如果指定它们中的一个时都作为“标识符”，那为什么还要有id和name同时存在呢？这是因为当使用基于XML的配置元数据时，在XML中id是一个真正的XML id属性，因此当其他的定义来引用这个id时就体现出id的好处了，可以利用XML解析器来验证引用的这个id是否存在，从而更早的发现是否引用了一个不存在的bean，而使用name，则可能要在真正使用bean时才能发现引用一个不存在的bean。

  • Bean命名约定：Bean的命名遵循XML命名规范，但最好符合Java命名规范，由“字母、数字、下划线组成“，而且应该养成一个良好的命名习惯， 比如采用“驼峰式”，即第一个单词首字母开始，从第二个单词开始首字母大写开始，这样可以增加可读性。

实例化Bean

Spring IoC容器如何实例化Bean呢？

  • 传统 new或者反射
  • IoC 配置元数据使用反射机制

实例化的方式:

  1. 使用构造器实例化Bean：这是最简单的方式，Spring IoC容器即能使用默认空构造器也能使用有参数构造器两种方式创建Bean，如以下方式指定要创建的Bean类型：

    • 使用空构造器进行定义，使用此种方式，class属性指定的类必须有空构造器

      <bean name="bean1" class="cn.javass.spring.chapter2.HelloImpl2"/>

    • 使用有参数构造器进行定义，使用此中方式，可以使用< constructor-arg >标签指定构造器参数值，其中index表示位置，value表示常量值，也可以指定引用，指定引用使用ref来引用另一个Bean定义，后边会详细介绍：

      <bean name="bean2" class="cn.javass.spring.chapter2.HelloImpl2">  
     <!-- 指定构造器参数 -->  
     <constructor-arg index="0" value="Hello Spring!"/>  
</bean>

    • 最后实例化的代码

      public class InstantingContainerTest {
    @Test
    public  void testInstantingBeanByConstructor(){
        BeanFactory beanFactory = new ClassPathXmlApplicationContext("chapter2/instantingBean.xml");
        HelloApi bean1 = beanFactory.getBean("bean1",HelloApi.class);
        bean1.sayHello();
        HelloApi bean2 = beanFactory.getBean("bean2",HelloApi.class);
        bean2.sayHello();
    }
}

    • 输出Hello world,Hello Spring.

  2. 使用静态工厂方式实例化Bean，使用这种方式除了指定必须的class属性，还要指定factory-method属性来指定实例化Bean的方法，而且使用静态工厂方法也允许指定方法参数，spring IoC容器将调用此属性指定的方法来获取Bean，配置如下所示：

    • 工厂静态类 java

      public class HelloApiStaticFactory {  
//工厂方法  
   public static HelloApi newInstance(String message) {  
          //返回需要的Bean实例  
       return new HelloImpl2(message);  
}

    • 配置文件增加

      <bean name="bean3" class="cn.javass.spring.chapter2.helloworld.HelloApiStaticFactory" factory-method="newInstance">
    <constructor-arg index="0" value="Hello Spring!"/>
</bean>
      
测试
      HelloApi bean3 = beanFactory.getBean("bean3",HelloApi.class);
bean3.sayHello();

  3. 使用实例工厂方法实例化Bean，使用这种方式不能指定class属性，此时必须使用factory-bean属性来指定工厂Bean，factory-method属性指定实例化Bean的方法，而且使用实例工厂方法允许指定方法参数，方式和使用构造器方式一样，代码如下：

    public class HelloApiInstanceFactory {
    public HelloApi newInstance(String message) {
        return new HelloImpl2(message);
    }
}

    配置:

    <bean id="beanInstanceFactory" class="cn.javass.spring.chapter2.helloworld.HelloApiInstanceFactory"/>
<bean id="bean4" factory-bean="beanInstanceFactory" factory-method="newInstance">
   <constructor-arg index="0" value="Hello Spring!!"/>
 </bean>

通过以上例子我们已经基本掌握了如何实例化Bean了，大家是否注意到？这三种方式只是配置不一样，从获取方式看完全一样，没有任何不同。这也是Spring IoC的魅力，Spring IoC帮你创建Bean，我们只管使用就可以了，是不是很简单。

总结

到此我们已经讲完了Spring IoC基础部分，包括IoC容器概念，如何实例化容器，Bean配置、命名及实例化，Bean获取等等。不知大家是否注意到到目前为止，我们只能通过简单的实例化Bean，没有涉及Bean之间关系。接下来一章让我们进入配置Bean之间关系章节，也就是依赖注入。

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