Spring框架学习02——Spring IOC 详解

1、Spring IOC的基本概念

IOC（Inverse of Control）反转控制的概念，就是将原本在程序中手动创建对象的控制权，交由Spring框架管理。当某个Java对象（调用者）需要调用另一个Java对象（被调用者）时，在传统编程模式下，调用者通常会采用“new 被调用者”的代码方式来创建对象。这种方式会增加调用者与被调用者之间的耦合性，不利于后期代码的升级与维护。
当Spring框架出现后，对象的实例不再由调用者来创建，而是由Spring容器来创建。Spring容器会负责控制程序之间的关系，而不是由调用者的程序代码直接控制。这样，控制权由调用者转移到Spring容器，控制权发生了反转，这就是Spring的控制反转。

2、Spring IOC容器

实现控制反转的是Spring IOC容器，Spring IOC容器的设计主要是基于Bean Factory和ApplicationContext两个接口。

2.1、BeanFactory接口

BeanFactory由org.springframework.beans.factory.BeanFactory接口定义，它提供了完整的IOC服务支持，是一个管理Bean的工厂，主要负责初始化各种Bean。
BeanFactory接口最常用的实现类是org.springframework.beans.factory.xml.XMLBeanFactory，该类会根据XML配置文件中的定义来装配Bean。
BeanFactory实例创建代码如下：

@Test
public void demo(){
    FileSystemResource file = new FileSystemResource("C:\\demo\\applicationContext.xml");
    BeanFactory beanFactory = new XmlBeanFactory(file);
    TestDao testDao = (TestDao) beanFactory.getBean("testDao");
    testDao.sayHello();
}

由于使用BeanFactory实例加载Spring配置文件在实际开发中并不多见，所以对于该接口仅了解即可。

2.2、ApplicationContext接口

ApplicationContext是BeanFactory的子接口，也称为应用上下文，由org.springframework.context.ApplicationContext接口定义。ApplicationContext接口除了包含BeanFactory的所有功能以外，还添加了对国际化、资源访问、事件传播等内容的支持。
创建ApplicationContext接口实例通常有以下3中方法：

• 通过ClassPathXmlApplicationContext创建
• 通过FileSystemXmlApplicationContext创建
• 通过Web服务器实例化ApplicationContext容器

下面对这3种方法的代码做演示：

（1）ClassPathXmlApplicationContext

使用ClassPathXmlApplicationContext将从类路径目录（src根目录）中寻找指定的XML配置文件，代码示例：

@Test
public void demo(){
    //初始化Spring容器ApplicationContext，加载配置文件
    ApplicationContext application = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
    //通过容器获取testDao实例
    TestDao testDao = (TestDao) application.getBean("testDao");
    testDao.sayHello();

}

（2）FileSystemXmlApplicationContext

使用FileSystemXmlApplicationContext将从指定文件的绝对路径中寻找XML配置文件，找到并装载完成ApplicationContext的实例化工作，代码示例：

@Test
public void demo(){
    ApplicationContext application = new FileSystemXmlApplicationContext("C:\\demo\\applicationContext.xml");
    TestDao testDao = (TestDao) application.getBean("testDao");
    testDao.sayHello();

}

（3）使用Web服务器实例化

通过Web服务器实例化ApplicationContext容器，一般使用org.springframework.web.context.ContextLoaderListener的实现方式，需要添加Spring-web依赖，pom.xml配置如下：

<dependency>
   <groupId>org.springframework</groupId>
   <artifactId>spring-web</artifactId>
   <version>5.0.2.RELEASE</version>
 </dependency>

在web.xml中配置代码如下：

<context-param>
  <!--加载src目录下的applicationContext.xml文件-->
  <param-name>contextConfigLocation</param-name>
  <param-value>classpath:applicationContext.xml</param-value>
</context-param>
<!--指定以ContextLoaderListener方式启动Spring容器-->
<listener>
  <listener-class>org.springframework.web.context.ContextLoaderListener</listener-class>
</listener>

通过web.xml配置，web容器会自动加载context-param中的配置文件初始化ApplicationContext实例，然后就可以在web应用中通过WebApplicationContextUtils.getWebApplicationContext方法获取ApplicationContext的引用，Servlet中的代码如下：

protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws javax.servlet.ServletException, IOException {
    ApplicationContext application = WebApplicationContextUtils.getWebApplicationContext(request.getServletContext());
    TestDao testDao = (TestDao) application.getBean("testDao");
    testDao.sayHello();
}

3、依赖注入（基于XML方式）

DI （Dependency Injection）依赖注入的概念，在Spring中实现IOC容器的方法是依赖注入，依赖注入的作用是在使用Spring框架创建对象时动态地将其所依赖的对象（属性值）注入Bean组件中。
Spring框架的依赖注入通常有以下几种实现方式：

• 使用构造方法注入
• 使用属性的setter方法注入
• 使用使用P名称空间注入
• 使用SpEL注入

3.1、使用构造方法注入

创建User类

package test;

public class User {
    private String name;
    private int age;

    public User(String name,int age){
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "User{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}

在applicationContext.xml文件中配置user实例

<?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.xsd">

    <!--使用构造方法注入-->
    <bean id="user" class="test.User">
        <constructor-arg name="name" value="张三"></constructor-arg>
        <constructor-arg name="age" value="20"></constructor-arg>
    </bean>
</beans>

在测试方法中代码

@Test
public void demo(){
    //初始化Spring容器ApplicationContext，加载配置文件
    ApplicationContext application = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
    //通过容器获取实例
    User user = (User) application.getBean("user");
    System.out.println(user);
}

运行结果

3.2、使用属性的setter方法注入

创建Course课程类

package entity;

public class Course {
    private String cname;

    public String getCname() {
        return cname;
    }
    public void setCname(String cname) {
        this.cname = cname;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Course{" +
                "cname='" + cname + '\'' +
                '}';
    }
}

创建Student学生类

package entity;

public class Student {
    private String name;
    private int age;
    private Course course;

    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", course=" + course +
                '}';
    }

    //getter和setter方法
}

配置applicationContext.xml文件

<?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.xsd">

    <!--使用set方法注入-->
    <bean id="course" class="entity.Course">
        <property name="cname" value="大学语文"></property>
    </bean>
    <bean id="student" class="entity.Student">
        <property name="name" value="张三"></property>
        <property name="age" value="20"></property>
        <property name="course" ref="course"></property>
    </bean>
</beans>

测试方法

@Test
public void demo(){
    //初始化Spring容器ApplicationContext，加载配置文件
    ApplicationContext application = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
    //通过容器获取实例
    Student student = (Student) application.getBean("student");
    System.out.println(student);

}

运行结果

3.3、使用P名称空间注入

创建Course课程类

package entity;

public class Course {
    private String cname;

    public String getCname() {
        return cname;
    }
    public void setCname(String cname) {
        this.cname = cname;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Course{" +
                "cname='" + cname + '\'' +
                '}';
    }
}

创建Student学生类

package entity;

public class Student {
    private String name;
    private int age;
    private Course course;

    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", course=" + course +
                '}';
    }

    //getter和setter方法
}

配置applicationContext.xml文件，要在约束里面加入p名称空间的约束

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"
       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.xsd">

    <!--使用p名称空间注入-->
    <bean id="course" class="entity.Course" p:cname="英语"></bean>
    <bean id="student" class="entity.Student" p:name="张三" p:age="20" p:course-ref="course"></bean>

</beans>

测试方法

@Test
public void demo(){
    //初始化Spring容器ApplicationContext，加载配置文件
    ApplicationContext application = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
    //通过容器获取实例
    Student student = (Student) application.getBean("student");
    System.out.println(student);

}

运行结果

3.4、使用SpEL注入

我们可以使用SpEL（Spring expression language）Spring表达式语言，对依赖注入进行简化。

语法：#{表达式}，例如 <bean id="" value="#{表达式}">

　　#{'hello'}：使用字符串

　　#{beanId}：使用另一个bean

　　#{beanId.content.toUpperCase()}：使用指定名属性，并使用方法

　　#{T(java.lang.Math).PI}：使用静态字段或方法

创建Course课程类

package entity;

public class Course {
    private String cname;

    public String getCname() {
        return cname;
    }
    public void setCname(String cname) {
        this.cname = cname;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Course{" +
                "cname='" + cname + '\'' +
                '}';
    }
}

创建Student学生类

package entity;

public class Student {
    private String name;
    private int age;
    private Course course;

    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", course=" + course +
                '}';
    }

    //getter和setter方法
}

配置applicationContext.xml文件

<?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.xsd">

    <!--使用SpEL方式注入-->
    <bean id="course" class="entity.Course">
        <property name="cname" value="#{'高数'}"></property>
    </bean>
    <bean id="student" class="entity.Student">
        <property name="name" value="#{'小明'}"></property>
        <property name="age" value="#{10}"></property>
        <property name="course" value="#{course}"></property>
    </bean>

</beans>

测试方法

@Test
public void demo(){
    //初始化Spring容器ApplicationContext，加载配置文件
    ApplicationContext application = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
    //通过容器获取实例
    Student student = (Student) application.getBean("student");
    System.out.println(student);

}

运行结果

在使用SpEL时，配置中也可以调用方法，示例代码如下：
创建获取年龄的类

package entity;

public class GetAge {
    public int createAge(){
        return 20;
    }
}

配置applicationContext.xml

<!--使用SpEL方式注入-->
<bean id="course" class="entity.Course">
    <property name="cname" value="#{'高数'}"></property>
</bean>
<bean id="getAge" class="entity.GetAge"></bean>
<bean id="student" class="entity.Student">
    <property name="name" value="#{'小明'}"></property>
    <property name="age" value="#{getAge.createAge()}"></property>
    <property name="course" value="#{course}"></property>
</bean>

执行测试方法，运行结果如下：