IoC详解

通过上面的案例, 我们已经知道了IoC和DI的基本操作, 接下来我们来系统地学习Spring IoC和DI的操作.

前面我们提到的IoC控制反转, 就是将对象的控制权交给Spring的IoC容器, 由IoC容器创建及管理对象.  (也就是Bean的存储).

Bean的存储

我们之前只讲到了@Component注解来使得对象交给IoC容器管理. 而Spring为了更好地管理Web应用程序, 提供了更丰富的注解.

当前有两类注解:

1.类注解@Controller(控制器存储), @Service(服务存储), @Reposity(仓库), @Component(组件), @Configuration(配置)

2.方法注解: @Bean

 类注解的使用

由于这里五个类注解在功能上基本是一致的, 所以这里用@Controller进行介绍.

使用@Controller存储bean的代码如下所示:

@Controller //将对象存储到Spring中
public class MyController {
    public void sayHi() {
        System.out.println("Hi, UserController...");
    }
}

如何观察这个对象已经存在Spring容器当中了呢?

接下来我们学习如何从Spring容器中获取对象.

@SpringBootApplication
public class SpringbootDemoApplication {
	public static void main(String[] args) {
		//获取Spring上下文对象
		ApplicationContext context = SpringApplication.run(SpringbootDemoApplication.class);
		//从Spring上下文中获取对象
		MyController myController = context.getBean(MyController.class);
		//获取对象
		myController.sayHi();
	}
}

ApplicationContext 翻译过来就是: Spring上下文.

因为对象交给Spring管理, 所以获取对象要从Spring中获取, 那么就得先得到Spring的上下文.

关于上下文的概念

在计算机领域, 上下文这个概念, 我们之前在在进程PCB核心属性讲过, 它是指支持进程调度的重要属性. 等下次调度回CPU时,会把寄存器上的回复回来.

这里的上下文, 就是指当前的运行环境, 也可以看作是一个容器, 容器里存很多内容, 这些内容是当前运行的环境. 

观察运行结果, 发现成功从Spring中获取到Controller对象, 并执行Controller的SayHi方法.

 获取bean对象的其他方式

上述代码是根据类型来查找对象, 如果Spring容器中, 同一个类型存在多个bean的话, 怎么获取呢?

ApplicationContext也提供了其它获取bean的方式, ApplicationContext获取bean对象的功能, 是父类BeanFactory提供的功能.

可以发现, 我们获取bean共有五种方法, 而常用的是第1, 2, 4三种. 第一种是根据名称获取bean对象, 第二种是通过名称, 类型获取bean对象. 第三种是通过类型获取对象.

其中1,2种都涉及根据名称来获取对象, bean的名称是什么呢?

Spring bean是Spring框架在运行时管理的对象, Spring会给管理的对象起一个名字.

比如学校管理学生, 会给每个学生分配一个学号, 根据学号, 可以找到对应学生.

Spring也是如此, 给每个对象起一个名字, 根据Bean名称(BeanId)就可以获取到对应对象. 

Bean命名约定

程序开发人员不需要为bean指定名称(BeanId), 如果没有显式提供名称(BeanId), Spring容器将为该bean生成唯一的名称.

命名约定使用Java标准约定作为实例字段名, 也就是说bean名称以小写字母开头, 然后使用驼峰时大小写.

eg. MyController -> myController

也有一些特殊情况, 当有多个字符且第一个和第二个字符都大写时, 将保留原始的大小写. 

eg. UController -> UController

根据这个规则, 我们来获取Bean.

@SpringBootApplication
public class SpringbootDemoApplication {
	public static void main(String[] args) {
		//获取Spring上下文对象
		ApplicationContext context = SpringApplication.run(SpringbootDemoApplication.class);
		//根据bean类型, 从Spring上下文中获取对象.
		MyController myController1 = context.getBean(MyController.class);
		//根据bean名称, 从Spring上下文中获取对象
		MyController myController2 = (MyController) context.getBean("myController");
		//根据bean名称+对象, 从Spring上下文中获取对象
		MyController myController3 = context.getBean("myController", MyController.class);
		//使用对象
		System.out.println(myController1);
		System.out.println(myController2);
		System.out.println(myController3);
	}
}

运行结果:

地址一样, 说明对象是一个.

获取bean对象, 是父类BeanFactory提供的功能.

ApplicationContext VS BeanFactory (面试题)

继承关系和功能来说: Spring有两个顶级的接口: ApplicationContext 和BeanFactory. 其中

BeanFactory提供了基础的访问容器的能力, 而Application属于BeanFactory的子类. 它除了继承BeanFactory的所有功能之外, 还有独特的特性: 对国际化的支持, 资源访问支持, 以及事件传播方面的支持. 

从性能来说: ApplicationContext是一次性加载并初始化的所有Bean对象(可类似于饿汉模式),BeanFactory是需要哪个再去加载哪个, 因此更加轻量.(空间换时间) (一般建议用ApplicationContext, 因为现在机器的性能更高了). 

为什么要这么多类注解?

这个也是和前面讲的应用分层相呼应. 让程序员看到注解之后, 就能知道这个类的用途.

@Controller: 控制层, 接收请求, 对请求进行处理, 并进行响应.

@Service: 业务逻辑层,处理具体的逻辑.

@Respository: 数据访问层, 也称为持久层. 负责数据的访问操作.

@Configuration: 配置层. 处理项目中的一些配置信息. 

这个就类似于车牌号的功能, 一看开头, 不管后面的字符串是什么, 就能知道这个车是哪里的. 

程序的应用分层, 调用逻辑如下:

类注解之间的关系

查看@Controller, @Configuration, @Repository, @Service的源码发现:

这些注解中其实都有一个元注解: @Component, 说明它们本身就属于@Component的"子类", 说明它们本身就是属于@Component的"子类". @Component是一个元注解, 也就是说可以注解其它类注解, 如@Controller, @Service, @Repository, 这些注解都可以说是@Component的衍生注解.

方法注解@Bean

类注解是添加到某个类上的, 但是存在两个问题:

1.使用外部包里的类, 没办法添加类注解

2.一个类, 需要多个对象, 比如多个数据源.

 这种场景, 我们就需要注解@Bean

方法注解需要配合类注解使用

在Spring框架的设计中, 方法注解@Bean要配合类注解才能将对象正常地存储到Spring容器中.

举个栗子:

@Component
public class BeanConfig {

    @Bean
    public User user() {
        User user = new User();
        user.setName("lisi");
        user.setAge(20);
        return user;
    }
}

 运行下述代码:

@SpringBootApplication
public class SpringbootDemoApplication {
	public static void main(String[] args) {
		//获取Spring上下文对象
		ApplicationContext context = SpringApplication.run(SpringbootDemoApplication.class);
		User user = context.getBean(User.class);
		System.out.println(user);
	}
}

得到运行结果:

定义多个对象

对于同一个类, 如何定义多个对象呢?

比如多数据源的场景, 类是同一个, 但是配置不同, 指向不同的数据源. 

我们看下@Bean的使用

@Component
public class BeanConfig {

    @Bean
    public User user1() {
        User user = new User();
        user.setName("lisi");
        user.setAge(20);
        return user;
    }

    @Bean
    public User user2() {
        User user = new User();
        user.setName("zhangsan");
        user.setAge(18);
        return user;
    }
}

当定义到多个对象时, 我们继续使用上面的代码, 能获取到什么对象? 我们来运行一下:

报错信息显示:期望只有一个匹配, 结果却发现了两个: user1, user2.

从报错信息中, 可以看出来, @Bean注解的bean, bean名称就是它的方法名.

接下来以正确的方式来获取Bean对象.

@SpringBootApplication
public class SpringbootDemoApplication {
	public static void main(String[] args) {
		//获取Spring上下文对象
		ApplicationContext context = SpringApplication.run(SpringbootDemoApplication.class);
		User user1 = (User) context.getBean("user1");
		User user2 = (User) context.getBean("user2");
		System.out.println(user1);
		System.out.println(user2);
	}
}

运行结果: 

可以看到, @Bean针对同一个类, 定义多个对象.

重命名Bean

@Bean(name = {"u1", "user1"}) 

添加类似的注解仍可以运行成功, 这是将user1重命名为u1的一种方式. 类似地, 还有如下方式:

@Bean({"u1", "user1"})

//只有一个名称时, 其它的内容可以省略.

@Bean("u1")

扫描路径

使用前面注解声明的bean, 一定会生效吗?

不一定(原因: bean想要生效, 还需要被Spring扫描).

当在同一个包内, 可以直接被Spring扫描到, 如果不在同一个包, 就可以通过@ComponentScan来配置扫描路径.

@ComponentScan({"com.example.demo"})
@SpringBootApplication
public class SpringIocDemoApplication {
    public static void main(String[] args) {
        //获取Spring上下⽂对象
        ApplicationContext context = SpringApplication.run(SpringIocDemoApplication.class);
        //从Spring上下⽂中获取对象
        User u1 = (User) context.getBean("u1");
        //使⽤对象
        System.out.println(u1);
    }
}

{}里可以配置多个包路径.

这种做法仅作了解, 不做推荐使用.