Spring之IOC和单例、多例

本文深入讲解Spring框架的IOC(控制反转)概念,演示如何搭建Spring环境,包括导入jar包、配置XML文件及启动测试。同时,探讨Spring中对象声明、单例与多例模式的应用,以及如何通过修改配置实现不同实例的创建。

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spring之IOC

  1. 什么是IOC?
    IOC:控制反转,将对象的创建、销毁、初始化等一系列的生命周期的过程交给spring容器来处理
    在这里插入图片描述

搭建spring框架的过程:

第一步

新建一个Java Project,并建立一个lib文件夹,然后导入spring的jar包
在这里插入图片描述

第二步

书写主配置文件(applicationContext.xml)
不是必须这个名字,但是规范是这么写,一般大家都会遵守规范。
先建一个class这里叫黄鼠狼

package cn.java.ioc1;
/**
 * @Title:  YellowMouseWolf.java
 * @Package cn.java.ioc1
 * @author: Matthew
 * @date: 2019年3月6日 下午6:00:24
 */

public class YellowMouseWolf {

	public YellowMouseWolf() {
		System.out.println("YellowMouseWolf......一只黄鼠狼出生了");
	}
	
	public void behavior(){
		System.out.println("偷鸡");
	}
}

然后书写applicationContext.xml一般的默认格式是这样的。

<?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">
    
    <!-- bean:将一个类的对象创建过程交给spring容器
    	 class:指定类的具体路径
    	 id:唯一标识符
    -->
	<bean id="yellowMouseWolf" class="cn.java.ioc1.YellowMouseWolf"></bean>
	
</beans>

在这里插入图片描述

第三步

启动框架测试

package cn.java.ioc1;

import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;

/**
 * @Title:  Window.java
 * @Package cn.java.ioc1
 * @author: Matthew
 * @date: 2019年3月6日 下午6:01:58
 */

public class Window {

	public static void main(String[] args) {
//		YellowMouseWolf yellow = new YellowMouseWolf();
//		1.启动框架(context代表spring容器)
		ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");		
	}
}

结果为:
YellowMouseWolf…一只黄鼠狼出生了

spring的对象声明

在Window文件下面这样写

YellowMouseWolf yellowMouseWolf1 = (YellowMouseWolf)context.getBean("yellowMouseWolf");

getBean中的值,为bean中的id,id唯一。
调用方法直接用yellowMouseWolf1.behavior就可以了

spring中单例与多例

package cn.java.ioc1;

import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;

/**
 * @Title:  Window.java
 * @Package cn.java.ioc1
 * @author: Matthew
 * @date: 2019年3月6日 下午6:01:58
 */

public class Window {

	public static void main(String[] args) {
//		YellowMouseWolf yellow = new YellowMouseWolf();
//		1.启动框架(context代表spring容器)
		ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
		
//		2.获取spring容器中创建的对象(通过id获取)
		YellowMouseWolf yellowMouseWolf1 = (YellowMouseWolf)context.getBean("yellowMouseWolf");
		YellowMouseWolf yellowMouseWolf2 = (YellowMouseWolf)context.getBean("yellowMouseWolf");		
//		yellowMouseWolf1.behavior();
		System.out.println(yellowMouseWolf1 == yellowMouseWolf2);
		
		
	}
}

结果为true
也就是说spring默认为单例模式,那我们想要多例怎么办尼
有两种方法:

第一种方法

在applicationContext.xml中再加一个bean声明

 	<bean id="yellowMouseWolf" class="cn.java.ioc1.YellowMouseWolf"></bean>
	<bean id="yellowMouseWolf222" class="cn.java.ioc1.YellowMouseWolf"></bean>

Window.java改写为

	public static void main(String[] args) {
//		YellowMouseWolf yellow = new YellowMouseWolf();
//		1.启动框架(context代表spring容器)
		ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
		
//		2.获取spring容器中创建的对象(通过id获取)
		YellowMouseWolf yellowMouseWolf1 = (YellowMouseWolf)context.getBean("yellowMouseWolf");
		YellowMouseWolf yellowMouseWolf2 = (YellowMouseWolf)context.getBean("yellowMouseWolf222");		
//		yellowMouseWolf1.behavior();
		System.out.println(yellowMouseWolf1 == yellowMouseWolf2);
		
		
	}

结果为
YellowMouseWolf…一只黄鼠狼出生了
YellowMouseWolf…一只黄鼠狼出生了
false

第二种方法

我们可以在bean中增加一个scope属性,改变scope中的值来改变。
我们新建一个类叫Dog

package cn.java.singleton2;
/**
 * @Title:  Dog.java
 * @Package cn.java.singleton2
 * @author: Matthew
 * @date: 2019年3月6日 下午6:17:13
 */

public class Dog {
	
	public Dog() {
		System.out.println("一只单身狗诞生了");
	}
	
	public void behavior(){
		System.out.println("狗会叫");
	}
}

然后在applicationContext中写

<!-- 
		scope:用来控制spring容器产生对象的方式,可以为单例也可以为多例
		常用的值有:singleton(单例)、prototype(多例),默认值为单例
		不常用的有:request、session
	 -->
	<bean id="dog" class="cn.java.singleton2.Dog" scope="prototype"></bean>

新建一个Window

package cn.java.singleton2;

import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;

/**
 * Description:单例与多例
 * @Title:  Window.java
 * @Package cn.java.ioc1
 * @author: Matthew
 * @date: 2019年3月6日 下午6:01:58
 */

public class Window {

	public static void main(String[] args) {

//		1.启动框架(context代表spring容器)
		ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
//		2.获取spring容器中创建的对象(通过id值获得)
		Dog dog1 = (Dog)context.getBean("dog");
		Dog dog2 = (Dog)context.getBean("dog");

		System.out.println(dog1 == dog2);
		
	}
}

运行结果为:
一只单身狗诞生了
一只单身狗诞生了
false

在这里插入图片描述

### Spring Boot 中 IOC 容器模式实现原理 在 Spring Boot 的 IOC 容器中,模式的实现主要依赖于容器对 Bean 的生命周期管理以及缓存机制。Spring Boot 默认将所有 Bean 设置为模式,这意味着在整个应用程序的生命周期内,同一个 Bean 只会有一个实被创建并共享[^1]。 #### 1. Bean 的注册与缓存 当 Spring Boot 启动时,IOC 容器会扫描类路径中的所有类,并通过注解(如 `@Component`、`@Service`、`@Repository`、`@Controller` 等)识别出需要管理的 Bean[^1]。这些 Bean 被注册到容器后,会被存储在一个名为 `singletonObjects` 的缓存 Map 中。该 Map 的键是 Bean 的名称,值是对应的 Bean 实。 ```java private final Map<String, Object> singletonObjects = new ConcurrentHashMap<>(256); ``` 在容器初始化阶段,Spring 会调用 `refresh()` 方法完成 Bean 的实注册。对于 Bean,容器会在启动时完成实化,并将其放入 `singletonObjects` 缓存中[^2]。 #### 2. 模式的具体实现 Spring模式实现遵循以下流程: - **Bean 定义解析**:容器加载配置文件或注解信息,解析出每个 Bean 的定义。 - **提前暴露 Bean 实**:在某些情况下(如存在循环依赖),Spring 会提前暴露一个未完全初始化的 Bean 实。 - **缓存机制**:一旦 Bean 实化完成,它会被存储到 `singletonObjects` 缓存中。后续对同一个 Bean 的请求都会直接从缓存中返回,而不会重新创建实[^3]。 以下是 Spring 源码中关于缓存的部分逻辑: ```java protected Object getSingleton(String beanName) { // 快速检查缓存中是否存在 Bean Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName); if (singletonObject == null) { synchronized (this.singletonObjects) { // 如果缓存中不存在,则尝试创建并注册 Bean singletonObject = createBean(beanName); this.singletonObjects.put(beanName, singletonObject); } } return singletonObject; } ``` #### 3. 生命周期管理 Spring 容器不仅负责创建 Bean,还管理其整个生命周期。这包括 Bean 的初始化、使用销毁。容器通过调用特定的生命周期接口(如 `InitializingBean` `DisposableBean`)来控制 Bean 的行为[^4]。 如,在 Bean 初始化完成后,容器会调用 `afterPropertiesSet()` 方法(如果实现了 `InitializingBean` 接口),并在 Bean 不再需要时调用 `destroy()` 方法(如果实现了 `DisposableBean` 接口)[^5]。 #### 4. 原型模式对比 需要注意的是,虽然默认情况下 Spring 使用模式,但也可以通过设置 `@Scope("prototype")` 将 Bean 的作用域改为原型模式。在这种模式下,每次请求都会创建一个新的 Bean 实,而不是从缓存中获取[^1]。 --- ### 示代码 以下是一个简的示,展示如何在 Spring Boot 中使用模式: ```java @Component public class SingletonBean { public SingletonBean() { System.out.println("SingletonBean created."); } public void sayHello() { System.out.println("Hello from SingletonBean!"); } } @SpringBootApplication public class Application { public static void main(String[] args) { ApplicationContext context = SpringApplication.run(Application.class, args); // 获取同一个 Bean SingletonBean bean1 = context.getBean(SingletonBean.class); SingletonBean bean2 = context.getBean(SingletonBean.class); // 验证是否为同一个实 System.out.println(bean1 == bean2); // 输出 true } } ``` ---
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