spring IOC

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#spring #java #后端

于 2022-10-03 15:58:45 首次发布

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一：IOC容器

1.1 IOC思想

IOC：Inversion of Control，翻译过来是反转控制。

①获取资源的传统方式

自己做饭：买菜、洗菜、择菜、改刀、炒菜，全过程参与，费时费力，必须清楚了解资源创建整个过程中的全部细节且熟练掌握。

在应用程序中的组件需要获取资源时，传统的方式是组件主动的从容器中获取所需要的资源，在这样的模式下开发人员往往需要知道在具体容器中特定资源的获取方式，增加了学习成本，同时降低了开发效率。

②反转控制方式获取资源

点外卖：下单、等、吃，省时省力，不必关心资源创建过程的所有细节。

反转控制的思想完全颠覆了应用程序组件获取资源的传统方式：反转了资源的获取方向——改由容器主动的将资源推送给需要的组件，开发人员不需要知道容器是如何创建资源对象的，只需要提供接收资源的方式即可，极大的降低了学习成本，提高了开发的效率。这种行为也称为查找的被动形式。

③DI

DI：Dependency Injection，翻译过来是依赖注入。
DI 是 IOC 的另一种表述方式：即组件以一些预先定义好的方式（例如：setter 方法）接受来自于容器的资源注入。相对于IOC而言，这种表述更直接。

Spring容器是一个超级大工厂，负责创建、管理所有java对象，这些java对象被称为Bean。Spring容器管理着容器中Bean之间的依赖关系，Spring使用“依赖注入”的方式来管理Bean之间的依赖关系。使用IOC实现对象之间的解耦合。

1.2 IOC容器在Spring中的实现

Spring 的 IOC 容器就是 IOC 思想的一个落地的产品实现。IOC 容器中管理的组件也叫做 bean。在创建 bean 之前，首先需要创建 IOC 容器。Spring 提供了 IOC 容器的两种实现方式：

①BeanFactory

这是 IOC 容器的基本实现，是 Spring 内部使用的接口。面向 Spring 本身，不提供给开发人员使用。

②ApplicationContext

BeanFactory 的子接口，提供了更多高级特性。面向 Spring 的使用者，几乎所有场合都使用 ApplicationContext 而不是底层的 BeanFactory。

在这里插入图片描述

二：基于XML管理bean

2.1 入门案例

①创建Maven项目

在这里插入图片描述

②引入maven依赖pom.xml

<dependencies>
        <!-- 基于Maven依赖传递性，导入spring-context依赖即可导入当前所需所有jar包 -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-context</artifactId>
            <version>5.3.1</version> </dependency>
        <!-- junit测试 -->
        <dependency>
            <groupId>junit</groupId>
            <artifactId>junit</artifactId>
            <version>4.12</version>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>

③定义接口和实体类

在这里插入图片描述

④创建Spring配置文件

在src/main/resource/目录下面创建一个xml文件，文件名可以随意，单spring建议的名称为applicationContixt.xml
定义测试类

在这里插入图片描述

⑥创建测试类测试

在这里插入图片描述

⑦思路

在这里插入图片描述

⑧注意

Spring 底层默认通过反射技术调用组件类的无参构造器来创建组件对象，这一点需要注意。如果在需要无参构造器时，没有无参构造器，则会抛出下面的异常：

2.2 获取bean

在这里插入图片描述

①方式一：根据id获取

由于 id 属性指定了 bean 的唯一标识，所以根据 bean 标签的 id 属性可以精确获取到一个组件对象。

②方式二：根据类型获取


```java
@Test
    public void testHelloWorld(){
        ApplicationContext ac = new
                ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
        HelloWorld bean = ac.getBean(HelloWorld.class);
        bean.sayHello();
    }

③方式三：根据id和类型

 @Test 
    public void testHelloWorld(){ 
        ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
        HelloWorld bean = ac.getBean("helloworld", HelloWorld.class); 
        bean.sayHello(); 
    }

④注意

当根据类型获取bean时，要求IOC容器中指定类型的bean有且只能有一个

当IOC容器中一共配置了两个：根据类型获取时会抛出异常：

org.springframework.beans.factory.NoUniqueBeanDefinitionException:
No qualifying bean of type ‘com.atguigu.spring.bean.HelloWorld’
available: expected single matching bean but found 2:
helloworldOne,helloworldTwo

如果组件类实现了接口，根据接口类型可以获取 bean 吗？

可以，前提是bean唯一

如果一个接口有多个实现类，这些实现类都配置了 bean，根据接口类型可以获取 bean 吗？

不行，因为bean不唯一

⑥结论

根据类型来获取bean时，在满足bean唯一性的前提下，其实只是看：『对象 instanceof 指定的类型』的返回结果，只要返回的是true就可以认定为和类型匹配，能够获取到。

若没有一个类型匹配的bean，此时抛出异常：NoSuchBeanDefinitionException
若有多个类型匹配的bean，此时抛出异常：NoUniqueBeanfinitionException

2.3 依赖注入之setter注入

在这里插入图片描述

2.4 依赖注入之构造器注入

在这里插入图片描述

注意：
constructor-arg标签还有两个属性可以进一步描述构造器参数：
index属性：指定参数所在位置的索引（从0开始）
name属性：指定参数名

在这里插入图片描述

2.5 特殊值处理

①字面量赋值

什么是字面量？ int a = 10; 声明一个变量a，初始化为10，此时a就不代表字母a了，而是作为一个变量的名字。当我们引用a的时候，我们实际上拿到的值是10。而如果a是带引号的：‘a’，那么它现在不是一个变量，它就是代表a这个字母本身，这就是字面量。

所以字面量没有引申含义，就是我们看到的这个数据本身。

<!--使用value属性给bean的属性赋值，spring会把value的属性值看做字面量-->
<property name="name" value="张三"/>

②null值

<property name="name">
	<null/>
</property>

注意：

 <property name="name" value=“”null“”></property>

以上写法，为name所赋的值是字符串null

③xml实体

<!-- 小于号在XML文档中用来定义标签的开始，不能随便使用 --> 
<!-- 解决方案一：使用XML实体来代替 --> 
<property name="expression" value="a &lt; b"/>

④CDATA节

<property name="expression">
<!-- 解决方案二：使用CDATA节 --> 
<!-- CDATA中的C代表Character，是文本、字符的含义，CDATA就表示纯文本数据 --> 
<!-- XML解析器看到CDATA节就知道这里是纯文本，就不会当作XML标签或属性来解析 --> 
<!-- 所以CDATA节中写什么符号都随意 --> 
<value><![CDATA[a < b]]></value>
</property>

2.6 为引用类型属性赋值

方式一：引用外部已声明的bean，用ref属性

 <bean id="studentFour" class="com.atguigu.spring.bean.Student">
        <property name="id" value="1004"></property>
        <property name="name" value="赵六"></property>
        <property name="age" value="26"></property>
        <property name="sex" value="女"></property>
        <!-- ref属性：引用IOC容器中某个bean的id，将所对应的bean为属性赋值 --> 
        <property name="clazz" ref="clazzOne"></property>
    </bean>

在这里插入图片描述

方式二：内部bean

==内部bean只能用于给属性赋值，不能在外部通过IOC容器获取，因此可以省略id属性 ==

    <bean id="studentFour" class="com.atguigu.spring.bean.Student"> 
        <property name="id" value="1004"></property> 
        <property name="name" value="赵六"></property> 
        <property name="age" value="26"></property> 
        <property name="sex" value="女"></property> 
        <property name="clazz"> 
            <!-- 在一个bean中再声明一个bean就是内部bean --> 
            <!-- 内部bean只能用于给属性赋值，不能在外部通过IOC容器获取，因此可以省略id属性 --> 
            <bean id="clazzInner" class="com.atguigu.spring.bean.Clazz">
                <property name="clazzId" value="2222">
                </property>
                <property name="clazzName" value="远大前程班"></property>
            </bean> 
        </property>

方式三：级联属性赋值

需要提前为ref关联的bean进行设置，然后通过级联方式，这相当于修改

    <bean id="studentFour" class="com.atguigu.spring.bean.Student"> 
        <property name="id" value="1004"></property> 
        <property name="name" value="赵六"></property> 
        <property name="age" value="26"></property> 
        <property name="sex" value="女"></property> 
        <!-- 一定先引用某个bean为属性赋值，才可以使用级联方式更新属性 -->
        <property name="clazz" ref="clazzOne"></property> 
        <property name="clazz.clazzId" value="3333"></property>
        <property name="clazz.clazzName" value="最强王者班"></property>
    </bean>

   <bean id="clazzOne" class="com.atguigu.spring.bean.Clazz">
        <property name="clazzId" value="1111"></property> 
        <property name="clazzName" value="财源滚滚班"></property> 
    </bean>

2.7 为数组类型属性赋值

在这里插入图片描述

2.8 为集合类型的属性赋值

①为List、set 集合类型属性赋值

在这里插入图片描述

②为Map集合类型属性赋值

在这里插入图片描述

<bean id="teacherOne" class="com.atguigu.spring.bean.Teacher">
	<property name="teacherId" value="10010"></property>
	<property name="teacherName" value="大宝"></property>
</bean>
<bean id="teacherTwo" class="com.atguigu.spring.bean.Teacher">
	<property name="teacherId" value="10086"></property>
	<property name="teacherName" value="二宝"></property>
</bean>
<bean id="studentFour" class="com.atguigu.spring.bean.Student">
	<property name="id" value="1004"></property>
	<property name="name" value="赵六"></property>
	<property name="age" value="26"></property>
	<property name="sex" value="女"></property>
	<!-- ref属性：引用IOC容器中某个bean的id，将所对应的bean为属性赋值 -->
	<property name="clazz" ref="clazzOne"></property>
	<property name="hobbies">
    	<array>
       	 	<value>抽烟</value>
        	<value>喝酒</value>
       	 <value>烫头</value>
   		 </array>
	</property>
	<property name="teacherMap">
    	<map>
        	<entry>
            	<key>
               		 <value>10010</value>
            	</key>
            	<ref bean="teacherOne"></ref>
        	</entry>
       		 <entry>
            	<key>
                	<value>10086</value>
            	</key>
            	<ref bean="teacherTwo"></ref>
        	</entry>
    </map>
</property>
</bean>

③引用集合类型的bean

使用util:list、util:map标签必须引入相应的命名空间，可以通过idea的提示功能选择

 <!--list集合类型的bean-->
<util:list id="students">
<ref bean="studentOne"></ref>
<ref bean="studentTwo"></ref>
<ref bean="studentThree"></ref>
</util:list>


<!--map集合类型的bean-->
<util:map id="teacherMap">
<entry>
    <key>
        <value>10010</value>
    </key>
    <ref bean="teacherOne"></ref>
</entry>
<entry>
    <key>
        <value>10086</value>
    </key>
    <ref bean="teacherTwo"></ref>
</entry>
</util:map>

2.9 p命名空间

引入p命名空间后，可以通过以下方式为bean的各个属性赋值
在这里插入图片描述

2.10 引入外部属性文件properties

在这里插入图片描述

2.11 bean的作用域

①概念
在Spring中可以通过配置bean标签的scope属性来指定bean的作用域范围，各取值含义参加下表：
在这里插入图片描述

如果是在WebApplicationContext环境下还会有另外两个作用域（但不常用）：

在这里插入图片描述

scope：设置bean的作用域
scope = “singleton | prototype ”
singleton 单例：表示获取bean所对应的对象都是同一个
prototype 多例：表示获取bean对应的对象都不是同一个

2.12 bean的生命周期

①具体的生命周期过程

bean对象创建（调用无参构造器）
给bean对象设置属性
bean对象初始化之前操作（由bean的后置处理器负责）
bean对象初始化（需在配置bean时指定初始化方法）
bean对象初始化之后操作（由bean的后置处理器负责）
bean对象就绪可以使用
bean对象销毁（需在配置bean时指定销毁方法）
IOC容器关闭

2.13 FactoryBean

①简介
FactoryBean是Spring提供的一种整合第三方框架的常用机制。和普通的bean不同，配置一个FactoryBean类型的bean，在获取bean的时候得到的并不是class属性中配置的这个类的对象，而是getObject()方法的返回值。通过这种机制，Spring可以帮我们把复杂组件创建的详细过程和繁琐细节都屏蔽起来，只把最简洁的使用界面展示给我们。将来我们整合Mybatis时，Spring就是通过FactoryBean机制来帮我们创建SqlSessionFactory对象的。
、

通过实现FactoryBean接口可以实现，返回装配的类的对象

在这里插入图片描述

创建一个UserFactory类实现FactoryBean接口，在配置UserFactory的Bean,在getBean()对象的时候返回FactoryBean接口中装配的Bean对象。

2.14 基于xml的自动装配

自动装配：

根据指定的策略，在IOC容器中匹配某一个bean，自动为指定的bean中所依赖的类类型或接口类型属性赋值，可以通过bean标签中的autowire属性自动装配的策略

在这里插入图片描述

配置bean

使用bean标签的autowire属性设置自动装配效果 ，
方法有两种byType和byName类型

方法一：自动装配方式：byType

byType：根据类型匹配IOC容器中的某个兼容类型的bean，为属性自动赋值

若在IOC中，没有任何一个兼容类型的bean能够为属性赋值，则该属性不装配，即值为默认值null

若在IOC中，有多个兼容类型的bean能够为属性赋值，则抛出异常 NoUniqueBeanDefinitionException

在这里插入图片描述

方法二：自动装配方式：byName

byName：将自动装配的属性的属性名，作为bean的id在IOC容器中匹配相对应的bean进行赋值

在这里插入图片描述

三：基于注解管理bean

3.1 标记与扫描

①注解

和 XML 配置文件一样，注解本身并不能执行，注解本身仅仅只是做一个标记，具体的功能是框架检测到注解标记的位置，然后针对这个位置按照注解标记的功能来执行具体操作。

本质上：所有一切的操作都是Java代码来完成的，XML和注解只是告诉框架中的Java代码如何执行。

②扫描

Spring 为了知道程序员在哪些地方标记了什么注解，就需要通过扫描的方式，来进行检测。然后根据注解进行后续操作。

③标识组件的常用注解

@Component：将类标识为普通组件
@Controller：将类标识为控制层组件
@Service：将类标识为业务层组件
@Repository：将类标识为持久层组件

问：以上四个注解有什么关系和区别？

在这里插入图片描述

通过查看源码我们得知，@Controller、@Service、@Repository这三个注解只是在@Component注解的基础上起了三个新的名字。对于Spring使用IOC容器管理这些组件来说没有区别。所以@Controller、@Service、@Repository这三个注解只是给开发人员看的，让我们能够便于分辨组件的作用。

注意：虽然它们本质上一样，但是为了代码的可读性，为了程序结构严谨我们肯定不能随便胡乱标记。

④创建组件

在这里插入图片描述

⑤扫描组件

情况一：最基本的扫描方式

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

情况二：指定要排除的组件 exclude-filter

<context:component-scan base-package="com.atguigu"> 
	<!-- context:exclude-filter标签：指定排除规则 --> 
	<!--
	type：设置排除或包含的依据 
	type="annotation"，根据注解排除，expression中设置要排除的注解的全类名，例如排除@Controller标识的所有类 	
	type="assignable"，根据类型排除，expression中设置要排除的类型的全类名 
	--> 
	<context:exclude-filter type="annotation" expression="org.springframework.stereotype.Controller"/> 

	<!--<context:exclude-filter type="assignable" expression="com.atguigu.controller.UserController"/>--> 

</context:component-scan>

情况三：仅扫描指定组件

必须设置use-default-filters=“false”，因为默认规则即扫描指定包下所有类

<context:component-scan base-package="com.atguigu" use-default-filters="false">
    <!-- context:include-filter标签：指定在原有扫描规则的基础上追加的规则 -->
    <!-- use-default-filters属性：取值false表示关闭默认扫描规则 -->
    <!-- 此时必须设置use-default-filters="false"，因为默认规则即扫描指定包下所有类 -->
    <!--
        type：设置排除或包含的依据 
        type="annotation"，根据注解排除，expression中设置要排除的注解的全类名 
        type="assignable"，根据类型排除，expression中设置要排除的类型的全类名 
     -->
    <context:include-filter type="annotation" expression="org.springframework.stereotype.Controller"/>
    <!--<context:include-filter type="assignable" expression="com.atguigu.controller.UserController"/>-->
</context:component-scan>

⑥组件所对应的bean的id

在我们使用XML方式管理bean的时候，每个bean都有一个唯一标识，便于在其他地方引用。现在使用注解后，每个组件仍然应该有一个唯一标识。

默认情况

类名首字母小写就是bean的id。例如：UserController类对应的bean的id就是userController。

自定义bean的id，可通过标识组件的注解的value属性设置自定义的bean的id

@Service("userService")
//默认为userServiceImpl
 public class UserServiceImpl implements  UserService {}

3.2 基于注解自动装配

①@Autowired注解

在成员变量上直接标记@Autowired注解即可完成自动装配，不需要提供setXxx()方法。以后我们在项目中的正式用法就是这样。

在这里插入图片描述

②@Autowired注解其他细节

@Autowired注解可以标记在构造器和set方法上

在这里插入图片描述

③@Autowired工作流程和原理

@Autowired注解的原理：

a.默认通过byType的方式，在IOC容器中通过类型匹配某个bean为属性赋值，
b.若有多个类型匹配的bean，此时会自动转换为byName方式实现自动配置的效果
c.若byType和byName的方式都无法实现自动装配，但IOC容器中有多个类型匹配名称不匹配的bean，可以通过添加注解@qualifier通过该注解的value属性值，指定某个bean的id，将这个bean为属性复制

在这里插入图片描述