Spring之IOC(DI)

深入理解Spring IOC

最新推荐文章于 2025-05-30 17:44:42 发布

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本文详细介绍了Spring框架中的IOC（Inversion of Control）概念，包括其原理、JSR-330依赖注入规范，以及如何通过XML和注解配置实现IOC。涵盖了Set注入、构造器注入、静态工厂和实例工厂的方法注入，同时讲解了@Autowired、@Qualifier、@Repository等注解的使用，以及@Component、@Service、@Controller的差异。

IOC 介绍
JSR-330 依赖注入规范
Spring IOC 通过XML配置
Spring IOC 通过注解配置

1、IOC概念

IOC 即是反转 inversion of control ，又叫依赖注入 Dependency Inject 。就是将代码里对象之间的依赖（调用）关系转移到容器中来，也就是说，把之前用new关键字创建的对象，通过注入的方式，容器会把容器中已经有的一个该类型对象通过java 的反射机制，动态的指向该对象。这样我们就可以灵活的通过面向接口编程+实际注入的对象，来改变真正的实现类。实现多态。

例如：

ioc 之前需要这样new 一个对象


public class SpringAction { 
//注入对象springDao 
private SpringDao springDao = new SpringDaoImp(); 
public void ok(){ 
 springDao.ok();
} 
}

ioc 后

public class SpringAction { 
//注入对象springDao 
@Autowired
private SpringDao springDao; 
 
public void ok(){ 
springDao.ok(); 
} 
}

springDao接口实现类

@Repository
public class SpringDaoImp implements SpringDao { 
public void ok(){ 
System.out.println("springDaooImp.ok"); 
} 
}

这样容器注入的就是SpringDaoImp。这样有个好处是，当springDao实现类新加一个时，new的方式很显然是不行的，通过注的方式，可以在注入的时候增加筛选条件，达到准确注入。如@Qualifier("bean的名称")、@Named("bean的名称")。

2、JSR-330依赖注入规范

上面讲了为什么要依赖注入。下面讲讲依赖注入的规范。

依赖注入不是只有spring 有，其实java有对依赖注入做了一些规范，如JSR-330 。现基本上所有ioc框架都兼容JSR-330。包括spring Framework在内。

如果需要使用JSR-330注解功能，需要引入依赖 javax.inject。其提供的注解类有：

@Inject 和spring中的@Autowired功能类似
@Named 与spring中@Qualifier类似
@Scope 作用域
@Singleton 单例

3、接下来通过XML方式去实现ioc

1.Set注入

这是最简单的注入方式，假设有一个SpringAction，类中需要实例化一个SpringDao对象，那么就可以定义一个private的SpringDao成员变量，然后创建SpringDao的set方法（这是ioc的注入入口）：

package com.bless.springdemo.action; 
public class SpringAction { 
//注入对象springDao 
private SpringDao springDao; 
//一定要写被注入对象的set方法 
public void setSpringDao(SpringDao springDao) { 
this.springDao = springDao; 
} 

public void ok(){ 
springDao.ok(); 
} 
}

随后编写spring的xml文件，<bean>中的name属性是class属性的一个别名，class属性指类的全名，因为在SpringAction中有一个公共属性Springdao，所以要在<bean>标签中创建一个<property>标签指定SpringDao。<property>标签中的name就是SpringAction类中的SpringDao属性名，ref指下面<bean name="springDao"...>，这样其实是spring将SpringDaoImpl对象实例化并且调用SpringAction的setSpringDao方法将SpringDao注入：

<!--配置bean,配置后该类由spring管理--> 
<bean name="springAction" class="com.bless.springdemo.action.SpringAction"> 
<!--(1)依赖注入,配置当前类中相应的属性--> 
<property name="springDao" ref="springDao"></property> 
</bean> 
<bean name="springDao" class="com.bless.springdemo.dao.impl.SpringDaoImpl"></bean>

2.构造器注入

这种方式的注入是指带有参数的构造函数注入，看下面的例子，我创建了两个成员变量SpringDao和User，但是并未设置对象的set方法，所以就不能支持第一种注入方式，这里的注入方式是在SpringAction的构造函数中注入，也就是说在创建SpringAction对象时要将SpringDao和User两个参数值传进来：

public class SpringAction { 
//注入对象springDao 
private SpringDao springDao; 
private User user; 

public SpringAction(SpringDao springDao,User user){ 
this.springDao = springDao; 
this.user = user; 
System.out.println("构造方法调用springDao和user"); 
} 

public void save(){ 
user.setName("卡卡"); 
springDao.save(user); 
} 
}

在XML文件中同样不用<property>的形式，而是使用<constructor-arg>标签，ref属性同样指向其它<bean>标签的name属性：

<!--配置bean,配置后该类由spring管理--> 
<bean name="springAction" class="com.bless.springdemo.action.SpringAction"> 
<!--(2)创建构造器注入,如果主类有带参的构造方法则需添加此配置--> 
<constructor-arg ref="springDao"></constructor-arg> 
<constructor-arg ref="user"></constructor-arg> 
</bean> 
<bean name="springDao" class="com.bless.springdemo.dao.impl.SpringDaoImpl"></bean> 
<bean name="user" class="com.bless.springdemo.vo.User"></bean>

<!--解决构造方法参数的不确定性，你可能会遇到构造方法传入的两参数都是同类型的，为了分清哪个该赋对应值，则需要进行一些小处理：
下面是设置index，就是参数位置：--> 
     
<bean name="springAction" class="com.bless.springdemo.action.SpringAction"> 
<constructor-arg index="0" ref="springDao"></constructor-arg> 
<constructor-arg index="1" ref="user"></constructor-arg> 
</bean>
<!--另一种是设置参数类型：-->
<constructor-arg type="java.lang.String" ref=""/>

3.静态工厂的方法注入

静态工厂顾名思义，就是通过调用静态工厂的方法来获取自己需要的对象，为了让spring管理所有对象，我们不能直接通过"工程类.静态方法()"来获取对象，而是依然通过spring注入的形式获取：

package com.bless.springdemo.factory; 

import com.bless.springdemo.dao.FactoryDao; 
import com.bless.springdemo.dao.impl.FactoryDaoImpl; 
import com.bless.springdemo.dao.impl.StaticFacotryDaoImpl; 

public class DaoFactory { 
//静态工厂 
public static final FactoryDao getStaticFactoryDaoImpl(){ 
return new StaticFacotryDaoImpl(); 
} 
}


public class SpringAction { 
//注入对象 
private FactoryDao staticFactoryDao; 

public void staticFactoryOk(){ 
staticFactoryDao.saveFactory(); 
} 
//注入对象的set方法 
public void setStaticFactoryDao(FactoryDao staticFactoryDao) { 
this.staticFactoryDao = staticFactoryDao; 
} 
}

Spring的IOC配置文件，注意看<bean name="staticFactoryDao">指向的class并不是FactoryDao的实现类，而是指向静态工厂DaoFactory，并且配置 factory-method="getStaticFactoryDaoImpl"指定调用哪个工厂方法：

<!--配置bean,配置后该类由spring管理--> 
<bean name="springAction" class="com.bless.springdemo.action.SpringAction" > 
<!--(3)使用静态工厂的方法注入对象,对应下面的配置文件(3)--> 
<property name="staticFactoryDao" ref="staticFactoryDao"></property> 
</property> 
</bean> 
<!--(3)此处获取对象的方式是从工厂类中获取静态方法--> 
<bean name="staticFactoryDao" class="com.bless.springdemo.factory.DaoFactory" factory-method="getStaticFactoryDaoImpl"></bean>

4.实例工厂的方法注入

实例工厂的意思是获取对象实例的方法不是静态的，所以你需要首先new工厂类，再调用普通的实例方法：

public class DaoFactory { 
//实例工厂 
public FactoryDao getFactoryDaoImpl(){ 
return new FactoryDaoImpl(); 
} 
}


public class SpringAction { 
//注入对象 
private FactoryDao factoryDao; 

public void factoryOk(){ 
factoryDao.saveFactory(); 
} 

public void setFactoryDao(FactoryDao factoryDao) { 
this.factoryDao = factoryDao; 
} 
}

<!--配置bean,配置后该类由spring管理--> 
<bean name="springAction" class="com.bless.springdemo.action.SpringAction"> 
<!--(4)使用实例工厂的方法注入对象,对应下面的配置文件(4)--> 
<property name="factoryDao" ref="factoryDao"></property> 
</bean> 

<!--(4)此处获取对象的方式是从工厂类中获取实例方法--> 
<bean name="daoFactory" class="com.bless.springdemo.factory.DaoFactory"></bean> 
<bean name="factoryDao" factory-bean="daoFactory" factory-method="getFactoryDaoImpl"></bean>

使用 @Autowired 注释

Spring 2.5 引入了 @Autowired 注释，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。来看一下使用@Autowired 进行成员变量自动注入的代码：

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;

public class Boss {

    @Autowired
    private Car car;

    @Autowired
    private Office office;

    …
}

Spring 通过一个 BeanPostProcessor 对 @Autowired 进行解析，所以要让@Autowired 起作用必须事先在 Spring 容器中声明 AutowiredAnnotationBeanPostProcessor Bean。

<?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-2.5.xsd">

    <!-- 该 BeanPostProcessor 将自动起作用，对标注 @Autowired 的 Bean 进行自动注入 -->
    <bean class="org.springframework.beans.factory.annotation.
        AutowiredAnnotationBeanPostProcessor"/>
 
    <bean id="boss" class="com.baobaotao.Boss"/>
 
    <bean id="office" class="com.baobaotao.Office">
        <property name="officeNo" value="001"/>
    </bean>
    <bean id="car" class="com.baobaotao.Car" scope="singleton">
        <property name="brand" value=" 红旗 CA72"/>
        <property name="price" value="2000"/>
    </bean>
</beans>

当 Spring 容器启动时，AutowiredAnnotationBeanPostProcessor 将扫描 Spring 容器中所有 Bean，当发现 Bean 中拥有@Autowired 注释时就找到和其匹配（默认按类型匹配）的 Bean，并注入到对应的地方中去。Spring 将直接采用 Java 反射机制对 Boss 中的 car 和 office 这两个私有成员变量进行自动注入。所以对成员变量使用@Autowired 后，您大可将它们的 setter 方法（setCar() 和 setOffice()）从 Boss 中删除。

当候选 Bean 数目不为 1 时的应对方法

在默认情况下使用 @Autowired 注释进行自动注入时，Spring 容器中匹配的候选 Bean 数目必须有且仅有一个。当找不到一个匹配的 Bean 时，Spring 容器将抛出BeanCreationException 异常，并指出必须至少拥有一个匹配的 Bean。

不能确定 Spring 容器中一定拥有某个类的 Bean 时，可以在需要自动注入该类 Bean 的地方可以使用 @Autowired(required = false)，这等于告诉 Spring：在找不到匹配 Bean 时也不报错。

和找不到一个类型匹配 Bean 相反的一个错误是：如果 Spring 容器中拥有多个候选 Bean，Spring 容器在启动时也会抛出 BeanCreationException 异常。

Spring 允许我们通过 @Qualifier 注释指定注入 Bean 的名称，这样歧义就消除了，可以通过下面的方法解决异常：


                
@Autowired
public void setOffice(@Qualifier("office")Office office) {
    this.office = office;
}

@Qualifier("office") 中的 office 是 Bean 的名称，所以 @Autowired 和@Qualifier 结合使用时，自动注入的策略就从 byType 转变成 byName 了。@Autowired 可以对成员变量、方法以及构造函数进行注释，而@Qualifier 的标注对象是成员变量、方法入参、构造函数入参。

JSR-250 的注释

@Resource

@Resource 的作用相当于 @Autowired，只不过 @Autowired 按 byType 自动注入，面@Resource 默认按 byName 自动注入罢了。@Resource 有两个属性是比较重要的，分别是 name 和 type，Spring 将@Resource 注释的 name 属性解析为 Bean 的名字，而 type 属性则解析为 Bean 的类型。所以如果使用 name 属性，则使用 byName 的自动注入策略，而使用 type 属性时则使用 byType 自动注入策略。如果既不指定 name 也不指定 type 属性，这时将通过反射机制使用 byName 自动注入策略。

要让 JSR-250 的注释生效，除了在 Bean 类中标注这些注释外，还需要在 Spring 容器中注册一个负责处理这些注释的 BeanPostProcessor：

<bean   class="org.springframework.context.annotation.CommonAnnotationBeanPostProcessor"/>

CommonAnnotationBeanPostProcessor 实现了 BeanPostProcessor 接口，它负责扫描使用了 JSR-250 注释的 Bean，并对它们进行相应的操作。

@PostConstruct 和 @PreDestroy

Spring 容器中的 Bean 是有生命周期的，Spring 允许在 Bean 在初始化完成后以及 Bean 销毁前执行特定的操作，您既可以通过实现 InitializingBean/DisposableBean 接口来定制初始化之后 / 销毁之前的操作方法，也可以通过 <bean> 元素的 init-method/destroy-method 属性指定初始化之后 / 销毁之前调用的操作方法。

JSR-250 为初始化之后/销毁之前方法的指定定义了两个注释类，分别是 @PostConstruct 和 @PreDestroy，这两个注释只能应用于方法上。标注了 @PostConstruct 注释的方法将在类实例化后调用，而标注了 @PreDestroy 的方法将在类销毁之前调用。

import javax.annotation.Resource;
import javax.annotation.PostConstruct;
import javax.annotation.PreDestroy;

public class Boss {
    @Resource
    private Car car;

    @Resource(name = "office")
    private Office office;

    @PostConstruct
    public void postConstruct1(){
        System.out.println("postConstruct1");
    }

    @PreDestroy
    public void preDestroy1(){
        System.out.println("preDestroy1"); 
    }
    …
}

使用 <context:annotation-config/> 简化配置

Spring 2.1 添加了一个新的 context 的 Schema 命名空间，该命名空间对注释驱动、属性文件引入、加载期织入等功能提供了便捷的配置。我们知道注释本身是不会做任何事情的，它仅提供元数据信息。要使元数据信息真正起作用，必须让负责处理这些元数据的处理器工作起来。

而我们前面所介绍的 AutowiredAnnotationBeanPostProcessor 和 CommonAnnotationBeanPostProcessor 就是处理这些注释元数据的处理器。但是直接在 Spring 配置文件中定义这些 Bean 显得比较笨拙。Spring 为我们提供了一种方便的注册这些BeanPostProcessor 的方式，这就是 <context:annotation-config/>。请看下面的配置：

<?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 
 http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-2.5.xsd
 http://www.springframework.org/schema/context 
 http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-2.5.xsd">
 
    <context:annotation-config/> 

    <bean id="boss" class="com.baobaotao.Boss"/>
    <bean id="office" class="com.baobaotao.Office">
        <property name="officeNo" value="001"/>
    </bean>
    <bean id="car" class="com.baobaotao.Car" scope="singleton">
        <property name="brand" value=" 红旗 CA72"/>
        <property name="price" value="2000"/>
    </bean>
</beans>

<context:annotationconfig/> 将隐式地向 Spring 容器注册 AutowiredAnnotationBeanPostProcessor、CommonAnnotationBeanPostProcessor、PersistenceAnnotationBeanPostProcessor 以及equiredAnnotationBeanPostProcessor 这 4 个 BeanPostProcessor。

在配置文件中使用 context 命名空间之前，必须在 <beans> 元素中声明 context 命名空间。

@Repository 只能标注在 DAO 类上呢？这是因为该注解的作用不只是将类识别为 Bean，同时它还能将所标注的类中抛出的数据访问异常封装为 Spring 的数据访问异常类型。 Spring 本身提供了一个丰富的并且是与具体的数据访问技术无关的数据访问异常结构，用于封装不同的持久层框架抛出的异常，使得异常独立于底层的框架。

Spring 2.5 在 @Repository 的基础上增加了功能类似的额外三个注解：@Component、@Service、@Constroller，它们分别用于软件系统的不同层次：

@Component 是一个泛化的概念，仅仅表示一个组件 (Bean) ，可以作用在任何层次。
@Service 通常作用在业务层，但是目前该功能与 @Component 相同。
@Constroller 通常作用在控制层，但是目前该功能与 @Component 相同。

通过在类上使用 @Repository、@Component、@Service 和 @Constroller 注解，Spring 会自动创建相应的 BeanDefinition 对象，并注册到 ApplicationContext 中。这些类就成了 Spring 受管组件。这三个注解除了作用于不同软件层次的类，其使用方式与 @Repository 是完全相同的。


import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Required;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Qualifier;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component("boss")
public class Boss {
    @Autowired
    private Car car;

    @Autowired
    private Office office;
    …
}

@Component 有一个可选的入参，用于指定 Bean 的名称，在 Boss 中，我们就将 Bean 名称定义为“boss”。一般情况下，Bean 都是 singleton 的，需要注入 Bean 的地方仅需要通过 byType 策略就可以自动注入了，所以大可不必指定 Bean 的名称。

在使用 @Component 注释后，Spring 容器必须启用类扫描机制以启用注释驱动 Bean 定义和注释驱动 Bean 自动注入的策略。Spring 2.5 对 context 命名空间进行了扩展，提供了这一功能，请看下面的配置：

 <context:component-scan base-package="com.baobaotao"/>

值得注意的是 <context:component-scan/> 配置项不但启用了对类包进行扫描以实施注释驱动 Bean 定义的功能，同时还启用了注释驱动自动注入的功能（即还隐式地在内部注册了AutowiredAnnotationBeanPostProcessor 和 CommonAnnotationBeanPostProcessor），因此当使用 <context:component-scan/> 后，就可以将 <context:annotation-config/> 移除了。

默认情况下通过 @Component 定义的 Bean 都是 singleton 的，如果需要使用其它作用范围的 Bean，可以通过@Scope 注释来达到目标.

@Scope("prototype")
@Component("boss")
public class Boss {
    …
}

是否有了这些 IOC 注释，我们就可以完全摒除原来 XML 配置的方式呢？答案是否定的。有以下几点原因：

注释配置不一定在先天上优于 XML 配置。如果 Bean 的依赖关系是固定的，（如 Service 使用了哪几个 DAO 类），这种配置信息不会在部署时发生调整，那么注释配置优于 XML 配置；反之如果这种依赖关系会在部署时发生调整，XML 配置显然又优于注释配置，因为注释是对 Java 源代码的调整，您需要重新改写源代码并重新编译才可以实施调整。
如果 Bean 不是自己编写的类（如 JdbcTemplate、SessionFactoryBean 等），注释配置将无法实施，此时 XML 配置是唯一可用的方式。
注释配置往往是类级别的，而 XML 配置则可以表现得更加灵活。比如相比于 @Transaction 事务注释，使用 aop/tx 命名空间的事务配置更加灵活和简单。

该文是将自己看到认为比较好的博客集中起来，便于理解。