Java之Spring基础与IoC

Spring

About Spring

开源免费框架，轻量级，非入侵式框架。Spring就是一个轻量级的控制反转（IOC）和面向切片编程（AOP）的框架

Maven repo：Spring Web MVC + spring-jdbc(整合Mybatis)

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.springframework/spring-webmvc -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework</groupId>
    <artifactId>spring-webmvc</artifactId>
    <version>5.3.9</version>
</dependency>

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.springframework/spring-jdbc -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework</groupId>
    <artifactId>spring-jdbc</artifactId>
    <version>5.3.9</version>
</dependency>

Spring两大特点

控制反转（IOC）

面向切片编程（AOP）支持事务处理

Spring

About IOC

控制反转：IOC是一种设计思想，通过描述（XML或注解）并通过第三方生产或获取对象的方式。之前对象的创建与对象的依赖关系完全在java硬编码程序中，控制权在程序；实现IOC后，控制权在第三方，实现降藕。

在Spring中实现控制反转的是IoC容器，实现方法是依赖注入DI（Dependency Injection,DI）

引用狂神的一个例子简单理解下

private UserDao userDao = null;

public UserServiceImpl(){
    userDao = new UserDaoImpl();
}

在之前我们使用JavaWeb写service=>dao的时候，是通过如上的方式去实现的，项目构建大概如下

那么如果此时我的UserDao接口又了一个新的实现类暂且为UserDaoImpls，这个实现类中有新的功能实现，那么就需要到UserServiceImpl中再去构造方法加一段如下的代码：

userDao = new UserDaoImpls();

那么这时如果该项目还没发布那到无所谓，如果是已经上线的项目是不可能这样重新去修改代码的，或者如果有n个new，就要修改n处。

解决这个问题就是通过一个set方法。如下：

public void setUserDao(UserDao userDao) {
    this.userDao = userDao;
}

在构造方法中实例化对象的这个操作，改为利用set封装并将需要new的实现类的名称变为set方法的参数，实现用户可控的去new一个新的实现类从而添加新的功能展示到页面。

而这个思想就是控制反转（IOC）的原型，将new实现类对象的主动权交给了用户而不是程序，从本质上解决了上面的问题，也实现了降藕。

Hello Spring

Hello.java

package com.zh1z3ven.pojo;

public class Hello {
    private String str;

    public Hello() {
    }

    public Hello(String str) {
        this.str = str;
    }

    public String getStr() {
        return str;
    }

    public void setStr(String str) {
        this.str = str;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Hello{" +
                "str='" + str + '\'' +
                '}';
    }
}

Beans.xml

一个bean标签代表一个对象， id代表在Spring中这个类要实例化生成的对象的名字， class指定这个实体类

设置对象的属性值

引用Spring容器中创建的对象

<?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
        https://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
<!--使用Spring创建对象，Spring都称之为bean-->
<!--    一个bean标签代表一个对象， id代表要实例化的对象的名字， class指定这个实体类-->
    <bean id="hello" class="com.zh1z3ven.pojo.Hello">
<!--        设置实体类的属性值-->
        <property name="str" value="Spring"/>
    </bean>
</beans>

Test.java

在Spring中也存在一个上下文，通过ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("beans.xml");传入xml配置文件名字来获取该xml文件的上下文对象。利用ApplicationContext#getBean()传入在xml中配置的该类的id获取该实体类对象。

public class MyTest {
    public static void main(String[] args) {

        //获取Spring上下文对象
        ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("beans.xml");
        //从Spring中取出对象
        Hello hello = (Hello) context.getBean("hello");
        System.out.println(hello);

    }
}

IOC创建对象的几种方式

PS:在配置文件加载的时候，通过bean标签注册的对象就已经在Spring IoC容器中初始化了。

总体来说就两种方式：

• 无参构造

  默认使用

• 有参构造

  1. 下标赋值

     <!--通过下标赋值-->
     <bean id="hello2" class="com.zh1z3ven.pojo.Hello">
         <constructor-arg index="0" value="Spring2"/>
     </bean>
     

  2. 类型复制

     <!--通过类型赋值-->
     <bean id="hello3" class="com.zh1z3ven.pojo.Hello">
         <constructor-arg type="java.lang.String" value="Spring3"/>
     </bean>
     

  3. 属性名赋值

     <!--属性名赋值-->
     <bean id="hello4" class="com.zh1z3ven.pojo.Hello">
         <constructor-arg name="str" value="Spring4"/>
     </bean>
     

Spring import settings

import标签可导入其他beans.xml配置文件，而applicationContext.xml到时可作为总bean的配置文件，而不需要导入多个xml

Dependency Injection

依赖注入（Dependency Injection，DI）

PS：一定需要pojo中实现set才可以利用bean标签注入

1. 构造器注入

   也就是上面提到的创建对象的方式，分为无参构造和有参构造

   • 无参构造

     默认使用

   • 有参构造

     1. 下标赋值

        <!--通过下标赋值-->
        <bean id="hello2" class="com.zh1z3ven.pojo.Hello">
            <constructor-arg index="0" value="Spring2"/>
        </bean>
        

     2. 类型复制

        <!--通过类型赋值-->
        <bean id="hello3" class="com.zh1z3ven.pojo.Hello">
            <constructor-arg type="java.lang.String" value="Spring3"/>
        </bean>
        

     3. 属性名赋值

        <!--属性名赋值-->
        <bean id="hello4" class="com.zh1z3ven.pojo.Hello">
            <constructor-arg name="str" value="Spring4"/>
        </bean>
        

2. set注入

   依赖：bean对象的注入依赖于Spring容器

   注入：bean对象的属性，由容器来注入

3. 拓展注入

   Student.java

   public class Student {
       private String name;
       private Address address;
       private String[] books;
       private List<String> hobbys;
       private Map<String,String> card;
       private Set<String> games;
       private String wife;
       private String apache;
       private Properties info;
   
       public String getApache() {
           return apache;
       }
   
       public void setApache(String apache) {
           this.apache = apache;
       }
   
       public String[] getBooks() {
           return books;
       }
   
       public void setBooks(String[] books) {
           this.books = books;
       }
   
       public List<String> getHobbys() {
           return hobbys;
       }
   
       public void setHobbys(List<String> hobbys) {
           this.hobbys = hobbys;
       }
   
       public Map<String, String> getCard() {
           return card;
       }
   
       public void setCard(Map<String, String> card) {
           this.card = card;
       }
   
       public Set<String> getGames() {
           return games;
       }
   
       public void setGames(Set<String> games) {
           this.games = games;
       }
   
       public String getWife() {
           return wife;
       }
   
       public void setWife(String wife) {
           this.wife = wife;
       }
   
       public Properties getInfo() {
           return info;
       }
   
       public void setInfo(Properties info) {
           this.info = info;
       }
   
       public String getName() {
           return name;
       }
   
       public void setName(String name) {
           this.name = name;
       }
   
       public Address getAddress() {
           return address;
       }
   
       public void setAddress(Address address) {
           this.address = address;
       }
   
       @Override
       public String toString() {
           return "Student{" +
                   "name='" + name + '\'' +
                   ", address=" + address +
                   ", books=" + Arrays.toString(books) +
                   ", hobbys=" + hobbys +
                   ", card=" + card +
                   ", games=" + games +
                   ", wife='" + wife + '\'' +
                   ", info=" + info +
                   '}';
       }
   }
   

   beans.xml

   <bean id="address" class="com.zh1z3ven.pojo.Address">
       <property name="address" value="beijing"/>
   </bean>
   <bean id="student1" class="com.zh1z3ven.pojo.Student">
   <!--        普通属性值注入-->
       <property name="name" value="zh1z3ven"/>
   
   <!--        ref 引用对象注入-->
       <property name="address" ref="address"/>
   
   <!--        数组array注入-->
       <property name="books">
           <array>
               <value>红楼梦</value>
               <value>西游记</value>
               <value>水浒传</value>
               <value>三国演义</value>
           </array>
       </property>
   
   <!--        List注入-->
       <property name="hobbys">
           <list>
               <value>听音乐</value>
               <value>看电影</value>
               <value>敲代码</value>
               <value>写文章</value>
           </list>
       </property>
   
   <!--        Map注入-->
       <property name="card">
           <map>
               <entry key="银行卡" value="1"></entry>
               <entry key="身份证" value="2"></entry>
               <entry key="学生证" value="3"></entry>
               <entry key="电话卡" value="4"></entry>
               <entry key="校园卡" value="5"></entry>
           </map>
       </property>
   
   <!--        Set注入-->
       <property name="games">
           <set>
               <value>LOL</value>
               <value>CF</value>
               <value>qq</value>
           </set>
       </property>
   
   <!--        null注入-->
       <property name="wife">
           <null></null>
       </property>
   
   <!--        空值注入-->
       <property name="apache" value=""/>
   
   <!--        properties-->
       <property name="info">
           <props>
               <prop key="id">10</prop>
               <prop key="city">北京</prop>
           </props>
       </property>
   </bean>
   

P-namespcae&C-namespace

1. p命名空间注入，可以直接注入属性值，类似于bean标签中property-name-value

   Beans.xml头部需导入

   xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"
   

   <bean id="user1" class="com.zh1z3ven.pojo.User" p:name="zh1z3ven1" p:age="18"/>
   

2. c命名空间注入，通过构造器注入，类似于construct-args(需要实现有参构造)

   xmlns:c="http://www.springframework.org/schema/c"
   

   <bean id="user2" class="com.zh1z3ven.pojo.User" c:name="zh1z3ven2" p:age="19"/>
   

@Test
public void test(){
    ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("beans.xml");
    User user1 = context.getBean("user1", User.class);
    System.out.println(user1.getName());
    System.out.println(user1.getAge());

    User user2 = context.getBean("user2", User.class);
    System.out.println(user2.getName());
    System.out.println(user2.getAge());
}

Bean scopes

bean的作用域

singleton

默认bean为scope = singleton单例模式运行的

显示定义：<bean id="user1" class="com.zh1z3ven.pojo.User" p:name="zh1z3ven1" p:age="18" scope="singleton"/>

单例模式，共享一个对象,比如如下例子,getBean指向的是同一个bean，那么在Spring IoC容器中仅仅会生成一个"user2"对象保存在内存中，当调用ApplicationContext.getBean("user2")时返回该对象

<bean id="user2" class="com.zh1z3ven.pojo.User" c:name="zh1z3ven2" c:age="19"/>

@Test
public void test(){
    ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("beans.xml");
    User user1 = context.getBean("user2", User.class);
    User user2 = context.getBean("user2", User.class);
    System.out.println(user1==user2);
}

prototype

原型模式prototype与singleton不同，每次上下文去getBean()时都会在Spring IoC容器内创建一次该对象

还是拿上面的测试代码，可以发现已经不是同一个对象了，有点类似于多态

public void test2(){
        ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("beans.xml");
        User user1 = context.getBean("user2", User.class);
        User user2 = context.getBean("user2", User.class);
        System.out.println(user1==user2);
    }

而其余的生命周期在Web中才会遇到。

Bean的自动装配

• 在xml显示配置bean
• 在java代码中配置bean
• 隐式自动装配bean【autowire】

byName autowire

会在容器上下文中自动查找，和自己对象set方法后面的值对应的beanid。也就是这里会去上下文中寻找有无"cat"这个beanid，有则自动装配，如果并没有匹配上，比如此时beanid被修改为了"cat123" 就会跑出异常。

byType autowire

会在容器上下文中寻找该类型与属性值所对应的类型相同的bean，基于bean中的class（需要在上下文中所有类型各自只出现一次）

<bean id="people" class="com.zh1z3ven.pojo.People" autowire="byType">
    <property name="name" value="zh1z3ven"/>
</bean>

小结

• byname需要保证所有bean的id唯一，且这个bean的id的值要和需要自动装配依赖注入的set方法的值一致。
• bytype需要保证所有bean的class唯一，且这个bean的class的值需要和set方法的值的类型一致。

注解实现自动装配

xml配置

<?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">

    <context:annotation-config/>

</beans>

@Autowired

默认使用byname方式去自动装配，它可以对类成员变量、方法及构造函数进行标注，完成自动装配的工作。

在使用@Autowired时，首先在容器中查询对应类型的bean（bytype）

如果查询结果刚好为一个，就将该bean装配给@Autowired指定的数据

如果查询的结果不止一个，那么@Autowired会根据名称来查找。（byname）

如果查询的结果为空，那么会抛出异常。解决方法时，使用@Autowried(required=false)

public class People {
    @Autowired
    private Cat cat;
    @Autowired
    private Dog dog;
    private String name;

@Qualifier

如果存在多个类型且该类型有多个不同名字的对象，那么只用@Autowired会找不到该对象，可以配合@Qualifier(value="")来指定一个装配的值。

@Autowired
@Qualifier(value="dog222")

@Resource

java自带的一个注解，和@Autowired，@Qualifier组合用法和效果基本是一样

javax.annotation.Resource
@Resource //不指定名称自动装配
@Resource(name="") //指定名称自动装配

使用注解开发

bean在xml里注册，属性值通过注解注入

@component

泛指各种组件，把普通pojo实例化到spring容器中,相当于配置文件中的bean,将该类在配置文件下注册到Spring容器中装配bean。类似的还有：

1、@controller 控制器（注入服务）

用于标注控制层，相当于struts中的action层

2、@service 服务（注入dao）

用于标注服务层，主要用来进行业务的逻辑处理

3、@repository（实现dao访问）

用于标注数据访问层，也可以说用于标注数据访问组件，即DAO组件.

@Scope

生命周期,用法：在目标类上面声明

@Scope("singleton")

@Configuration

用于声明这是一个配置类

@Bean

相当于在配置文件中注册bean

方法名为之前的id属性

方法返回值为之前的class属性

@Import

导入其他配置类，等价于

<import resource="beans.xml"/>

使用方法

@Import(Config.class)

示例代码

pojo

//相当于在bean中注册,相当于在Spring IoC容器new一个对象
@Component
public class User {
    @Value("CoLoo")
    public String name;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

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

config

@Configuration
@ComponentScan("com.zh1z3ven.pojo")
public class AppConfig {
    @Bean
    public User getUser(){
        return new User();
    }
}

test

public class MyTest {
    public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
        User user = context.getBean("user", User.class);
        System.out.println(user.getName());
    }
}