Spring框架核心之IoC容器

小程序耿

已于 2024-11-19 17:11:27 修改

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分类专栏： Spring Framework框架文章标签： spring java 后端

于 2024-11-19 16:46:52 首次发布

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文章目录

框架前言
Spring
Spring IoC（Inversion of Control）
Spring IoC / DI 实现

框架前言

总体架构体系

单体架构

一个项目，一个工程，导出一个war包，在一个Tomcat上运行。也叫all in one。
在这里插入图片描述

单一架构，项目主要应用技术框架为：Spring , SpringMVC , Mybatis等

分布式架构

一个项目（对应 IDEA 中的一个 project），拆分成很多个模块，每个模块是一个 IDEA 中的一个 module。每一个工程都是运行在自己的 Tomcat 上。模块之间可以互相调用。每一个模块内部可以看成是一个单一架构的应用。
在这里插入图片描述

分布式架构，项目主要应用技术框架：SpringBoot , SpringCloud , 中间件等

框架（Framework）

概念

建筑学：骨架和基础结构
在这里插入图片描述

计算机：集成了基本结构、规范、设计模式、编程语言和程序库等基础组件的软件系统

理解

为软件开发提供一整套解决问题的方案。

站在文件结构的角度理解框架，可以将框架总结：框架 = jar包+配置文件
在这里插入图片描述

莎士比亚说,“一千个观众眼中有一千个哈姆雷特” 即仁者见仁,智者见智.说每个人都会对作品有不同的理解，每个人对待任何事物都有自己的看法，同样的技术解决同样的问题会产生不同流程和风格的解决方案，而采用一种框架其实就是限制用户必须使用其规定的方案来实现，可以降低程序员之间沟通以及日后维护的成本！

常用的单一架构JavaEE项目框架演进，从SSH、SSH2过渡到了SSM：SpringMVC、Spring、MyBatis。

总之，框架已经对基础的代码进行了封装并提供相应的API，开发者在使用框架是直接调用封装好的API可以省去很多代码编写，从而提高工作效率和开发速度。

框架的优点

提高开发效率：框架提供了许多预先设计好了的组件和工具，能够帮助开发人员快速进行开发。相较于传统手写代码，在框架提供的规范化环境中，开发者可以更快地实现项目的各种要求。
降低开发成本：框架的提供标准化的编程语言、数据操作等代码片段，避免了重复开发的问题，降低了开发成本，提供深度优化的系统，降低了维护成本，增强了系统的可靠性。
提高应用程序的稳定性：框架通常经过了很长时间的开发和测试，其中的许多组件、代码片段和设计模式都得到了验证。重复利用这些组件有助于减少bug的出现，从而提高了应用程序的稳定性。
提供标准化的解决方案：框架通常是针对某个特定领域的，通过提供标准化的解决方案，可以为开发人员提供一种共同的语言和思想基础，有助于更好地沟通和协作。

框架的缺点

学习成本高：框架通常具有特定的语言和编程范式。对于开发人员而言，需要花费时间学习其背后的架构、模式和逻辑，这对于新手而言可能会耗费较长时间。
可能存在局限性：虽然框架提高了开发效率并可以帮助开发人员解决常见问题，但是在某些情况下，特定的应用需求可能超出框架的范围，从而导致应用程序无法满足要求。开发人员可能需要更多的控制权和自由度，同时需要在框架和应用程序之间进行权衡取舍。
版本变更和兼容性问题：框架的版本发布和迭代通常会导致代码库的大规模变更，进而导致应用程序出现兼容性问题和漏洞。当框架变更时，需要考虑框架是否向下兼容，以及如何进行适当的测试、迁移和升级。
架构风险：框架涉及到很多抽象和概念，如果开发者没有足够的理解和掌握其架构，可能会导致系统出现设计和架构缺陷，从而影响系统的健康性和安全性。

Java中框架

Spring:为所有bean(组件)提供管理解决方案
SpringMVC:为解决控制层(servlet),而提供一整套解决方案
Mybatis:为解决数据访问层[dao层(JDBC)],而提供一整套解决方案

Spring

https://spring.io/projects (spring官网项目)

广义的Spring

广义上的 Spring 泛指以 Spring Framework 为基础的 Spring 技术栈。

经过十多年的发展，Spring 已经不再是一个单纯的应用框架，而是逐渐发展成为一个由多个不同子项目（模块）组成的成熟技术，例如 Spring Framework、Spring MVC、SpringBoot、Spring Cloud、Spring Data、Spring Security 等，其中 Spring Framework 是其他子项目的基础。

这些子项目涵盖了从企业级应用开发到云计算等各方面的内容，能够帮助开发人员解决软件发展过程中不断产生的各种实际问题，给开发人员带来了更好的开发体验。

狭义的Spring

狭义的 Spring 特指 Spring Framework，通常我们将它称为 Spring 框架。

Spring Framework（Spring框架）是一个开源的应用程序框架，由SpringSource公司开发，最初是为了解决企业级开发中各种常见问题而创建的。它提供了很多功能，例如：依赖注入（Dependency Injection）、面向切面编程（AOP）、声明式事务管理（TX）等。其主要目标是使企业级应用程序的开发变得更加简单和快速，并且Spring框架被广泛应用于Java企业开发领域。

Spring全家桶的其他框架都是以SpringFramework框架为基础！

SpringFramework主要功能模块

功能模块	功能介绍
Core Container	核心容器，控制反转和依赖注入
AOP&Aspects	面向切面编程
TX	声明式事务管理
Testing	快速整合测试环境
Data Access/Integration	提供了对数据访问/集成的功能。
Spring MVC	提供了面向Web应用程序的集成功能。

SpringFramework框架结构图：
在这里插入图片描述

SpringFramework 主要优势

丰富的生态系统：Spring 生态系统非常丰富，支持许多模块和库，如 Spring Boot、Spring Security、Spring Cloud 等等，可以帮助开发人员快速构建高可靠性的企业应用程序。
模块化的设计：框架组件之间的松散耦合和模块化设计使得 Spring Framework 具有良好的可重用性、可扩展性和可维护性。开发人员可以轻松地选择自己需要的模块，根据自己的需求进行开发。
简化 Java 开发：Spring Framework 简化了 Java 开发，提供了各种工具和 API，可以降低开发复杂度和学习成本。同时，Spring Framework 支持各种应用场景，包括 Web 应用程序、RESTful API、消息传递、批处理等等。
不断创新和发展：Spring Framework 开发团队一直在不断创新和发展，保持与最新技术的接轨，为开发人员提供更加先进和优秀的工具和框架。

因此，这些优点使得 Spring Framework 成为了一个稳定、可靠、且创新的框架，为企业级 Java 开发提供了一站式的解决方案。

Spring 使创建 Java 企业应用程序变得容易。它提供了在企业环境中采用 Java 语言所需的一切，支持 Groovy 和 Kotlin 作为 JVM 上的替代语言，并且可以根据应用程序的需求灵活地创建多种架构。从Spring Framework 6.0开始，Spring 需要 Java 17+。

Spring IoC（Inversion of Control）

Spring Core Container是 Spring 框架的核心模块之一，它主要负责管理和配置应用程序中的 Bean。这个核心模块实现了 IoC 容器的功能，可以管理 Bean 的生命周期和依赖关系。也可以说Spring Core Container 就是IoC容器。
IoC 是一种设计思想，强调控制权的反转。
DI 是实现 IoC 的一种具体技术手段，通过依赖注入来管理对象的依赖关系。

什么是组件（Bean）

常规的三层架构处理请求流程：
整个项目就是由各种组件搭建而成的：

组件管理

有人替我们创建组件的对象
有人帮我们保存组件的对象
有人帮助我们自动组装
有人替我们管理事务
有人协助我们整合其他框架

Spring充当组件管理角色（IoC）

那么谁帮我们完成我们的期待，帮我们管理组件呢？

当然是Spring 框架了！

组件可以完全交给Spring 框架进行管理，Spring框架替代了程序员原有的new对象和对象属性赋值动作等！

Spring具体的组件管理动作包含：

组件对象实例化
组件属性属性赋值
组件对象之间引用
组件对象存活周期管理

我们只需要编写元数据（配置文件）告知Spring 管理哪些类组件和他们的关系即可！

注意：组件是映射到应用程序中所有可重用组件的Java对象，应该是可复用的功能对象！

组件一定是对象

在Spring框架中，组件是一个由Spring容器管理的Java对象。当你使用@Component注解标记一个类时，Spring容器会在启动时创建该类的实例对象，并将其注册为一个Spring Bean。
因此，组件必须是一个对象，因为它是类的实例。

对象不一定是组件

在Java中，任何类都可以创建对象，但这些对象不一定是由Spring容器管理的。
只有那些被Spring容器检测到并注册为Spring Bean的对象才能被称为组件。
如果你手动创建一个对象（例如，使用new关键字），这个对象不会被Spring容器管理，因此它不是组件。

综上所述，Spring 充当一个组件容器，创建、管理、存储组件，减少了我们的编码压力，让我们更加专注进行业务编写！

组件交给Spring管理优势

降低了组件之间的耦合性：Spring IoC容器通过依赖注入机制，将组件之间的依赖关系削弱，减少了程序组件之间的耦合性，使得组件更加松散地耦合。
提高了代码的可重用性和可维护性：将组件的实例化过程、依赖关系的管理等功能交给Spring IoC容器处理，使得组件代码更加模块化、可重用、更易于维护。
方便了配置和管理：Spring IoC容器通过XML文件或者注解，轻松的对组件进行配置和管理，使得组件的切换、替换等操作更加的方便和快捷。
交给Spring管理的对象（组件），方可享受Spring框架的其他功能（AOP,声明式事务管理）等

Spring IoC容器

生活中的普通容器
在这里插入图片描述

普通容器只能用来存储，没有更多功能。

程序中的普通容器

数组
集合：List
集合：Set

生活中的复杂容器
在这里插入图片描述

政府管理我们的一生，生老病死都和政府有关。

程序中的复杂容器
Servlet 容器能够管理 Servlet、Filter、Listener 这样的组件的一生，所以它是一个复杂容器。我们即将要学习的Spring IoC 容器也是一个复杂容器。它们不仅要负责创建组件的对象、存储组件的对象，还要负责调用组件的方法让它们工作，最终在特定情况下销毁组件。

名称	时机	次数
创建对象	默认情况：接收到第一次请求修改启动顺序后：Web应用启动过程中	一次
初始化操作	创建对象之后	一次
处理请求	接收到请求	多次
销毁操作	Web应用卸载之前	一次

总结： Spring管理组件的容器，就是一个复杂容器，不仅存储组件，也可以管理组件之间依赖关系，并且创建和销毁组件等！

Spring容器工作流介绍

Spring IoC核心容器，负责实例化、配置和组装 bean（组件）。容器通过读取配置元数据来获取有关要实例化、配置和组装组件的指令。配置元数据以 XML、Java 注释或 Java 代码形式 表现。它允许表达组成应用程序的组件以及这些组件之间丰富的相互依赖关系。
在这里插入图片描述

上图显示了 Spring 容器工作原理的高级视图。应用程序类与配置元数据相结合，您拥有完全配置且可执行的系统或应用程序。

Spring IoC容器接口

org.springframework.beans 和 org.springframework.context 包是 Spring Framework 的 IoC 容器的基础包。

BeanFactory 接口提供了一种高级配置机制，能够管理任何类型的对象，它是Spring IoC容器标准化超接口！
在这里插入图片描述

ApplicationContext 是 BeanFactory 的子接口。它补充说：

更容易与 Spring 的 AOP 功能集成
消息资源处理（用于国际化）
特定于应用程序给予此接口实现，例如Web 应用程序的 WebApplicationContext
简而言之， BeanFactory 提供了配置框架和基本功能，而 ApplicationContext 添加了更多特定于企业的功能。 ApplicationContext 是 BeanFactory 的完整超集！

ApplicationContext容器实现类：

类型名	简介
ClassPathXmlApplicationContext	通过读取类路径下的 XML 格式的配置文件创建 IOC 容器对象
FileSystemXmlApplicationContext	通过文件系统路径读取 XML 格式的配置文件创建 IOC 容器对象
AnnotationConfigApplicationContext	通过读取Java配置类创建 IOC 容器对象
WebApplicationContext	专门为 Web 应用准备，基于 Web 环境创建 IOC 容器对象，并将对象引入存入 ServletContext 域中。

SpringIoC容器管理配置方式

Spring IoC 容器使用多种形式的配置元数据。此配置元数据表示您作为应用程序开发人员如何告诉 Spring 容器实例化、配置和组装应用程序中的对象。

Spring框架提供了多种配置方式：XML配置方式、注解方式和Java配置类方式

XML配置方式：是Spring框架最早的配置方式之一，通过在XML文件中定义Bean及其依赖关系、Bean的作用域等信息，让Spring IoC容器来管理Bean之间的依赖关系。该方式从Spring框架的第一版开始提供支持。
注解方式：从Spring 2.5版本开始提供支持，可以通过在Bean类上使用注解来代替XML配置文件中的配置信息。通过在Bean类上加上相应的注解（如@Component, @Service, @Autowired等），将Bean注册到Spring IoC容器中，这样Spring IoC容器就可以管理这些Bean之间的依赖关系。
Java配置类方式：从Spring 3.0版本开始提供支持，通过Java类来定义Bean、Bean之间的依赖关系和配置信息，从而代替XML配置文件的方式。Java配置类是一种使用Java编写配置信息的方式，通过@Configuration、@Bean等注解来实现Bean和依赖关系的配置。

配置方式的使用场景不同，为了更多体验每种方式，SSM期间，我们使用XML+注解方式为主。SpringBoot期间，我们使用配置类+注解方式为主！

Spring IoC/DI概念总结

IoC容器 | 核心容器

Spring IoC 容器，负责实例化、配置和组装 bean（组件）。容器通过读取配置元数据来获取有关要实例化、配置和组装组件的指令。
IoC（Inversion of Control）控制反转

IoC 主要是针对对象的创建和调用控制而言的，也就是说，当应用程序需要使用一个对象时，不再是应用程序直接创建该对象，而是由 IoC 容器来创建和管理，即控制权由应用程序转移到 IoC 容器中，也就是“反转”了控制权。这种方式基本上是通过依赖查找的方式来实现的，即 IoC 容器维护着构成应用程序的对象，并负责创建这些对象。
DI (Dependency Injection) 依赖注入

DI 是指在组件之间传递依赖关系的过程中，将依赖关系在容器内部进行处理，这样就不必在应用程序代码中硬编码对象之间的依赖关系，实现了对象之间的解耦合。在 Spring 中，DI 是通过 XML 配置文件或注解的方式实现的。它提供了三种形式的依赖注入：构造函数注入、Setter 方法注入和接口注入。

Spring IoC / DI 实现

我们总结下，组件交给Spring IoC容器管理，并且获取和使用的基本步骤！
在这里插入图片描述

配置元数据（配置）

配置元数据，即是编写交给SpringIoC容器管理组件的信息，配置方式有三种。

基于 XML 的配置元数据的基本结构：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!-- 此处要添加一些约束，配置文件的标签并不是随意命名 -->
<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">

  <bean id="..." [1] class="..." [2]>  
    <!-- collaborators and configuration for this bean go here -->
  </bean>

  <bean id="..." class="...">
    <!-- collaborators and configuration for this bean go here -->
  </bean>
  <!-- more bean definitions go here -->
</beans>

Spring IoC 容器管理一个或多个组件。这些组件是使用你提供给容器的配置元数据（例如，以 XML <bean/> 定义的形式）创建的。

<bean /> 标签 == 组件信息声明

id 属性是标识单个 Bean 定义的字符串。
class 属性定义 Bean 的类型并使用完全限定的类名。

实例化IoC容器

提供给 ApplicationContext 构造函数的位置路径是资源字符串地址，允许容器从各种外部资源（如本地文件系统、Java CLASSPATH 等）加载配置元数据。

我们应该选择一个合适的实现类，进行IoC容器的实例化：

ApplicationContext context = 
           new ClassPathXmlApplicationContext("services.xml", "daos.xml");

使用容器,获取Bean（组件）

ApplicationContext 是一个高级工厂的接口，能够维护不同 bean 及其依赖项的注册表。通过使用方法 T getBean(String name, Class<T> requiredType) ，您可以检索 bean 的实例。允许读取 Bean 定义并访问它们，如以下示例所示：

//创建ioc容器对象，指定配置文件，ioc也开始实例组件对象
ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("services.xml", "daos.xml");
//获取ioc容器的组件对象
PetStoreService service = context.getBean("petStore", PetStoreService.class);
//使用组件对象
List<String> userList = service.getUsernameList();

基于 XML 方式管理Bean

实验一：声明配置文件和创建容器

1.目标：由 Spring 的 IOC 容器创建类（HappyComponent）的对象，并管理。

2.思路
在这里插入图片描述

3.准备项目创建maven工程（spring-xml-bean）

4.导入SpringIoC相关依赖 pom.xml

<dependencies>
    <!--spring context依赖-->
    <!--当你引入Spring Context依赖之后，表示将Spring的基础依赖引入了-->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework</groupId>
        <artifactId>spring-context</artifactId>
        <version>6.0.6</version>
</dependency>

    <!--junit5测试-->
    <dependency>
        <groupId>org.junit.jupiter</groupId>
        <artifactId>junit-jupiter-api</artifactId>
        <version>5.3.1</version>
    </dependency>
</dependencies>

5.准备组件类（HappyComponent）

package com.gj.ioc;

public class HappyComponent {

    public void doWork() {
        System.out.println("HappyComponent.doWork");
    }
}

6.创建SpringIoC配置（XML）文件：resources/spring-bean-01.xml
在这里插入图片描述

<!-- 实验一 [重要]创建bean -->
<bean id="happyComponent" class="com.gj.ioc.HappyComponent"/>

bean标签：通过配置bean标签告诉IOC容器需要创建对象的组件是什么

id属性：bean的唯一标识,方便后期获取Bean！
class属性：组件类的全类名！

7.创建IoC容器

public class IoCTest {
    
    @Test
    public void testExperiment01() {
        //方式1: 创建IoC容器,并读取配置文件 注意: 构造函数是可变参数,可以传入一个或者多个配置
        ApplicationContext iocContainer = new ClassPathXmlApplicationContext("spring-bean-01.xml");
        //方式2: 先创建容器,后配置文件!
        ClassPathXmlApplicationContext iocContainer1 = new ClassPathXmlApplicationContext();
        //设置配置配置文件,方法参数为可变参数,可以设置一个或者多个配置
        iocContainer1.setConfigLocations("spring-bean-01.xml");
        //后配置的文件,需要调用refresh方法,触发刷新配置
        iocContainer1.refresh();
    }
}

8.获取Bean

@Test
public void testExperiment01() {

    //方式1: 创建IoC容器,并读取配置文件 注意: 构造函数是可变参数,可以传入一个或者多个配置
    ApplicationContext iocContainer = new ClassPathXmlApplicationContext("spring-bean-01.xml");

    //获取bean
    HappyComponent happyComponent = iocContainer.getBean("happyComponent", HappyComponent.class);
    happyComponent.doWork();

    //方式2: 先创建容器,后配置文件!
    ClassPathXmlApplicationContext iocContainer1 = new ClassPathXmlApplicationContext();
    //设置配置配置文件,方法参数为可变参数,可以设置一个或者多个配置
    iocContainer1.setConfigLocations("spring-bean-01.xml");
    //后配置的文件,需要调用refresh方法,触发刷新配置
    iocContainer1.refresh();

    //获取bean
    HappyComponent happyComponent1 = iocContainer1.getBean("happyComponent", HappyComponent.class);
    happyComponent1.doWork();

}

注意事项

bean的id值，必须唯一！
bean需要包含无参数构造函数！

源码解读：

@Override
public Object instantiate(RootBeanDefinition bd, @Nullable String beanName, BeanFactory owner) {
    //实例化获取构造函数打破访问修饰符限制，默认获取无参数构造函数
    constructorToUse = clazz.getDeclaredConstructor();
    bd.resolvedConstructorOrFactoryMethod = constructorToUse;
    return BeanUtils.instantiateClass(constructorToUse);
}

//打破访问修饰符限制
public static void makeAccessible(Constructor<?> ctor) {
  if ((!Modifier.isPublic(ctor.getModifiers()) ||
      !Modifier.isPublic(ctor.getDeclaringClass().getModifiers())) && !ctor.isAccessible()) {
    ctor.setAccessible(true);
  }
}

实验二：获取Bean

1.根据id获取

//方式1: 根据id获取
//没有指定类型,返回为Object,需要类型转化!
HappyComponent happyComponent = 
        (HappyComponent) iocContainer.getBean("happyComponent");
happyComponent.doWork();

2.根据类型获取

//方式2: 根据类型获取
//根据类型获取,但是要求,同类型(当前类,或者之类,或者接口的实现类)只能有一个对象交给IoC容器管理
//配置两个或者以上出现: org.springframework.beans.factory.NoUniqueBeanDefinitionException 问题
HappyComponent happyComponent = iocContainer.getBean(HappyComponent.class);
happyComponent.doWork();

3.根据id和类型获取

//方式3: 根据id和类型获取
HappyComponent happyComponent = iocContainer.getBean("happyComponent", HappyComponent.class);
happyComponent.doWork();

总结：

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。

实验三： Bean属性赋值：setter注入

1.组件类添加属性

public class HappyComponent {
    
    //添加属性
    private String componentName;

    public String getComponentName() {
        return componentName;
    }

    //必须配置set方法,属性设置,ioc容器是通过set方法调用,进行属性赋值!!!
    public void setComponentName(String componentName) {
        this.componentName = componentName;
    }

    public void doWork() {
        System.out.println("HappyComponent.doWork");
    }

}

2.配置时给属性指定值

<!-- 实验三 [重要]给bean的属性赋值：setter注入 -->
<bean id="happyComponent3" class="com.gj.ioc.HappyComponent">
    
    <!-- property标签：通过组件类的setXxx()方法给组件对象设置属性 -->
    <!-- name属性：指定属性名（这个属性名是getXxx()、setXxx()方法定义的，和成员变量无关） -->
    <!-- value属性：指定属性值 -->
    <property name="componentName" value="veryHappy"/>
</bean>

3.配置时给属性指定值

@Test
public void testExperiment03() {

    //创建IoC容器,并读取配置文件 注意: 构造函数是可变参数,可以传入一个或者多个配置
    ApplicationContext iocContainer = new ClassPathXmlApplicationContext("spring-bean-03.xml");

    HappyComponent happyComponent = iocContainer.getBean("happyComponent3", HappyComponent.class);
    System.out.println(happyComponent.getComponentName());
}

实验四： Bean属性赋值：引用其他Bean

1.声明新组件

public class HappyMachine {
    
    private String machineName;
    
    public String getMachineName() {
        return machineName;
    }
    
    public void setMachineName(String machineName) {
        this.machineName = machineName;
    }
}

2.原组件引用新组件

public class HappyComponent {

    //添加属性
    private String componentName;

    public String getComponentName() {
        return componentName;
    }

    //必须配置set方法,属性设置,ioc容器是通过set方法调用,进行属性赋值!!!
    public void setComponentName(String componentName) {
        this.componentName = componentName;
    }
    
    //引用新组件
    private HappyMachine happyMachine;
    
    public HappyMachine getHappyMachine() {
        return happyMachine;
    }

    public void setHappyMachine(HappyMachine happyMachine) {
        this.happyMachine = happyMachine;
    }

    public void doWork() {
        System.out.println("HappyComponent.doWork");
    }
}

3.配置新组件

 <bean id="happyMachine" class="com.gj.ioc.HappyMachine">
    <property name="machineName" value="makeHappy"/>
</bean>

4.组件之间引用配置

<bean id="happyComponent3" class="com.gj.ioc.HappyComponent">

    <!-- property标签：通过组件类的setXxx()方法给组件对象设置属性 -->
    <!-- name属性：指定属性名（这个属性名是getXxx()、setXxx()方法定义的，和成员变量无关） -->
    <!-- value属性：指定属性值 -->
    <property name="componentName" value="veryHappy"/>

    <!-- ref 属性：通过 bean 的 id 引用另一个 bean -->
    <property name="happyMachine" ref="happyMachine"/>
</bean>

5.测试

@Test
public void testExperiment04() {
    ApplicationContext iocContainer = new ClassPathXmlApplicationContext("spring-bean-04.xml");

    HappyComponent happyComponent = iocContainer.getBean("happyComponent4", HappyComponent.class);
    //获取另一个bean
    System.out.println(happyComponent.getHappyMachine().getMachineName());
}

6.注意事项

声明bean，不分先后顺序，spring容器内部有缓存机制，先实例化后属性赋值！
ref 容易错写成value,会抛出Caused by: java.lang.IllegalStateException: Cannot convert value of type ‘java.lang.String’ to required type 异常！
只有声明到ioc容器，方可被其他bean引用！

实验五： Bean 属性赋值：内部Bean声明(了解)

1.声明内部bean配置

在bean里面配置的bean就是内部bean，内部bean只能在当前bean内部使用，在其他地方不能使用。

不会在ioc容器中，实例和存储内部bean,只会缓存类信息，每次获取的时候再实例化！！

<!-- 实验五 [重要]给bean的属性赋值：内部bean -->
<bean id="happyComponent5" class="com.atguigu.ioc.HappyComponent">
    <property name="happyMachine">
        <!-- 在一个 bean 中再声明一个 bean 就是内部 bean -->
        <!-- 内部 bean 可以直接用于给属性赋值，可以省略 id 属性 -->
        <bean class="com.gj.ioc.HappyMachine">
            <property name="machineName" value="makeHappy"/>
        </bean>
    </property>
</bean>

2.测试读取

@Test
public void testExperiment05() {

    ApplicationContext iocContainer = new ClassPathXmlApplicationContext("spring-bean-05.xml");

    HappyComponent happyComponent = iocContainer.getBean("happyComponent5", HappyComponent.class);
    //通过外部bean,可以获取专属内部bean
    System.out.println(happyComponent.getHappyMachine().getMachineName());

    //直接获取内部bean,输出! [[报错]]
    //NoSuchBeanDefinitionException: No qualifying bean of type 'com.gj.ioc.HappyMachine' available
    HappyMachine happyMachine = iocContainer.getBean(HappyMachine.class);
    System.out.println("happyMachine = " + happyMachine);
}

实验六： Bean 属性赋值：引入外部Properties配置参数

1.实现目标将Druid连接池对象交给SpringIoC容器管理！

2.加入数据库依赖

<!-- 数据库驱动 和 连接池-->
<dependency>
    <groupId>mysql</groupId>
    <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
    <version>8.0.25</version>
</dependency>

<dependency>
    <groupId>com.alibaba</groupId>
    <artifactId>druid</artifactId>
    <version>1.2.8</version>
</dependency>

3.创建外部属性文件文件位置：resources/jdbc.properties

# 配置成你的数据信息
jdbc.user=root
jdbc.password=123456
jdbc.url=jdbc:mysql:///数据库名
jdbc.driver=com.mysql.cj.jdbc.Driver

4.引入属性文件

<!-- 引入外部属性文件 -->
<context:property-placeholder location="classpath:jdbc.properties"/>

在 IDEA 中引入 Spring 配置文件中名称空间的两种操作方式：

在打字标签名的过程中根据提示选择一个正确的名称空间
对于直接复制过来的完整标签，可以在名称空间上点击，然后根据提示引入
在这里插入图片描述

5.配置连接池信息

<!-- 实验六 [重要]给bean的属性赋值：引入外部属性文件 -->
<bean id="druidDataSource" class="com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource">
    <property name="url" value="${jdbc.url}"/>
    <property name="driverClassName" value="${jdbc.driver}"/>
    <property name="username" value="${jdbc.user}"/>
    <property name="password" value="${jdbc.password}"/>
</bean>

6.读取测试

@Test
public void testExperiment06() throws SQLException {
    ApplicationContext iocContainer = new ClassPathXmlApplicationContext("spring-bean-06.xml");
    DataSource dataSource = iocContainer.getBean(DataSource.class);
    Connection connection = dataSource.getConnection();
    System.out.println("connection = " + connection);
}

实验七：高级特性：FactoryBean特性

1.FactoryBean简介

FactoryBean 接口是Spring IoC容器实例化逻辑的可插拔性点。

用于配置复杂的Bean对象，可以将创建过程存储在FactoryBean 的getObject方法！

FactoryBean<T> 接口提供三种方法：

T getObject():返回此工厂创建的对象的实例。该返回值会被存储到IoC容器！
boolean isSingleton(): 如果此 FactoryBean 返回单例，则返回 true ，否则返回 false 。此方法的默认实现返回 true （注意，lombok插件使用，可能影响效果）。
Class<?> getObjectType(): 返回 getObject() 方法返回的对象类型，如果事先不知道类型，则返回 null 。

2.FactoryBean使用场景

代理类的创建
第三方框架整合
复杂对象实例化等

3.Factorybean应用

准备FactoryBean实现类

// 实现FactoryBean接口时需要指定泛型
// 泛型类型就是当前工厂要生产的对象的类型
public class HappyFactoryBean implements FactoryBean<HappyMachine> {
    
    private String machineName;
    
    public String getMachineName() {
        return machineName;
    }
    
    public void setMachineName(String machineName) {
        this.machineName = machineName;
    }
    
    @Override
    public HappyMachine getObject() throws Exception {
    
        // 方法内部模拟创建、设置一个对象的复杂过程
        HappyMachine happyMachine = new HappyMachine();
    
        happyMachine.setMachineName(this.machineName);
    
        return happyMachine;
    }
    
    @Override
    public Class<?> getObjectType() {
    
        // 返回要生产的对象的类型
        return HappyMachine.class;
    }
}

2.配置FactoryBean实现类

<!-- FactoryBean机制 -->
<!-- 这个bean标签中class属性指定的是HappyFactoryBean，但是将来从这里获取的bean是HappyMachine对象 -->
<bean id="happyMachine7" class="com.gj.ioc.HappyFactoryBean">
    <!-- property标签仍然可以用来通过setXxx()方法给属性赋值 -->
    <property name="machineName" value="iceCreamMachine"/>
</bean>

3.测试读取FactoryBean和FactoryBean.getObject对象

@Test
public void testExperiment07()  {

    ApplicationContext iocContainer = new ClassPathXmlApplicationContext("spring-bean-07.xml");

    //注意: 直接根据声明FactoryBean的id,获取的是getObject方法返回的对象
    HappyMachine happyMachine = iocContainer.getBean("happyMachine7",HappyMachine.class);
    System.out.println("happyMachine = " + happyMachine);

    //如果想要获取FactoryBean对象, 直接在id前添加&符号即可!  &happyMachine7 这是一种固定的约束
    Object bean = iocContainer.getBean("&happyMachine7");
    System.out.println("bean = " + bean);
}

4.FactoryBean和BeanFactory区别

FactoryBean是 Spring 中一种特殊的 bean，可以在 getObject() 工厂方法自定义的逻辑创建Bean！是一种能够生产其他 Bean 的 Bean。FactoryBean 在容器启动时被创建，而在实际使用时则是通过调用 getObject() 方法来得到其所生产的 Bean。因此，FactoryBean 可以自定义任何所需的初始化逻辑，生产出一些定制化的 bean。

一般情况下，整合第三方框架，都是通过定义FactoryBean实现！！！

BeanFactory 是 Spring 框架的基础，其作为一个顶级接口定义了容器的基本行为，例如管理 bean 的生命周期、配置文件的加载和解析、bean 的装配和依赖注入等。BeanFactory 接口提供了访问 bean 的方式，例如 getBean() 方法获取指定的 bean 实例。它可以从不同的来源（例如 Mysql 数据库、XML 文件、Java 配置类等）获取 bean 定义，并将其转换为 bean 实例。同时，BeanFactory 还包含很多子类（例如，ApplicationContext 接口）提供了额外的强大功能。

总的来说，FactoryBean 和 BeanFactory 的区别主要在于前者是用于创建 bean 的接口，它提供了更加灵活的初始化定制功能，而后者是用于管理 bean 的框架基础接口，提供了基本的容器功能和 bean 生命周期管理。

实验八：高级特性：Bean的作用域

1.Bean作用域概念

<bean 标签声明Bean，只是将Bean的信息配置给SpringIoC容器！

在IoC容器中，这些<bean标签对应的信息转成Spring内部 BeanDefinition 对象，BeanDefinition 对象内，包含定义的信息（id,class,属性等等）！

这意味着，BeanDefinition与类概念一样，SpringIoC容器可以可以根据BeanDefinition对象反射创建多个Bean对象实例。

具体创建多少个Bean的实例对象，由Bean的作用域Scope属性指定！

默认情况：我们全局只需要实例化一个Bean对象，绝大情况我们也仅需创建一个对象！

2.常用作用域

取值	含义	创建对象的时机	默认值
singleton	在 IOC 容器中，这个 bean 的对象始终为单实例	IOC 容器初始化时	是
prototype	这个 bean 在 IOC 容器中有多个实例	获取 bean 时	否

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

取值	含义	创建对象的时机	默认值
request	请求范围内有效的实例	每次请求	否
session	会话范围内有效的实例	每次会话	否

3.作用域配置和测试

配置scope范围

<!--bean的作用域 -->
<!-- scope属性：取值singleton（默认值），bean在IOC容器中只有一个实例，IOC容器初始化时创建对象 -->
<!-- scope属性：取值prototype，bean在IOC容器中可以有多个实例，getBean()时创建对象 -->
<bean id="happyMachine8" scope="prototype" class="com.gj.ioc.HappyMachine">
    <property name="machineName" value="happyMachine"/>
</bean>

<bean id="happyComponent8" scope="singleton" class="com.gj.ioc.HappyComponent">
    <property name="componentName" value="happyComponent"/>
</bean>

测试读取

@Test
public void testExperiment08()  {
    ApplicationContext iocContainer = new ClassPathXmlApplicationContext("spring-bean-08.xml");

    HappyMachine bean = iocContainer.getBean(HappyMachine.class);
    HappyMachine bean1 = iocContainer.getBean(HappyMachine.class);
    //多例对比 false
    System.out.println(bean == bean1);

    HappyComponent bean2 = iocContainer.getBean(HappyComponent.class);
    HappyComponent bean3 = iocContainer.getBean(HappyComponent.class);
    //单例对比 true
    System.out.println(bean2 == bean3);
}

实验九：高级特性：Bean的生命周期

1.理解Bean的生命周期作用

Spring Framework的Bean生命周期是指一个Bean对象从它的创建、初始化到销毁的整个过程。理解Spring Bean的生命周期可以帮助开发者更好地管理Bean，可以实现以下目的：

了解bean的实例化过程和理解配置特点；
掌握可以参与实例化过程的对外接口，并进行实例化组件定制；
辅助理解AOP、声明式事务等组件扩展实现原理；

2.Bean生命周期清单和步骤内容
在这里插入图片描述

Spring Bean 基础的生命周期指从 Spring 容器创建 Bean 实例开始，到 Bean 销毁的整个过程，可以按照以下流程分为以下几个阶段：

阶段一：加载Bean定义：

Spring容器读取XML文件或其他配置文件，解析配置信息。
将解析后的配置信息转换为Spring内部数据结构（BeanDefinition对象）。
存储BeanDefinition对象，待进行组件实例化。

阶段二：实例化Bean组件：

根据BeanDefinition中的信息，通过有参构造或无参构造实例化Bean对象。
如果有依赖其他Bean的情况，先实例化被依赖的Bean。
此步骤单纯实例化Bean和依赖的Bean组件，不会进行属性赋值。

阶段三：设置Bean属性

Spring容器将根据BeanDefinition中的配置，通过setter方法或字段直接注入属性值。这一步骤称为属性注入或依赖注入。
因为Spring容器属性设置和实例化过程是分离的，所以在Spring的配置文件中（无论是XML配置还是注解配置），组件声明和引用的顺序可以灵活安排。Spring容器会根据依赖关系自动调整加载顺序，确保所有依赖关系都能正确解析。

阶段四：调用Bean的初始化方法：

如果Bean实现了InitializingBean接口，Spring将调用其afterPropertiesSet()方法。
如果在XML配置中定义了init-method，则执行该方法。
如果Bean使用了@PostConstruct注解，则执行被注解的方法。
此阶段调用自定义初始化方法，可以进行相关的初始化工作，类似： Servlet的init方法。

阶段五：Bean可以使用：

此时Bean已经初始化完成，可以被其他Bean引用或者被容器直接使用。

阶段六：调用Bean的销毁方法阶段（仅适用于单例Bean）：

如果Bean实现了DisposableBean接口，Spring将调用其destroy()方法。
如果在XML配置中定义了destroy-method，则执行该方法。
如果Bean使用了@PreDestroy注解，则在销毁之前执行被注解的方法。
此阶段调用自定义销毁方法，可以进行相关的清理工作，类似： Servlet的destroy方法。

3.演示自定义初始化和销毁方法调用

组件类中声明初始化和销毁方法

/**
  * 方法要求:
  *   1. 命名随意
  *   2. 访问修饰符必须是public
  *   3. 返回值类型必须是void
  *   4. 形参列表必须为null
  */
public void start(){
    System.out.println("bean的初始化方法");
}

public void end(){
    System.out.println("bean的销毁时候,调用的方法");
}

配置文件中配置 init-method / destroy-method 属性

<?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.xsd http://www.springframework.org/schema/context https://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">
        <!-- 声明bean,并且指定初始化和销毁方法
              init-method 指定初始化方法
              destroy-method 指定销毁方法
        -->
        <bean id="myBean"  class="com.gj.lifecycle.MyBean" init-method="start" destroy-method="end"/>

</beans>

4.生命周期对外暴露接口
在这里插入图片描述

同时，Spring提供了一些外置接口，允许开发者在加载过程中进行自定义的插入和扩展：

BeanFactoryPostProcessor接口：

在容器实例化任何Bean之前，允许对BeanDefinition进行修改。可以用于动态修改Bean配置，或者注册新的BeanDefinition。
调用时机在阶段一和阶段二之间。
Bean设置属性时读取外部配置就利用此接口进行扩展（${key}-> 替换 -> 对应的具体参数值）。

BeanPostProcessor接口：

提供了两个方法，postProcessBeforeInitialization()和postProcessAfterInitialization()，允许在Bean初始化前后进行自定义操作。
调用时机在阶段三四之间和阶段四五之间。
可以进行Bean实例化后的扩展，后面要讲解的AOP就是利用此接口进行实现。

其他接口（了解）：

BeanDefinitionRegistryPostProcessor接口：用于处理Bean定义的注册过程，允许对Bean定义进行修改、补充或删除。功能与BeanFactoryPostProcessor接口类似！
Aware系列接口：提供了BeanNameAware、BeanFactoryAware和ApplicationContextAware等接口，允许Bean在被容器实例化后获取与容器相关的信息！

5.演示BeanFactoryPostProcessor和BeanPostProcessor接口

BeanFactoryPostProcessor接口演示

public class MyBeanFactoryPostProcessor implements BeanFactoryPostProcessor {


    /**
     * ConfigurableListableBeanFactory beanFactory -> ioc容器,容器中没有组件,只有组件的信息!!
     *
     * @param beanFactory the bean factory used by the application context
     * @throws BeansException
     */
    @Override
    public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException {

        System.out.println("MyBeanFactoryPostProcessor.postProcessBeanFactory");

        BeanDefinition goodsDef = beanFactory.getBeanDefinition("goods");
        //修改属性
        goodsDef.getPropertyValues().addPropertyValue("saasId",1);

    }
}

BeanPostProcessor接口演示

public class MyBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor {


    @Override
    public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        System.out.println("MyBeanPostProcessor.postProcessBeforeInitialization");
        System.out.println("bean = " + bean + ", beanName = " + beanName);
        return bean;
    }

    @Override
    public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        //动态代理技术 bean[目标对象] -> 动态代理技术 -> 代理对象
        return new Goods(); //代理对象
    }
}

二者容器配置

<bean class="com.gj.ioc_09.MyBeanFactoryPostProcessor"/>
<bean class="com.gj.ioc_09.MyBeanPostProcessor"/>

基于 XML+注解方式管理 Bean

实验一： Bean注解标记和扫描(IoC)

注解理解

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。

举例：元旦联欢会要布置教室，蓝色的地方贴上元旦快乐四个字，红色的地方贴上拉花，黄色的地方贴上气球。
在这里插入图片描述

班长做了所有标记，同学们来完成具体工作。墙上的标记相当于我们在代码中使用的注解，后面同学们做的工作，相当于框架的具体操作。

扫描理解

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。

准备项目pom.xml

<dependencies>
    <!--spring context依赖-->
    <!--当你引入Spring Context依赖之后，表示将Spring的基础依赖引入了-->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework</groupId>
        <artifactId>spring-context</artifactId>
        <version>6.0.6</version>
    </dependency>

    <!--junit5测试-->
    <dependency>
        <groupId>org.junit.jupiter</groupId>
        <artifactId>junit-jupiter-api</artifactId>
        <version>5.3.1</version>
    </dependency>
</dependencies>

准备组件类

/**
 * projectName: com.gj.components
 *
 * description: 普通的组件
 */
@Component
public class CommonComponent {
}

/**
 * projectName: com.gj.components
 *
 * description: controller类型组件
 */
@Controller
public class XxxController {
}

/**
 * projectName: com.gj.components
 *
 * description: service类型组件
 */
@Service
public class XxxService {
}

/**
 * projectName: com.gj.components
 *
 * description: dao类型组件
 */
@Repository
public class XxxDao {
}

组件添加标记注解

Spring 提供了以下多个注解，这些注解可以直接标注在 Java 类上，将它们定义成 Spring Bean。

注解	说明
@Component	该注解用于描述 Spring 中的 Bean，它是一个泛化的概念，仅仅表示容器中的一个组件（Bean），并且可以作用在应用的任何层次，例如 Service 层、Dao 层等。使用时只需将该注解标注在相应类上即可。
@Repository	该注解用于将数据访问层（Dao 层）的类标识为 Spring 中的 Bean，其功能与 @Component 相同。
@Service	该注解通常作用在业务层（Service 层），用于将业务层的类标识为 Spring 中的 Bean，其功能与 @Component 相同。
@Controller	该注解通常作用在控制层（如SpringMVC 的 Controller），用于将控制层的类标识为 Spring 中的 Bean，其功能与 @Component 相同。

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Component
public @interface Controller {

/**
	 * The value may indicate a suggestion for a logical component name,
	 * to be turned into a Spring bean in case of an autodetected component.
	 * @return the suggested component name, if any (or empty String otherwise)
	 */
	@AliasFor(annotation = Component.class)
	String value() default "";
}

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，也就是语法层面没有区别。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、程序结构严谨！我们肯定不能随便胡乱标记。

配置文件确定扫描范围

基本扫描配置

<?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.xsd http://www.springframework.org/schema/context https://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">
    <!-- 配置自动扫描的包 -->
    <!-- 1.包要精准,提高性能!
         2.会扫描指定的包和子包内容
         3.多个包可以使用,分割 例如: com.gj.controller,com.gj.service等
    -->
    <context:component-scan base-package="com.gj.components"/>
  
</beans>

指定排除组件

<!-- 情况三：指定不扫描的组件 -->
<context:component-scan base-package="com.gj.components">
    
    <!-- context:exclude-filter标签：指定排除规则 -->
    <!-- type属性：指定根据什么来进行排除，annotation取值表示根据注解来排除 -->
    <!-- expression属性：指定排除规则的表达式，对于注解来说指定全类名即可 -->
    <context:exclude-filter type="annotation" expression="org.springframework.stereotype.Controller"/>
</context:component-scan>

指定扫描组件

<!-- 情况四：仅扫描指定的组件 -->
<!-- 仅扫描 = 关闭默认规则 + 追加规则 -->
<!-- use-default-filters属性：取值false表示关闭默认扫描规则 -->
<context:component-scan base-package="com.gj.ioc.components" 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 -->
    <context:include-filter type="annotation" expression="org.springframework.stereotype.Controller"/>
</context:component-scan>

组件BeanName问题

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——id 属性的值，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：SoldierController 类对应的 bean 的 id 就是 soldierController。

使用value属性指定：

@Controller(value = "tianDog")
public class SoldierController {
}

当注解中只设置一个属性时，value属性的属性名可以省略：

@Service("smallDog")
public class SoldierService {
}

总结

注解方式IoC只是标记哪些类要被Spring管理
最终，我们还需要XML方式或者后面讲解Java配置类方式指定注解生效的包
现阶段配置方式为注解（标记）+ XML（扫描）

实验二： Bean属性赋值：引用类型自动装配(DI)

设定场景

SoldierController 需要 SoldierService
SoldierService 需要 SoldierDao
同时在各个组件中声明要调用的方法。
SoldierController中声明方法

import org.springframework.stereotype.Controller;

@Controller(value = "tianDog")
public class SoldierController {

    private SoldierService soldierService;

    public void getMessage() {
        soldierService.getMessage();
    }
}

SoldierService中声明方法

@Service("smallDog")
public class SoldierService {

    private SoldierDao soldierDao;

    public void getMessage() {
        soldierDao.getMessage();
    }
}

SoldierDao中声明方法

@Repository
public class SoldierDao {

    public void getMessage() {
        System.out.print("I am a soldier");
    }

}

自动装配实现

前提

参与自动装配的组件（需要装配、被装配）全部都必须在IoC容器中。

注意：不区分IoC的方式！XML和注解都可以！

@Autowired注解

在成员变量上直接标记@Autowired注解即可，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。

给Controller装配Service

@Controller(value = "tianDog")
public class SoldierController {
    
    @Autowired
    private SoldierService soldierService;
    
    public void getMessage() {
        soldierService.getMessage();
    }
}

给Service装配Dao

@Service("smallDog")
public class SoldierService {
    
    @Autowired
    private SoldierDao soldierDao;
    
    public void getMessage() {
        soldierDao.getMessage();
    }
}

@Autowired注解细节

标记位置

成员变量与xml进行bean ref引用不同，他不需要有set方法！
构造器

@Controller(value = "tianDog")
public class SoldierController {
    
    private SoldierService soldierService;
    
    @Autowired
    public SoldierController(SoldierService soldierService) {
        this.soldierService = soldierService;
    }
    ……

setXxx()方法

@Controller(value = "tianDog")
public class SoldierController {

    private SoldierService soldierService;

    @Autowired
    public void setSoldierService(SoldierService soldierService) {
        this.soldierService = soldierService;
    }
    ……

工作流程
在这里插入图片描述

-   首先根据所需要的组件类型到 IOC 容器中查找
    -   能够找到唯一的 bean：直接执行装配
    -   如果完全找不到匹配这个类型的 bean：装配失败
    -   和所需类型匹配的 bean 不止一个
        -   没有 @Qualifier 注解：根据 @Autowired 标记位置成员变量的变量名作为 bean 的 id 进行匹配
            -   能够找到：执行装配
            -   找不到：装配失败
        -   使用 @Qualifier 注解：根据 @Qualifier 注解中指定的名称作为 bean 的id进行匹配
            -   能够找到：执行装配
            -   找不到：装配失败
```java
@Controller(value = "tianDog")
public class SoldierController {
    
    @Autowired
    @Qualifier(value = "maomiService222")
    // 根据面向接口编程思想，使用接口类型引入Service组件
    private ISoldierService soldierService;
```

佛系装配

给 @Autowired 注解设置 required = false 属性表示：能装就装，装不上就不装。但是实际开发时，基本上所有需要装配组件的地方都是必须装配的，用不上这个属性

@Controller(value = "tianDog")
public class SoldierController {

    // 给@Autowired注解设置required = false属性表示：能装就装，装不上就不装
    @Autowired(required = false)
    private ISoldierService soldierService;

扩展JSR-250注解@Resource

JSR系列注解介绍

JSR（Java Specification Requests）是Java平台标准化进程中的一种技术规范，而JSR注解是其中一部分重要的内容。按照JSR的分类以及注解语义的不同，可以将JSR注解分为不同的系列，主要有以下几个系列：

JSR-175: 这个JSR是Java SE 5引入的，是Java注解最早的规范化版本，Java SE 5后的版本中都包含该JSR中定义的注解。主要包括以下几种标准注解：

@Deprecated: 标识一个程序元素（如类、方法或字段）已过时，并且在将来的版本中可能会被删除。

@Override: 标识一个方法重写了父类中的方法。

@SuppressWarnings: 抑制编译时产生的警告消息。

@SafeVarargs: 标识一个有安全性警告的可变参数方法。

@FunctionalInterface: 标识一个接口只有一个抽象方法，可以作为lambda表达式的目标。
JSR-250: 这个JSR主要用于在Java EE 5中定义一些支持注解。该JSR主要定义了一些用于进行对象管理的注解，包括：

@Resource: 标识一个需要注入的资源，是实现Java EE组件之间依赖关系的一种方式。

@PostConstruct: 标识一个方法作为初始化方法。

@PreDestroy: 标识一个方法作为销毁方法。

@Resource.AuthenticationType: 标识注入的资源的身份验证类型。

@Resource.AuthenticationType: 标识注入的资源的默认名称。
JSR-269: 这个JSR主要是Java SE 6中引入的一种支持编译时元数据处理的框架，即使用注解来处理Java源文件。该JSR定义了一些可以用注解标记的注解处理器，用于生成一些元数据，常用的注解有：

@SupportedAnnotationTypes: 标识注解处理器所处理的注解类型。

@SupportedSourceVersion: 标识注解处理器支持的Java源码版本。
JSR-330: 该JSR主要为Java应用程序定义了一个依赖注入的标准，即Java依赖注入标准（javax.inject）。在此规范中定义了多种注解，包括：

@Named: 标识一个被依赖注入的组件的名称。

@Inject: 标识一个需要被注入的依赖组件。

@Singleton: 标识一个组件的生命周期只有一个唯一的实例。
JSR-250: 这个JSR主要是Java EE 5中定义一些支持注解。该JSR包含了一些支持注解，可以用于对Java EE组件进行管理，包括：

@RolesAllowed: 标识授权角色

@PermitAll: 标识一个活动无需进行身份验证。

@DenyAll: 标识不提供针对该方法的访问控制。

@DeclareRoles: 声明安全角色。但是你要理解JSR是Java提供的技术规范，也就是说，他只是规定了注解和注解的含义，JSR并不是直接提供特定的实现，而是提供标准和指导方针，由第三方框架（Spring）和库来实现和提供对应的功能。

JSR-250 @Resource注解

@Resource注解也可以完成属性注入。那它和@Autowired注解有什么区别？

@Resource注解是JDK扩展包中的，也就是说属于JDK的一部分。所以该注解是标准注解，更加具有通用性。(JSR-250标准中制定的注解类型。JSR是Java规范提案。)
@Autowired注解是Spring框架自己的。
@Resource注解默认根据Bean名称装配，未指定name时，使用属性名作为name。通过name找不到的话会自动启动通过类型装配。
@Autowired注解默认根据类型装配，如果想根据名称装配，需要配合@Qualifier注解一起用。
@Resource注解用在属性上、setter方法上。
@Autowired注解用在属性上、setter方法上、构造方法上、构造方法参数上。 @Resource注解属于JDK扩展包，所以不在JDK当中，需要额外引入以下依赖：【如果是JDK8的话不需要额外引入依赖。高于JDK11或低于JDK8需要引入以下依赖。】

<dependency>
    <groupId>jakarta.annotation</groupId>
    <artifactId>jakarta.annotation-api</artifactId>
    <version>2.1.1</version>
</dependency>

@Resource使用

@Controller
public class XxxController {
    /**
     * 1. 如果没有指定name,先根据属性名查找IoC中组件xxxService
     * 2. 如果没有指定name,并且属性名没有对应的组件,会根据属性类型查找
     * 3. 可以指定name名称查找!  @Resource(name='test') == @Autowired + @Qualifier(value='test')
     */
    @Resource
    private XxxService xxxService;

    //@Resource(name = "指定beanName")
    //private XxxService xxxService;

    public void show(){
        System.out.println("XxxController.show");
        xxxService.show();
    }
}

实验三： Bean属性赋值：基本类型属性赋值(DI)

@Value 通常用于注入外部化属性

声明外部配置

application.properties

catalog.name=MovieCatalog

xml引入外部配置

<!-- 引入外部配置文件-->
<context:property-placeholder location="application.properties" />

@Value注解读取配置

package com.gj.components;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.stereotype.Component;

/**
 * projectName: com.atguigu.components
 *
 * description: 普通的组件
 */
@Component
public class CommonComponent {

    /**
     * 情况1: ${key} 取外部配置key对应的值!
     * 情况2: ${key:defaultValue} 没有key,可以给与默认值
     */
    @Value("${catalog:默认值}")
    private String name;

    public String getName() {
        return name;
    }

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

基于配置类+注解方式管理 Bean

完全注解开发理解

Spring 完全注解配置（Fully Annotation-based Configuration）是指通过 Java配置类代码来配置 Spring 应用程序，使用注解来替代原本在 XML 配置文件中的配置。相对于 XML 配置，完全注解配置具有更强的类型安全性和更好的可读性。

两种方式思维转化：
在这里插入图片描述

实验一：配置类和扫描注解

xml+注解方式

配置文件application.xml

<?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.xsd http://www.springframework.org/schema/context https://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">


    <!-- 配置自动扫描的包 -->
    <!-- 1.包要精准,提高性能!
         2.会扫描指定的包和子包内容
         3.多个包可以使用,分割 例如: com.gj.controller,com.gj.service等
    -->
    <context:component-scan base-package="com.gj.components"/>

    <!-- 引入外部配置文件-->
    <context:property-placeholder location="application.properties" />
</beans>

测试创建IoC容器

// xml方式配置文件使用ClassPathXmlApplicationContext容器读取
 ApplicationContext applicationContext =
                new ClassPathXmlApplicationContext("application.xml");

配置类+注解方式（完全注解方式）

使用 @Configuration 注解将一个普通的类标记为 Spring 的配置类。

import org.springframework.context.annotation.ComponentScan;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.context.annotation.PropertySource;

//标注当前类是配置类，替代application.xml    
@Configuration
//使用注解读取外部配置，替代 <context:property-placeholder标签
@PropertySource("classpath:application.properties")
//使用@ComponentScan注解,可以配置扫描包,替代<context:component-scan标签
@ComponentScan(basePackages = {"com.gj.components"})
public class MyConfiguration {
    
}

测试创建IoC容器

// AnnotationConfigApplicationContext 根据配置类创建 IOC 容器对象
ApplicationContext iocContainerAnnotation = 
new AnnotationConfigApplicationContext(MyConfiguration.class);

总结：

@Configuration指定一个类为配置类，可以添加配置注解，替代配置xml文件

@ComponentScan(basePackages = {“包”,“包”}) 替代<context:component-scan标签实现注解扫描

@PropertySource(“classpath:配置文件地址”) 替代 <context:property-placeholder标签

配合IoC/DI注解，可以进行完整注解开发！

实验二：@Bean定义组件

场景需求：将Druid连接池对象存储到IoC容器

需求分析：第三方jar包的类，添加到ioc容器，无法使用@Component等相关注解！因为源码jar包内容为只读模式！

xml方式实现：

<?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.xsd http://www.springframework.org/schema/context https://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">


    <!-- 引入外部属性文件 -->
    <context:property-placeholder location="classpath:jdbc.properties"/>

    <!-- 实验六 [重要]给bean的属性赋值：引入外部属性文件 -->
    <bean id="druidDataSource" class="com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource">
        <property name="url" value="${jdbc.url}"/>
        <property name="driverClassName" value="${jdbc.driver}"/>
        <property name="username" value="${jdbc.user}"/>
        <property name="password" value="${jdbc.password}"/>
    </bean>

</beans>

配置类方式实现：

@Bean 注释用于指示方法实例化、配置和初始化要由 Spring IoC 容器管理的新对象。对于那些熟悉 Spring 的 <beans/> XML 配置的人来说， @Bean 注释与 <bean/> 元素起着相同的作用。

//标注当前类是配置类，替代application.xml    
@Configuration
//引入jdbc.properties文件
@PropertySource({"classpath:application.properties","classpath:jdbc.properties"})
@ComponentScan(basePackages = {"com.gj.components"})
public class MyConfiguration {

    //如果第三方类进行IoC管理,无法直接使用@Component相关注解
    //解决方案: xml方式可以使用<bean标签
    //解决方案: 配置类方式,可以使用方法返回值+@Bean注解
    @Bean
    public DataSource createDataSource(@Value("${jdbc.user}") String username,
                                       @Value("${jdbc.password}")String password,
                                       @Value("${jdbc.url}")String url,
                                       @Value("${jdbc.driver}")String driverClassName){
        //使用Java代码实例化
        DruidDataSource dataSource = new DruidDataSource();
        dataSource.setUsername(username);
        dataSource.setPassword(password);
        dataSource.setUrl(url);
        dataSource.setDriverClassName(driverClassName);
        //返回结果即可
        return dataSource;
    }
}

实验三：高级特性：@Bean注解细节

@Bean生成BeanName问题

public @interface Bean {
    //前两个注解可以指定Bean的标识
    @AliasFor("name")
    String[] value() default {};
    @AliasFor("value")
    String[] name() default {};
  
    //autowireCandidate 属性来指示该 Bean 是否候选用于自动装配。
    //autowireCandidate 属性默认值为 true，表示该 Bean 是一个默认的装配目标，
    //可被候选用于自动装配。如果将 autowireCandidate 属性设置为 false，则说明该 Bean 不是默认的装配目标，不会被候选用于自动装配。
    boolean autowireCandidate() default true;

    //指定初始化方法
    String initMethod() default "";
    //指定销毁方法
    String destroyMethod() default "(inferred)";
}

指定@Bean的名称：

@Configuration
public class AppConfig {

  @Bean("myThing") //指定名称
  public Thing thing() {
    return new Thing();
  }
}

@Bean 注解标注方法，缺省情况下，Bean 名称与方法名称相同。下面的示例演示 @Bean 方法声明：

@Configuration
public class AppConfig {

  @Bean
  public TransferServiceImpl transferService() {
    return new TransferServiceImpl();
  }
}

前面的配置完全等同于下面的Spring XML：

<beans>
  <bean id="transferService" class="com.acme.TransferServiceImpl"/>
</beans>

@Bean 初始化和销毁方法指定

@Bean 注解支持指定任意初始化和销毁回调方法，非常类似于 Spring XML 在 bean 元素上的 init-method 和 destroy-method 属性，如以下示例所示：

public class BeanOne {

  public void init() {
    // initialization logic
  }
}

public class BeanTwo {

  public void cleanup() {
    // destruction logic
  }
}

@Configuration
public class AppConfig {

  @Bean(initMethod = "init")
  public BeanOne beanOne() {
    return new BeanOne();
  }

  @Bean(destroyMethod = "cleanup")
  public BeanTwo beanTwo() {
    return new BeanTwo();
  }
}

@Bean Scope作用域

可以指定使用 @Bean 注解定义的 bean 应具有特定范围。默认作用域为 singleton ，但您可以使用 @Scope 注解覆盖此范围，如以下示例所示：

@Configuration
public class MyConfiguration {

  @Bean
  @Scope("prototype")
  public Encryptor encryptor() {
    // ...
  }
}

@Bean方法之间依赖

准备组件

public class HappyMachine {
    
    private String machineName;
    
    public String getMachineName() {
        return machineName;
    }
    
    public void setMachineName(String machineName) {
        this.machineName = machineName;
    }
}

public class HappyComponent {
    //引用新组件
    private HappyMachine happyMachine;

    public HappyMachine getHappyMachine() {
        return happyMachine;
    }

    public void setHappyMachine(HappyMachine happyMachine) {
        this.happyMachine = happyMachine;
    }

    public void doWork() {
        System.out.println("HappyComponent.doWork");
    }
}

Java配置类实现：

方案1：

直接调用方法返回 Bean 实例：在一个 @Bean 方法中直接调用其他 @Bean 方法来获取 Bean 实例，虽然是方法调用，也是通过IoC容器获取对应的Bean，例如：

@Configuration
public class JavaConfig {

    @Bean
    public HappyMachine happyMachine(){
        return new HappyMachine();
    }

    @Bean
    public HappyComponent happyComponent(){
        HappyComponent happyComponent = new HappyComponent();
        //直接调用方法即可! 
        happyComponent.setHappyMachine(happyMachine());
        return happyComponent;
    }
}

方案2：

参数引用法：通过方法参数传递 Bean 实例的引用来解决 Bean 实例之间的依赖关系，例如：

package com.gj.config;

import com.gj.ioc.HappyComponent;
import com.gj.ioc.HappyMachine;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

/**
 * projectName: com.atguigu.config
 * description: 配置HappyComponent和HappyMachine关系
 */

@Configuration
public class JavaConfig {

    @Bean
    public HappyMachine happyMachine(){
        return new HappyMachine();
    }

    /**
     * 可以直接在形参列表接收IoC容器中的Bean!
     *    情况1: 直接指定类型即可
     *    情况2: 如果有多个bean,(HappyMachine 名称 ) 形参名称等于要指定的bean名称!
     *           例如:
     *               @Bean
     *               public Foo foo1(){
     *                   return new Foo();
     *               }
     *               @Bean
     *               public Foo foo2(){
     *                   return new Foo()
     *               }
     *               @Bean
     *               public Component component(Foo foo1 , Foo foo2 通过此处指定引入的bean)
     */
    @Bean
    public HappyComponent happyComponent(HappyMachine happyMachine){
        HappyComponent happyComponent = new HappyComponent();
        //赋值
        happyComponent.setHappyMachine(happyMachine);
        return happyComponent;
    }

}

实验四：高级特性：@Import扩展

@Import 注释允许从另一个配置类加载 @Bean 定义，如以下示例所示：

@Configuration
public class ConfigA {

  @Bean
  public A a() {
    return new A();
  }
}

@Configuration
@Import(ConfigA.class)
public class ConfigB {

  @Bean
  public B b() {
    return new B();
  }
}

现在，在实例化上下文时不需要同时指定 ConfigA.class 和 ConfigB.class ，只需显式提供 ConfigB ，如以下示例所示：

public static void main(String[] args) {
  ApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(ConfigB.class);

  // now both beans A and B will be available...
  A a = ctx.getBean(A.class);
  B b = ctx.getBean(B.class);
}

此方法简化了容器实例化，因为只需要处理一个类，而不是要求您在构造期间记住可能大量的 @Configuration 类。

实验五：高级特性：@Conditional扩展

@Conditional介绍

@Conditional是Spring4新提供的注解，能够根据一定的条件进行判断，满足条件就给容器注入bean。

了解@Conditional辅助我们更灵活的进行Bean注入和更好的解读SpringBoot原理代码！

@Target({ElementType.TYPE, ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface Conditional {
  Class<? extends Condition>[] value();
}

从代码中可以看到，需要传入一个Class数组,并且需要继承Condition接口：

public interface Condition {
  boolean matches(ConditionContext var1, AnnotatedTypeMetadata var2)
}

Condition是一个接口,返回true就注入bean，false则不注入。如果有多个实现类，必须全部满足方可注入！

@Conditional 使用示例

package com.gj.bean;

public class User {
  
    private String name;
    private int age;
    
    public User(String name, int age) {
      this.name = name;
        this.age = age;
    }
    
    @Override
    public String toString() {
      return "User{" + "name=" + name + ", age=" + age + "}";
    }
    
    // getter/setter方法省略
}

编写配置类BeanConfig,注入两个User实例:

@Configuration
public class BeanConfig {
  
    @Bean(name = "bill")
    public User user1() {
      return new User("Bill Gates", 62);
    }
    
    @Bean(name = "linus")
    public User user2() {
      return new User("Linus", 48);
    }
}

编写测试类，查看User实例是否注入:

public class ConditionalTest {
  
  @Test
  public void test1() {
      AnnotationConfigApplicationContext applicationContext =
              new AnnotationConfigApplicationContext(BeanConfig.class);
      //根据类型,获取全部bean,返回 id - bean实例 组成的map!
      Map<String, User> map = applicationContext.getBeansOfType(User.class);
      System.out.println(map);
  }
   
}

输出结果如下:

{bill=User{name=Bill Gates, age=62}, linus=User{name=Linus, age=48}}

这时候问题来了，如果我们想根据当前操作系统来注入User实例(windows系统下注入bill, linux系统下注入linus)，那么该怎么做呢？

这就需要我们用到@Conditional注解了。

首先我们先继承Condition接口，自定义判断条件

public class WindowsCondition implements Condition {
  
    /**
    * @param conditionContext:判断条件能使用的上下文环境
    * @param annotatedTypeMetadata:注解所在位置的注解信息
    */
    @Override
    public boolean matches(ConditionContext conditionContext, AnnotatedTypeMetadata annotatedTypeMetadata) {
      //获取ioc使用的beanFactory
        ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = conditionContext.getBeanFactory();
        //获取类加载器
        ClassLoader classLoader = conditionContext.getClassLoader();
        //获取当前环境信息
        Environment environment = conditionContext.getEnvironment();
        //获取bean定义的注册类
        BeanDefinitionRegistry registry = conditionContext.getRegistry();
        
        //获取当前系统名
         String property = environment.getProperty("os.name");
        //如果包含 Windows则说明是windows系统，返回true,否则返回false
        if(property.contains("Windows")) {
          return true;
        }
        return false;
    }
}

public class LinuxCondition implements Condition {
  
    @Override
    public boolean matches(ConditionContext conditionContext, AnnotatedTypeMetadata annotatedTypeMetadata) {
    Environment environment = conditionContext.getEnvironment();
    
    String property = environment.getProperty("os.name");
    if(property.contains("Linux")) {
      return true;
    }
    return false;
    
    }
}

将上面配置的Condition子类传递给@Conditonal注解

@Configuration
public class BeanConfig {
  
    //只有一个类时，大括号可以省略
    @Conditional({WindowsCondition.class})
    @Bean(name = "bill")
    public User user1() {
      return new User("Bill Gates", 62);
    }
    
    @Conditional({LinuxCondition.class})
    @Bean(name = "linus")
    public User user2() {
      return new User("Linus", 48);
    }
}

测试:

public class ConditionalTest {
       @Test
   public void test1() {
       AnnotationConfigApplicationContext applicationContext = 
           new AnnotationConfigApplicationContext(BeanConfig.class);
       String osname = applicationContext.getEnvironment().getProperty("os.name");
       System.out.println("当前系统为" + osname);
       Map<String, User> map = applicationContext.getBeansOfType(User.class);
       System.out.println(map);
   }
   
}

运行结果：

当前系统为Windows 10
{bill=User{name='Bill Gates', age=62}}

三种配置方式总结

XML方式配置总结

所有内容写到xml格式配置文件中
声明bean通过<bean标签
<bean标签包含基本信息（id,class）和属性信息 <property name value / ref
引入外部的properties文件可以通过<context:property-placeholder
IoC具体容器实现选择ClassPathXmlApplicationContext对象

XML+注解方式配置总结

注解负责标记IoC的类和进行属性装配
引入外部的properties文件可以通过<context:property-placeholder
xml文件依然需要，需要通过<context:component-scan标签指定注解范围
标记IoC注解：@Component,@Service,@Controller,@Repository
标记DI注解：@Autowired @Qualifier @Resource @Value
IoC具体容器实现选择ClassPathXmlApplicationContext对象

完全注解方式配置总结

完全注解方式指的是去掉xml文件，使用配置类 + 注解实现
xml文件替换成使用@Configuration注解标记的类
标记IoC注解：@Component,@Service,@Controller,@Repository
标记DI注解：@Autowired @Qualifier @Resource @Value
<context:component-scan标签指定注解范围使用@ComponentScan(basePackages = {“com.atguigu.components”})替代
<context:property-placeholder引入外部配置文件使用@PropertySource({“classpath:application.properties”,“classpath:jdbc.properties”})替代
管理第三方组件使用@Bean注解和方法实现
IoC具体容器实现选择AnnotationConfigApplicationContext对象

整合Spring5-Test5搭建测试环境

整合测试环境作用

好处1：不需要自己创建IOC容器对象了

好处2：任何需要的bean都可以在测试类中直接享受自动装配

导入相关依赖

<!--junit5测试-->
<dependency>
    <groupId>org.junit.jupiter</groupId>
    <artifactId>junit-jupiter-api</artifactId>
    <version>5.3.1</version>
</dependency>

<dependency>
    <groupId>org.springframework</groupId>
    <artifactId>spring-test</artifactId>
    <version>6.0.6</version>
    <scope>test</scope>
</dependency>

整合测试注解使用

//@SpringJUnitConfig(locations = {"classpath:spring-context.xml"})  //指定配置文件xml
@SpringJUnitConfig(value = {BeanConfig.class})  //指定配置类
public class Junit5IntegrationTest {
    
    @Autowired
    private User user;
    
    @Test
    public void testJunit5() {
        System.out.println(user);
    }
}