Spring 学习笔记（三）：Spring Bean

1 Bean配置

Spring可以看做是一个管理Bean的工厂，开发者需要将Bean配置在XML或者Properties配置文件中。实际开发中常使用XML的格式，其中<bean>中的属性或子元素如下：

• id：Bean在BeanFactory中的唯一标识，在代码中通过BeanFactory获取Bean的实例时候需要以此作为索引
• class：Bean的具体实体类，使用包名+类名的形式指定
• scope：指定Bean实例的作用域
• <constructor-arg>：使用构造方法注入，指定构造方法的参数，index表示序号，ref指定对BeanFactory中其他Bean的引用关系，type指定参数类型，value指定参数常量值
• <property>：用于设置一个属性，表示使用setter注入，name指定属性的名字，value指定要注入的值，ref指定注入的某个Bean的id
• <list>：用于封装List或者数组类型的依赖注入
• <map>：封装Map类型的依赖注入
• <set>：封装Set类型的依赖注入
• <entry>：<map>的子元素，用于设置一个键值对

2 Bean实例化

Spring实例化Bean有三种方式：

• 构造方法实例化
• 静态工厂实例化
• 实例工厂实例化

下面进行简单的演示。

2.1 构造方法实例化

Spring可以调用Bean对应的类的无参构造方法进行实例化，比如：

public class TestBean {
    public TestBean()
    {
        System.out.println("构造方法实例化");
    }
}

配置文件如下：

<bean id="testBean" class="TestBean"/>

则会调用无参构造方法初始化。

其实就是只写一个<bean>就可以了，默认的话会调用无参构造方法初始化。

2.2 静态工厂实例化

静态工厂实例化需要在工厂类中配置一个静态方法来创建Bean，并添加factory-method元素，首先创建工厂类：

public class TestBeanFactory {
    private static final TestBean testBean = new TestBean();
    public static TestBean getInstance()
    {
        return testBean;
    }
}

接着配置文件通过class指定该工厂类，通过factory-method指定获取实例的方法：

<bean id="testBeanFactory" class="TestBeanFactory" factory-method="getInstance"/>

这样就可以通过id获取了：

TestBean test = (TestBean) context.getBean("testBeanFactory");

2.3 实例工厂实例化

实例工厂实例化与静态工厂实例化类似，不过是非静态方法，然后加上一个factory-bean元素，同样首先创建工厂类：

public class TestBeanFactory {
    public TestBean getInstance()
    {
        return new TestBean();
    }
}

在配置文件需要添加两个Bean，一个指定工厂类，一个指定使用哪一个工厂类以及使用工厂类的哪一个方法：

<bean id="factory" class="TestBeanFactory" /> <!--指定工厂类-->
<bean id="testBeanFactory" factory-bean="factory" factory-method="getInstance" /> <!--指定工厂Bean以及哪一个工厂方法-->

获取：

TestBean test = (TestBean) context.getBean("testBeanFactory");

3 Bean作用域

3.1 分类

<bean>中的scope可以指定的作用域如下：

• singleton：默认作用域，在Spring容器只有一个Bean实例
• prototype：每次获取Bean都会返回一个新的实例
• request：在一次HTTP请求中只返回一个Bean实例，不同HTTP请求返回不同的Bean实例，仅在Spring Web应用程序上下文使用
• session：在一个HTTP Session中，容器将返回同一个Bean实例，仅在Spring Web应用程序上下文中使用
• application：为每个ServletContext对象创建一个实例，即同一个应用共享一个Bean实例，仅在Spring Web应用程序上下文使用
• websocket：为每个WebSocket对象创建一个Bean实例，仅在Spring Web应用程序上下文使用

下面具体说一下最常用的两个：singleton和prototype。

3.2 singleton

scope设置为singleton时，Spring IoC仅生成和管理一个Bean实例，使用id/name获取Bean实例时，IoC容器返回共享的Bean实例。设置方式如下：

<bean id="testBean" class="TestBean"/>
<bean id="testBean" class="TestBean" scope="singleton"/>

因为这是默认的作用域，设置的话IDE也智能提示是多余的：

所以通过不需要加上scope，测试例子：

TestBean test1 = (TestBean) context.getBean("testBean");
TestBean test2 = (TestBean) context.getBean("testBean");
System.out.println(test1 == test2);

输入的结果为True。

3.3 prototype

每次获取Bean时都会创建一个新的实例，例子如下：

<bean id="testBean" class="TestBean" scope="prototype"/>

TestBean test1 = (TestBean) context.getBean("testBean");
TestBean test2 = (TestBean) context.getBean("testBean");
System.out.println(test1 == test2);

测试结果为False。

4 Bean生命周期

Spring可以管理作用域为singleton的生命周期，在此作用域下Spring能精确知道Bean何时被创建，何时初始化完成以及何时被摧毁。Bean的整个生命周期如下：

• 实例化Bean
• 进行依赖注入
• 如果Bean实现了BeanNameAware，调用setBeanName
• 如果Bean实现了BeanFactoryAware，调用setBeanFactory
• 如果Bean实现了ApplicationContextAware，调用setApplicationContext
• 如果Bean实现了BeanPostProcessor，调用postProcessBeforeInitialization
• 如果Bean实现了InitializingBean，调用afterPropertiesSet
• 如果配置文件配置了init-method属性，调用该方法
• 如果实现了BeanPostProcessor，调用postProcessAfterInitialization，注意接口与上面的相同但是方法不一样
• 不需要时进入销毁阶段
• 如果Bean实现了DisposableBean，调用destroy
• 如果配置文件配置了destroy-method，调用该方法

下面用代码进行演示：

public class TestBean implements BeanNameAware, BeanFactoryAware, ApplicationContextAware, BeanPostProcessor, InitializingBean, DisposableBean {
    public TestBean()
    {
        System.out.println("调用构造方法");
    }

    @Override
    public void setBeanName(String s) {
        System.out.println("调用BeanNameAware的setBeanName");
    }

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

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

    @Override
    public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        System.out.println("调用BeanPostProcessor的postProcessBeforeInitialization");
        return null;
    }

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

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

    @Override
    public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        System.out.println("调用BeanPostProcessor的postProcessAfterInitialization");
        return null;
    }

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

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

配置文件如下，指定了init-method以及destroy-method：

<bean id="testBean" class="TestBean" init-method="initMethod" destroy-method="destroyMethod"/>

测试：

public static void main(String[] args) {
    ConfigurableApplicationContext context = new FileSystemXmlApplicationContext("classpath:applicationContext.xml");
    TestBean test = (TestBean) context.getBean("testBean");
    ((BeanDefinitionRegistry) context.getBeanFactory()).removeBeanDefinition("testBean");
}

输出如下：

如果没有最后一行的手动删除Bean定义是不会看见最后两行的输出的，另外，这里没有调用BeanPostProcessor接口的两个方法，如果把scope改为prototype，输出如下：

可以看到首先对Bean进行一次初始化，并且再次生成一个新的实例，而且调用了BeanPostProcessor的两个方法。但是需要注意Spring不会管理scope为prototype的销毁，所以图中没有看到调用销毁的方法。

5 Bean装配方式

Spring支持以下两种装配方式：

• 基于XML装配
• 基于注解装配
• 显式Bean装配

Bean的装配方式也就是Bean的依赖注入方式，下面分别进行阐述。

5.1 基于XML装配

基于XML装配也就是在XML文件中指定使用构造方法注入或者setter注入，比如：

public class TestBean {
    private final List<String> stringList;
    private String s;

    public TestBean(List<String> stringList) {
        this.stringList = stringList;
    }

    public void setS(String s)
    {
        this.s = s;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return stringList.toString() + "\n" + s + "\n";
    }
}

该Bean有一个带参数的构造方法以及一个setter，接着在XML中指定相应的值即可：

<bean id="testBean" class="TestBean">
    <constructor-arg index="0">
        <list>
            <value>1</value>
            <value>2</value>
        </list>
    </constructor-arg>
    <property name="s" value="444" />
</bean>

测试：

ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
System.out.println(context.getBean("testBean"));

5.2 基于注解装配

尽管XML方式可以简单地装配Bean，但是一旦Bean过多就会造成XML文件过于庞大，不方便以后的升级和维护，因此推荐使用基于注解的装配方式，先来看一下常用的注解：

• @Autowired：自动装配，默认按照Bean的类型进行装配，这是Spring的注解
• @Resource：与@Autowired类似，但是是按名称进行装配，当找不到与名称匹配的Bean时才按照类型进行装配，这是JDK的注解
• @Qualifier：与@Autowired配合使用，因为@Autowired默认按Bean类型进行装配，使用@Qualifier可以按名称进行装配
• @Bean：方法上的注解，用于产生一个Bean，然后交由Spring管理
• @Component：表示一个组件对象，加上了该注解就能实现自动装配，默认的Bean的id为使用小驼峰命名法的类
• @Repository/@Service/@Controller：实际上是@Component的别名，只不过是专门用于持久层/业务层/控制层的，从源码可以看出三个注解的定义除了名字不一样其他都一致，并且都是@Component的别名：

官方文档也提到相比起使用@Component，使用@Repository/@Service/@Controller在持久层/业务层/控制层更加合适，而不是统一使用@Component：

5.3 注解使用示例

5.3.1 @Bean

@Bean示例如下：

public class TestBean implements BeanNameAware{
    @Override
    public void setBeanName(String s) {
        System.out.println("setBeanName");
    }
}

@Configuration
public class Config {
    @Bean
    public TestBean getBean()
    {
        return new TestBean();
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(Config.class);
        context.getBean("getBean");
    }
}

注意通过@Bean自动产生的Bean的id为方法名，而不是Bean的类名的小驼峰形式。

5.3.2 其他

@Autowired/@Resource/@Qualifier/@Repository/@Service/@Controller综合示例，首先创建如下包以及文件：

@Controller
public class TestController {
    @Resource
    private TestService service;

    public void save()
    {
        System.out.println("controller save");
        service.save();
    }
}

@Service
public class TestService {
    @Autowired
    @Qualifier("testRepository1")
    private TestInterface repository1;

    @Autowired
    @Qualifier("testRepository2")
    private TestInterface repository2;
    public void save()
    {
        System.out.println("service save");
        repository1.save();
        repository2.save();
    }
}

@Repository
public class TestRepository1 implements TestInterface{
    @Override
    public void save() {
        System.out.println("repository1 save");
    }
}

@Repository
public class TestRepository2 implements TestInterface{
    @Override
    public void save() {
        System.out.println("repository2 save");
    }
}

public interface TestInterface {
    void save();
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
        ((TestController)context.getBean("testController")).save();
    }
}

配置文件：

<context:component-scan base-package="bean" />

在TestService中，使用了@Qualifier：

@Autowired
@Qualifier("testRepository1")
private TestInterface repository1;

@Autowired
@Qualifier("testRepository2")
private TestInterface repository2;

因为TestInterface有两个实现类，@Autowired不知道是选择TestRepository1还是TestRepository2，因此需要加上@Qualifier，指定需要注入的Bean的id，或者使用@Resouce：

@Resource
private TestInterface testRepository1;

@Resource
private TestInterface testRepository2;

但是要注意这样默认了成员的名字就是Bean的id，可以看到这里的名字是testRepository1与testRepository2而不是repository1和repository2。