Sping6之IoC容器--基于XML管理Bean（以及概述）

1. 什么是IoC容器？

IoC 是 Inversion of Control 的简写，译为“控制反转”，它不是一门技术，而是一种设计思想，是一个重要的面向对象编程法则，能够指导我们如何设计出松耦合、更优良的程序。

Spring 通过 IoC 容器来管理所有 Java 对象的实例化和初始化，控制对象与对象之间的依赖关系。我们将由 IoC 容器管理的 Java 对象称为 Spring Bean，它与使用关键字 new 创建的 Java 对象没有任何区别。

IoC 容器是 Spring 框架中最重要的核心组件之一，它贯穿了 Spring 从诞生到成长的整个过程。

1.1、控制反转（IoC）

• 控制反转是一种思想。

• 控制反转是为了降低程序耦合度，提高程序扩展力。

• 控制反转，反转的是什么？

• • 将对象的创建权利交出去，交给第三方容器负责。
  • 将对象和对象之间关系的维护权交出去，交给第三方容器负责。

• 控制反转这种思想如何实现呢？

• • DI（Dependency Injection）：依赖注入

1.2、依赖注入

DI（Dependency Injection）：依赖注入，依赖注入实现了控制反转的思想。

依赖注入：

• 指Spring创建对象的过程中，将对象依赖属性通过配置进行注入

依赖注入常见的实现方式包括两种：

• 第一种：set注入
• 第二种：构造注入

所以结论是：IOC 就是一种控制反转的思想， 而 DI 是对IoC的一种具体实现。

Bean管理说的是：Bean对象的创建，以及Bean对象中属性的赋值（或者叫做Bean对象之间关系的维护）。

1.3、IoC容器在Spring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

③ApplicationContext的主要实现类

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
ConfigurableApplicationContext	ApplicationContext 的子接口，包含一些扩展方法 refresh() 和 close() ，让 ApplicationContext 具有启动、关闭和刷新上下文的能力。
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。

2. 基于XML管理Bean

2.1 获取bean的三种方式

2.1.1 根据id获取

@Test
public void testHelloWorld1(){
	ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("beans.xml");
    HelloWorld bean = ac.getBean("helloworld");
    bean.sayHello();
}

2.1.2 根据类型获取

@Test
public void testHelloWorld1(){
	ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("beans.xml");
    HelloWorld bean = ac.getBean(HelloWorld.class);
    bean.sayHello();
}

2.1.3 根据id和类型

@Test
public void testHelloWorld2(){
	ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("beans.xml");
    HelloWorld bean = ac.getBean("helloworld", HelloWorld.class);
    bean.sayHello();
}

④注意的地方

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：

<bean id="helloworldOne" class="com.atguigu.spring6.bean.HelloWorld"></bean>
<bean id="helloworldTwo" class="com.atguigu.spring6.bean.HelloWorld"></bean>

根据类型获取时会抛出异常：

org.springframework.beans.factory.NoUniqueBeanDefinitionException: No qualifying bean of type ‘com.atguigu.spring6.bean.HelloWorld’ available: expected single matching bean but found 2: helloworldOne,helloworldTwo

⑤扩展知识

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

2.2 依赖注入之setter注入（属性）

配置bean时为属性赋值

<bean id="studentOne" class="com.atguigu.spring6.bean.Student">
    <!-- 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="id" value="1001"></property>
    <property name="name" value="张三"></property>
    <property name="age" value="23"></property>
    <property name="sex" value="男"></property>
</bean>

2.3 依赖注入之构造器注入（属性）

在java类种添加有参构造器后，配置bean

<bean id="studentTwo" class="com.atguigu.spring6.bean.Student">
    <constructor-arg value="1002"></constructor-arg>
    <constructor-arg value="李四"></constructor-arg>
    <constructor-arg value="33"></constructor-arg>
    <constructor-arg value="女"></constructor-arg>
</bean>

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

<!-- 2.通过配置文件的构造器注入-->
 <bean id="student" class="com.atguigu.iocxml.beans.Student">
     <constructor-arg name="name" value="han"/>
     <constructor-arg name="age" value="18" />
 </bean>

2.4 特殊值处理

在通过setter属性赋值时，会面临到赋值一些特殊值，这部分对这些特殊值进行总结：
①字面量赋值

<!-- 使用value属性给bean的属性赋值时，Spring会把value属性的值看做字面量 -->
<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>

2.5 为对象类型属性赋值

2.5.1 引用外部bean

注意得是这里的ref不能写成value

<bean id="clazzOne" class="com.atguigu.spring6.bean.Clazz">
    <property name="clazzId" value="1111"></property>
    <property name="clazzName" value="财源滚滚班"></property>
</bean>

<bean id="studentFour" class="com.atguigu.spring6.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>

如果错把ref属性写成了value属性，会抛出异常： Caused by: java.lang.IllegalStateException: Cannot convert value of type ‘java.lang.String’ to required type ‘com.atguigu.spring6.bean.Clazz’ for property ‘clazz’: no matching editors or conversion strategy found

意思是不能把String类型转换成我们要的Clazz类型，说明我们使用value属性时，Spring只把这个属性看做一个普通的字符串，不会认为这是一个bean的id，更不会根据它去找到bean来赋值

2.5.2 引用内部bean

<bean id="studentFour" class="com.atguigu.spring6.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.spring6.bean.Clazz">
            <property name="clazzId" value="2222"></property>
            <property name="clazzName" value="远大前程班"></property>
        </bean>
    </property>
</bean>

2.5.3 级联属性赋值

<bean id="studentFour" class="com.atguigu.spring6.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" ref="clazzOne"></property>
    <property name="clazz.clazzId" value="3333"></property>
    <property name="clazz.clazzName" value="最强王者班"></property>
</bean>

级联属性赋值就是能够在设置了对象属性后通过配置文件设置

2.6 为数组类型属性赋值

在java类种使用数组属性

private String[] hobbies;

public String[] getHobbies() {
    return hobbies;
}

public void setHobbies(String[] hobbies) {
    this.hobbies = hobbies;
}

通过bean配置

<bean id="studentFour" class="com.atguigu.spring.bean6.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>
</bean>

2.7 为集合类型属性赋值

2.7.1 为List集合类型属性赋值

在Clazz类中添加以下代码：

private List<Student> students;

public List<Student> getStudents() {
    return students;
}

public void setStudents(List<Student> students) {
    this.students = students;
}

配置bean：

<bean id="clazzTwo" class="com.atguigu.spring6.bean.Clazz">
    <property name="clazzId" value="4444"></property>
    <property name="clazzName" value="Javaee0222"></property>
    <property name="students">
        <list>
            <ref bean="studentOne"></ref>
            <ref bean="studentTwo"></ref>
            <ref bean="studentThree"></ref>
        </list>
    </property>
</bean>

若为Set集合类型属性赋值，只需要将其中的list标签改为set标签即可

2.7.2 为Map集合类型属性赋值

在java类中添加以下代码：

private Map<String, Teacher> teacherMap;

public Map<String, Teacher> getTeacherMap() {
    return teacherMap;
}

public void setTeacherMap(Map<String, Teacher> teacherMap) {
    this.teacherMap = teacherMap;
}

配置bean：

<bean id="teacherOne" class="com.atguigu.spring6.bean.Teacher">
    <property name="teacherId" value="10010"></property>
    <property name="teacherName" value="大宝"></property>
</bean>

<bean id="teacherTwo" class="com.atguigu.spring6.bean.Teacher">
    <property name="teacherId" value="10086"></property>
    <property name="teacherName" value="二宝"></property>
</bean>

<bean id="studentFour" class="com.atguigu.spring6.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="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>

2.7.3 引用集合类型的bean

<!--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>
<bean id="clazzTwo" class="com.atguigu.spring6.bean.Clazz">
    <property name="clazzId" value="4444"></property>
    <property name="clazzName" value="Javaee0222"></property>
    <property name="students" ref="students"></property>
</bean>
<bean id="studentFour" class="com.atguigu.spring6.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" ref="teacherMap"></property>
</bean>

使用util:list、util:map标签必须引入相应的命名空间

<?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:util="http://www.springframework.org/schema/util"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/util
       http://www.springframework.org/schema/util/spring-util.xsd
       http://www.springframework.org/schema/beans
       http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">

2.8 p命名空间

引入p命名空间

<?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:util="http://www.springframework.org/schema/util"
       xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/util
       http://www.springframework.org/schema/util/spring-util.xsd
       http://www.springframework.org/schema/beans
       http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">

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

<bean id="studentSix" class="com.atguigu.spring6.bean.Student"
    p:id="1006" p:name="小明" p:clazz-ref="clazzOne" p:teacherMap-ref="teacherMap"></bean>

2.9 引入外部属性文件

引入外部属性诸如jdbc.properties文件
① 加入依赖

 <!-- MySQL驱动 -->
<dependency>
    <groupId>mysql</groupId>
    <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
    <version>8.0.30</version>
</dependency>

<!-- 数据源 -->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba</groupId>
    <artifactId>druid</artifactId>
    <version>1.2.15</version>
</dependency>

② 创建外部属性文件

jdbc.user=root
jdbc.password=atguigu
jdbc.url=jdbc:mysql://localhost:3306/ssm?serverTimezone=UTC
jdbc.driver=com.mysql.cj.jdbc.Driver

③ 引入属性文件
引入context 名称空间

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

</beans>

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

④ 配置bean

<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>

⑤ 测试

@Test
public void testDataSource() throws SQLException {
    ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("spring-datasource.xml");
    DataSource dataSource = ac.getBean(DataSource.class);
    Connection connection = dataSource.getConnection();
    System.out.println(connection);
}

2.10 bean的作用域

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：

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

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

取值	含义
request	在一个请求范围内有效
session	在一个会话范围内有效

如何配置？？

<!-- 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 class="com.atguigu.spring6.bean.User" scope="prototype"></bean>

2.11 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的后置处理器（初始化之前）

• bean对象初始化（需在配置bean时指定初始化方法）

• bean的后置处理器（初始化之后）

• 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

通过配置bean指定初始化和销毁的方法

<!-- 使用init-method属性指定初始化方法 -->
<!-- 使用destroy-method属性指定销毁方法 -->
<bean class="com.atguigu.spring6.bean.User" scope="prototype" init-method="initMethod" destroy-method="destroyMethod">
    <property name="id" value="1001"></property>
    <property name="username" value="admin"></property>
    <property name="password" value="123456"></property>
    <property name="age" value="23"></property>
</bean>

② bean的后置处理器（实现BeanPostProcessor接口）
bean的后置处理器会在生命周期的初始化前后添加额外的操作，需要实现BeanPostProcessor接口，且配置到IOC容器中，需要注意的是，bean后置处理器不是单独针对某一个bean生效，而是针对IOC容器中所有bean都会执行
创建bean的后置处理器：

package com.atguigu.spring6.process;
    
import org.springframework.beans.BeansException;
import org.springframework.beans.factory.config.BeanPostProcessor;

public class MyBeanProcessor implements BeanPostProcessor {
    
    @Override
    public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        System.out.println("☆☆☆" + beanName + " = " + bean);
        return bean;
    }
    
    @Override
    public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        System.out.println("★★★" + beanName + " = " + bean);
        return bean;
    }
}

在IOC容器中配置后置处理器：

<!-- bean的后置处理器要放入IOC容器才能生效 -->
<bean id="myBeanProcessor" class="com.atguigu.spring6.process.MyBeanProcessor"/>

2.12 FactoryBean（实现FactoryBean接口）

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。

②创建类UserFactoryBean
两个方法分别返回该FactoryBean的对象以及类名

package com.atguigu.spring6.bean;
public class UserFactoryBean implements FactoryBean<User> {
    @Override
    public User getObject() throws Exception {
        return new User();
    }

    @Override
    public Class<?> getObjectType() {
        return User.class;
    }
}

③ 配置bean

<bean id="user" class="com.atguigu.spring6.bean.UserFactoryBean"></bean>

④ 测试

@Test
public void testUserFactoryBean(){
    //获取IOC容器
    ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("spring-factorybean.xml");
    //这里使用的是根据id获取
    User user = (User) ac.getBean("user");
    System.out.println(user);
}

2.13 基于xml自动装配（使用autowire=“byType"或者"byName”）

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

自动装配在一个类中有别的类的属性时自动装配：
例如：

package com.atguigu.spring6.autowire.service.impl
public class UserServiceImpl implements UserService {

    private UserDao userDao;

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

    @Override
    public void saveUser() {
        userDao.saveUser();
    }

}

里面有UserDao的私有属性。

使用bean标签的autowire属性设置自动装配效果

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

<bean id="userController" class="com.atguigu.spring6.autowire.controller.UserController" autowire="byType"></bean>

<bean id="userService" class="com.atguigu.spring6.autowire.service.impl.UserServiceImpl" autowire="byType"></bean>

<bean id="userDao" class="com.atguigu.spring6.autowire.dao.impl.UserDaoImpl"></bean>

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

<bean id="userController" class="com.atguigu.spring6.autowire.controller.UserController" autowire="byName"></bean>

<bean id="userService" class="com.atguigu.spring6.autowire.service.impl.UserServiceImpl" autowire="byName"></bean>
<bean id="userServiceImpl" class="com.atguigu.spring6.autowire.service.impl.UserServiceImpl" autowire="byName"></bean>

<bean id="userDao" class="com.atguigu.spring6.autowire.dao.impl.UserDaoImpl"></bean>
<bean id="userDaoImpl" class="com.atguigu.spring6.autowire.dao.impl.UserDaoImpl"></bean>