深入理解Spring IOC容器及扩展

本文将从纯xml模式、xml和注解结合、纯注解的方式讲解Spring IOC容器的配置和相关应用。

纯XML模式

实例化Bean的三种方式：

1. 使用无参构造函数

默认情况下，会使用反射调用无参构造函数来创建对象。

<bean id="connectionUtils" class="com.mmc.ioc.utils.ConnectionUtils"></bean>

1. 使用静态方法创建

在实际开发中，我们使用的方法有时候不是通过构造函数创建出来的，他可能在创建的时候会做很多额外的操作。此时会提供一个创建对象的方法，如果这个方法是static修饰的，就是用这种配置方式。

<bean id="druidUtils" class="com.mmc.ioc.utils.DruidUtils" factory-method="getInstance"></bean>

1. 使用实例化方法创建

当方法不是静态的时候，用这种方式

 <bean id="connectionUtils" class="com.mmc.ioc.utils.ConnectionUtils"></bean>
 <bean id="account" factory-bean="connectionUtils" factory-method="createAccount"></bean>

bean的作用范围和声明周期

常用的是singleton【默认】（单例模式）和prototype（原型模式或多例模式）。通过scope属性可以进行配置

<bean id="account" factory-bean="connectionUtils" factory-method="createAccount" scope="singleton"></bean>

不同作用范围的生命周期

单例模式：singleton

对象创建：当创建容器时，对象就被创建

对象活着：只要容器在，对象一直活着

对象死亡：当容器销毁，对象就被销毁

总结：单例模式的bean对象生命周期与容器相同

多例模式：prototype

对象创建：当使用对象时，创建新的对象实例

对象活着：只要对象在使用中，就一直活着

对象死亡：当对象长时间不用时，被垃圾回收器回收

总结：多例模式的bean对象，spring框架只负责创建，不负责销毁。

Bean的标签属性

• id属性： ⽤于给bean提供⼀个唯⼀标识。在⼀个标签内部，标识必须唯⼀。
• class属性：⽤于指定创建Bean对象的全限定类名。
• name属性：⽤于给bean提供⼀个或多个名称。多个名称⽤空格分隔。
• factory-bean属性：⽤于指定创建当前bean对象的⼯⼚bean的唯⼀标识。当指定了此属性之后，
  
  class属性失效。
• factory-method属性：⽤于指定创建当前bean对象的⼯⼚⽅法，如配合factory-bean属性使⽤，
  
  则class属性失效。如配合class属性使⽤，则⽅法必须是static的。
• scope属性：⽤于指定bean对象的作⽤范围。通常情况下就是singleton。当要⽤到多例模式时，
  
  可以配置为prototype。
• init-method属性：⽤于指定bean对象的初始化⽅法，此⽅法会在bean对象装配后调⽤。必须是
  
  ⼀个⽆参⽅法。
• destory-method属性：⽤于指定bean对象的销毁⽅法，此⽅法会在bean对象销毁前执⾏。它只
  
  能为scope是singleton时起作⽤。

DI依赖注入

1. 按照注入的方式分类

• 构造函数注入：就是利用带参构造函数实现对类成员的属性赋值

<bean id="account" class="com.mmc.ioc.bean.Account">
        <constructor-arg name="cardNo" value="123"></constructor-arg>
        <constructor-arg name="money" value="23"></constructor-arg>
        <constructor-arg name="name" value="aa"></constructor-arg>
    </bean>

• set方法注入：通过类成员的set方法实现数据注入

 <bean id="account" class="com.mmc.ioc.bean.Account">
        <property name="name" value="mmc"></property>
        <property name="cardNo" value="abc"></property>
        <property name="money" value="22"></property>
    </bean>

1. 按照注入的数据类型分类

• 基本数据类型和String
• 其他Bean类型
• 复杂类型（集合类型）

基本类型使用value，其他bean类型使用ref，复杂类型使用对应的array、map、set标签

<bean id="user" class="com.mmc.ioc.bean.User">
        <property name="id" value="1"></property>
        <property name="account" ref="account"></property>
        <property name="list">
            <array>
                <value>aa</value>
                <value>bb</value>
            </array>
        </property>
        <property name="map">
            <map>
                <entry key="a" value="1"></entry>
                <entry key="b" value="2"></entry>
            </map>
        </property>
    </bean>

web.xml

<!DOCTYPE web-app PUBLIC
 "-//Sun Microsystems, Inc.//DTD Web Application 2.3//EN"
 "http://java.sun.com/dtd/web-app_2_3.dtd" >

<web-app>
  <display-name>Archetype Created Web Application</display-name>

  <!--配置spring ioc容器的配置文件-->
  <context-param>
    <param-name>contextConfigLocation</param-name>
    <param-value>classpath:applicationContext.xml</param-value>
  </context-param>

  <!--使用监听器启动Spring的IOC容器-->
  <listener>
    <listener-class>org.springframework.web.context.ContextLoaderListener</listener-class>
  </listener>
</web-app>

xml与注解结合的方式

注意：实际开发中，纯xml模式使用已经很少了，引入注解功能，不需要引入额外的jar包。xml+注解结合模式中，xml文件依然存在，所以Spring IOC容器的启动仍然从加载xml开始。

一般来说第三方jar包里面的bean定义在xml里面，自己开发的bean使用注解。

将第三方jar包的bean放入容器

<?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"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
        https://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
    http://www.springframework.org/schema/context
       https://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd
">

    <!--包扫描-->
    <context:component-scan base-package="com.mmc.ioc"></context:component-scan>

    <!--引入配置文件-->
    <context:property-placeholder location="classpath:jdbc.properties"></context:property-placeholder>

    <bean id="dataSource" class="com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource">
        <property name="driverClassName" value="${jdbc.driver}"></property>
        <property name="url" value="${jdbc.url}"></property>
        <property name="username" value="${jdbc.username}"></property>
        <property name="password" value="${jdbc.password}"></property>
    </bean>

</beans>

xml中标签与注解的对应

xml形式	注解
标签	@Component,注解加在类上。默认情况下bean的id为类名（首字母小写）。另外，针对分层代码开发提供了@Componenet的三种别名@Controller、

@Service、@Repository分别⽤于控制层类、服务层类、dao层类的bean定义，这

四个注解的⽤法完全⼀样，只是为了更清晰的区分⽽已

标签的scope属性 | @Scope("prototype")

DI依赖注入的注解实现方式

1. @Autowired(推荐使用)

@Autowired为Spring提供的注解。策略是按类型注入

public class TransferServiceImpl implements TransferService {

    @Autowired
    private AccountDao accountDao;

}

如上代码所示，这样装配会去spring容器中找到类型为AccountDao的bean，然后将其中如。但如果一个类型有多个bean怎么办呢？可以配合@Qualifier("bean的id")使用。

public class TransferServiceImpl implements TransferService {

    @Autowired
    @Qualifier("jdbcAccountDao")
    private AccountDao accountDao;
}

1. @Resource

@Resource注解由j2EE提，如果指定了name或type就会根据指定的来，如果都没有指定就自动按照ByName方式装配。

注意：@Resource在Jdk11中已经移除，如果要使用，需要单独引入jar包。

<dependency>
    <groupId>javax.annotation</groupId>
    <artifactId>javax.annotation-api</artifactId>
    <version>1.3.2</version>
</dependency>

在Servlet类里面获取applicationContext

public class TransferServlet extends HttpServlet {

    @Override
    public void init() throws ServletException {
        WebApplicationContext webApplicationContext = WebApplicationContextUtils.getWebApplicationContext(this.getServletContext());
        ProxyFactory proxyFactory = (ProxyFactory) webApplicationContext.getBean("proxyFactory");
        transferService= (TransferService) proxyFactory.getJdkProxy(webApplicationContext.getBean("transferService"));
    }
}

纯注解模式

将xml配置改为java代码：

在配置类上声明@Configuration，表明是配置类。

@Configuration
@ComponentScan("com.mmc.ioc")
@PropertySource("classpath:jdbc.properties")
public class SpringConfig {

    @Value("${jdbc.driver}")
    private String driverClass;

    @Value("${jdbc.url}")
    private String url;

    @Value("${jdbc.username}")
    private String username;

    @Value("${jdbc.password}")
    private String password;

    @Bean
    public DataSource dataSource(){
        DruidDataSource druidDataSource=new DruidDataSource();
        druidDataSource.setDriverClassName(driverClass);
        druidDataSource.setUrl(url);
        druidDataSource.setUsername(username);
        druidDataSource.setPassword(password);
        return druidDataSource;
    }
}

如果还有其他配置类，可以通过@Import引入进来。

web.xml配置如下：

<!DOCTYPE web-app PUBLIC
 "-//Sun Microsystems, Inc.//DTD Web Application 2.3//EN"
 "http://java.sun.com/dtd/web-app_2_3.dtd" >

<web-app>
  <display-name>Archetype Created Web Application</display-name>

   <!--告诉ContextLoaderListener是注解方式启动ioc容器-->
   <context-param>
     <param-name>contextClass</param-name>
     <param-value>org.springframework.web.context.support.AnnotationConfigWebApplicationContext</param-value>
   </context-param>

  <!--配置spring ioc容器的配置文件-->
  <context-param>
    <param-name>contextConfigLocation</param-name>
    <param-value>com.mmc.ioc.SpringConfig</param-value>
  </context-param>

  <!--使用监听器启动Spring的IOC容器-->
  <listener>
    <listener-class>org.springframework.web.context.ContextLoaderListener</listener-class>
  </listener>
</web-app>

高级特性

延迟加载

xml方式：

<bean id="testBean" calss="cn.lagou.LazyBean" lazy-init="true" />

也可以在容器层次配置默认释放延迟加载，如：

<beans default-lazy-init="true">
<!-- no beans will be eagerly pre-instantiated... -->
</beans>

注解方式：

@Lazy注解

    @Bean
    @Lazy
    public DataSource dataSource(){

    }

FactoryBean

Spring中的Bean有两种，一种是普通bean，一种是工厂bean（FactoryBean），FactoryBean可以生产某一个类型的Bean实例，也就是说我们可以借助它自定义Bean的创建过程。

@Component("user")
public class UserFactoryBean implements FactoryBean<User> {

    @Override
    public User getObject() throws Exception {
        User user=new User();
        Account account=new Account();
        account.setName("mmc");
        user.setAccount(account);
        List<String> list=new ArrayList<>();
        list.add("a");
        user.setList(list);
        user.setId(2);
        return user;
    }

    @Override
    public Class<?> getObjectType() {
        return User.class;
    }

    @Override
    public boolean isSingleton() {
        return true;
    }
}

运行测试代码，取出beanname为user的对象。

@Test
    public void testAno(){
        AnnotationConfigApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(SpringConfig.class);
        Object user = applicationContext.getBean("user");
        System.out.println(user);
    }

运行结果如下：

可以看出虽然是UserFactoryBean放入了容器，但是取出来的却是User对象。这就是FactoryBean的作用。

Spring扩展接口和方法

• BeanNameAware
• BeanFactoryAware
• ApplicationContextAware
• InitializingBean
• DisposableBean
• @PostConstruct
• @PreDestroy
• init-method
• destroy-method
• BeanPostProcessor
• BeanFactoryPostProcessor

从获取Spring里的东西来分有：

• BeanNameAware
• BeanFactoryAware
• ApplicationContextAware

初始化：

• @PostConstruct
• InitializingBean
• init-method

销毁：

• @PreDestroy
• DisposableBean
• destroy-method

初始化和销毁的执行先后顺序都是注解->接口->xml

使用示例：

<bean id="account" class="com.mmc.ioc.bean.Account" init-method="initMethod" destroy-method="destroyMethod"></bean>

public class Account implements BeanNameAware,BeanFactoryAware,ApplicationContextAware,InitializingBean,DisposableBean {

    @Override
    public void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) throws BeansException {
        System.out.println("BeanFactoryAware:"+beanFactory);
    }

    @Override
    public void setBeanName(String name) {
        System.out.println("BeanNameAware:"+name);
    }

    @Override
    public void destroy() throws Exception {
        System.out.println("DisposableBean");
    }

    @Override
    public void afterPropertiesSet() throws Exception {
        System.out.println("InitializingBean");
    }

    @Override
    public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
        System.out.println("ApplicationContextAware:"+applicationContext);
    }

    @PostConstruct
    public void postConstruct(){
        System.out.println("postConstruct");
    }

    @PreDestroy
    public void preDestroy(){
        System.out.println("preDestroy");
    }

    public void initMethod(){
        System.out.println("init-method");
    }

    public void destroyMethod(){
        System.out.println("destroy-method");
    }
}

全局的：

BeanFactoryPostProcessor是在BeanFactory初始化之后可以处理一些事情，是针对Bean的工厂进行处理，典型应用：PropertyPlaceholderConfigurer

BeanPostProcessor是针对所有的bean进行拦截进行处理，使用如下：

@Component
public class MyBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor {

    @Override
    public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        if(beanName.equals("account")){
            System.out.println("BeanPostProcessor before"+bean);
        }
        return bean;
    }

    @Override
    public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        if(beanName.equals("account")){
            System.out.println("BeanPostProcessor after"+bean);
        }
        return bean;
    }
}

全部配置好后，打印查看执行先后顺序：

可以得到下面的执行流程图：

高频面试题：

BeanFactory、FactoryBean、ApplicationContext的区别

• BeanFactory是Spring框架中IOC容器的顶层接口，它只是用来定义一些基础功能
• ApplicationContext是它的一个子接口，它拥有更多的功能，如国际化支持和资源访问等等。
• FactoryBean：一般情况下，Spring通过反射机制实例化Bean，在某些情况下，实例化bean过程比较复杂，这时配置起来就比较麻烦。如果采用编码的方式会简单一些。于是Spring给我们提供了FactoryBean的接口，用户就可以通过实现这个接口来自定义实例化Bean的逻辑。

总结：BeanFactory是负责生产和管理Bean的一个工厂接口,提供一个Spring Ioc容器规范。FactoryBean是一种Bean创建的方法，对Bean的一种扩展。

类图如下：