spring 控制反转与依赖注入原理-学习笔记
在Spring中有两个非常重要的概念，控制反转和依赖注入；控制反转将依赖对象的创建和管理交由Spring容器，而依赖注入则是在控制反转的基础上将Spring容器管理的依赖对象注入到应用之中；
所谓依赖注入：在运行期，由外部容器动态将依赖对象注入到组件中。
XML文件解析 ＋ Java反射技术;
首先是XML文件的解析(dom4j)，Spring框架对于配置文件的选择是XML文件，根据Spring的规范，配置文件的命名是没有特殊要求的，只是在文件的放置位置上有两种选择；类路径下或者操作系统文件目录下（大多数情况是放到类路径下）。
对于Spring的控制反转和依赖注入来说，唯一使用的是配置文件中的<bean>标签，通过这个标签，Spring就完成了对象的创建和依赖对象的注入工作；
1、首先对于配置文件中的<bean>节点，在Spring框架中存在一个对用的定义接口，叫做BeanDefinition；子啊个类定义了获得<bean>节点中出现的所有属性的方法，例如classNam、scope、factory-method、lazy-init 等等属性；
2、对于<bean>节点的子节点property则完成了属性注入的功能；属性注入有三种方式，构造器注入、属性setter方法注入和注解方式注入；
3、如果是setter方法注入，对于类属性XML配置文件中有两种方法，一是使用property节点的ref属性，一是使用property几点的子节点bean进行内部bean配置；如果是对于基本数据类型进行配置，那么要是用property节点的value属性；
定义自己的关于bean节点、property节点的pojo类文件；
使用注入DOM4J等开源包讲配置文件解析读入；
使用Java的反射技术讲配置文件中的信息setter到我们需要的属性中去；common-beanutils.jar
<context:component-scan base-package="com.sample"/>
<bean id="personService" class="com.spring.junit.test.impl.PersonServiceImpl"></bean>
<bean id="stockService" class="com.spring.junit.test.impl.StockServiceImpl"></bean>
<bean id="personServiceFactory" class="com.spring.junit.test.impl.PersonServiceBeanFactory" factory-method="createPersonServiceBeanFactory"></bean>
<bean id="personServiceFactory2" class="com.spring.junit.test.impl.PersonServiceBeanFactory"></bean>
<bean id="stockServiceFactory" factory-bean="personServiceFactory2" factory-method="createStockServiceBeanFactory"></bean>
<bean id="randomBean" class="com.spring.junit.bean.StaticFactoryBean" factory-method="createRandom" scope="prototype"></bean>
<!-- 集合类型的注入 -->
通过setter方法注入
<bean id="user" class="com.sample.bean.User"></bean>
<bean id="personDao" class="com.sample.dao.impl.PersonDaoBeanImpl"></bean>
<bean id="personService" class="com.sample.service.impl.PersonServiceBeanImpl">
<property name="personDao" ref="personDao"></property>
<property name="name" value="jackjson_xu_test"></property>
<property name="id" value="108"></property>
<property name="sets">
<set>
<value>第一个</value>
<value>第二个</value>
<value>第三个</value>
</set>
</property>
<property name="lists">
<list>
<value>第一個list元素</value>
<value>第二個list元素</value>
<value>第三個list元素</value>
</list>
</property>
<property name="properties">
<props>
<prop key="key1">value1</prop>
<prop key="key2">value2</prop>
<prop key="key3">value3</prop>
</props>
</property>
<property name="maps">
<map>
<entry key="key-1" value="value-1"></entry>
<entry key="key-2" value="value-2"></entry>
<entry key="key-3" value="value-3"></entry>
<entry key="key-4" value="value-4"></entry>
</map>
</property>
<property name="users">
<map>
<entry key="U_1001">
<ref bean="user"/>
</entry>
<entry key="U_1002">
<ref bean="user"/>
</entry>
</map>
</property>
</bean>
<!-- 采用内部bean的方式注入 -->
<bean id="personService" class="com.sample.service.impl.PersonServiceBeanImpl">
<property name="personDao">
<bean class="com.sample.dao.impl.PersonDaoBeanImpl"/>
</property>
<property name="name" value="jackjson_xu_test"></property>
<property name="id" value="100"></property>
</bean>
<!-- 构造器注入方式 -->
<bean id="personDao" class="com.sample.dao.impl.PersonDaoBeanImpl"></bean>
<bean id="personService2" class="com.sample.service.impl.PersonServiceBeanImpl2" autowire="byType">
<constructor-arg index="0" type="com.sample.dao.IPersonDao" ref="personDao"></constructor-arg>
<constructor-arg index="1" type="java.lang.String" value="http://www.woyo.com"></constructor-arg>
</bean>
package com.sample.junit;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/**
* Spring xml 属性的方法
* @author DY
*
*/
public class BeanDefinition {
private String id;
private String className;
private List<PropertyDefinition> propertys = new ArrayList<PropertyDefinition>();
public BeanDefinition(String id, String className) {
this.id = id;
this.className = className;
}
public String getId() {
return id;
}
public void setId(String id) {
this.id = id;
}
public String getClassName() {
return className;
}
public void setClassName(String className) {
this.className = className;
}
public List<PropertyDefinition> getPropertys() {
return propertys;
}
public void setPropertys(List<PropertyDefinition> propertys) {
this.propertys = propertys;
}
}
package com.sample.junit;
/**
* Spring xml bean 子节点property属性方法
*
* @author DY
*
*/
public class PropertyDefinition {
private String name;
private String ref;
private String value;
public PropertyDefinition(String name, String ref, String value) {
this.name = name;
this.ref = ref;
this.value = value;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getRef() {
return ref;
}
public void setRef(String ref) {
this.ref = ref;
}
public String getValue() {
return value;
}
public void setValue(String value) {
this.value = value;
}
}
package com.sample.junit;
import java.beans.Introspector;
import java.beans.PropertyDescriptor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
import java.net.URL;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import org.apache.commons.beanutils.ConvertUtils;
import org.apache.log4j.Logger;
import org.dom4j.Document;
import org.dom4j.Element;
import org.dom4j.XPath;
import org.dom4j.io.SAXReader;
/**
* spring装配applicationContext.xml文件
* @author DY
*
*/
public class SampleClassPathXMLApplicationContext {
private Logger logger = Logger.getLogger(SampleClassPathXMLApplicationContext.class);
private List<BeanDefinition> beanDefines = new ArrayList<BeanDefinition>();
private Map<String, Object> sigletons = new HashMap<String, Object>();
public SampleClassPathXMLApplicationContext(String filename) {
this.readXML(filename);
this.instanceBeans(); //bean的实例化 Class.forName().newInstance()
this.annotationInject();//注解
this.injectObject(); //bean对象的属性注入值
}
/**
* 注解处理器
* 如果注解SampleResouce配置了name属性，则根据name所指定的名称获取要注入的实例引用
* 如果注解SampleResouce没有配置name属性，则根据属性所属类型来扫描配置文件获取要注入的实例引用
*/
private void annotationInject() {
for (String beanName : sigletons.keySet()) {
Object bean = sigletons.get(beanName);
if (bean != null) {
this.propertyAnnotation(bean);
this.fieldAnnotation(bean);
}
}
}
/**
* 处理在所有set方法加入的注解
* @param bean 处理的bean对象
*/
private void propertyAnnotation(Object bean) {
try {
//获取其属性的描述
PropertyDescriptor[] ps = Introspector.getBeanInfo(bean.getClass()).getPropertyDescriptors();
for (PropertyDescriptor properdesc : ps) {
//获取属性的setter方法
Method setter = properdesc.getWriteMethod();
//setter方法上是否存在注解
if (setter != null && setter.isAnnotationPresent(SampleResource.class)) {
//获取当前注解，判断name属性是否为空
SampleResource resouce = setter.getAnnotation(SampleResource.class);
Object value = null;
if (resouce.name() != null && !"".equals(resouce.name())) {
value = sigletons.get(resouce.name());
setter.setAccessible(true);
setter.invoke(bean, value);//把引用对象注入到属性
} else {//如果当前属性没有指定name，则根据类型匹配
value = sigletons.get(resouce.name());
if (value == null) {
for (String key : sigletons.keySet()) {
//判断当前属性所属类型是否在配置文件中存在
if (properdesc.getPropertyType().isAssignableFrom(sigletons.get(key).getClass())) {
value = sigletons.get(key); //获取类型匹配的实例对象
}
}
}
//允许访问private方法
setter.setAccessible(true);
//把引用对象注入属性
setter.invoke(bean, value);
}
}
}
} catch (Exception e) {
logger.error(e.getLocalizedMessage());
}
}
/**
* 处理在字段上的注解
* @param bean
*/
private void fieldAnnotation (Object bean) {
try {
//获取全部属性对象数组
Field[] fields = bean.getClass().getFields();
for (Field field : fields) {
if (field.isAnnotationPresent(SampleResource.class)) {
SampleResource resouce = field.getAnnotation(SampleResource.class);
Object value = null;
if (resouce.name() != null && !"".equals(resouce.name())) {
value = sigletons.get(resouce.name());
} else {
value = sigletons.get(field.getName());
if (value == null) {
for (String key : sigletons.keySet()) {
//根据字段类型匹配
if (field.getType().isAssignableFrom(sigletons.get(key).getClass())) {
value = sigletons.get(key);
break;
}
}
}
}
field.setAccessible(true);
field.set(bean, value);
}
}
} catch (Exception e) {
e.getLocalizedMessage();
logger.error("字段注解解析异常:" + e.getLocalizedMessage());
}
}
/**
* 为bean对象的属性注入值
*/
private void injectObject() {
for (BeanDefinition beanDefinition : beanDefines) {
Object bean = sigletons.get(beanDefinition.getId());
if (bean != null) {
try {
PropertyDescriptor[] ps = Introspector.getBeanInfo(bean.getClass()).getPropertyDescriptors();
for (PropertyDefinition propertyDefinition : beanDefinition.getPropertys()) {
for (PropertyDescriptor properdesc : ps) {
if (propertyDefinition.getName().equals(properdesc.getName())) {
Method setter = properdesc.getWriteMethod();// 获取属性的setter方法
if (setter != null) {
Object value = null;
if (propertyDefinition.getRef() != null && !"".equals(propertyDefinition.getRef().trim())) {
value = sigletons.get(propertyDefinition.getRef());
} else {
value = ConvertUtils.convert(propertyDefinition.getValue(), properdesc.getPropertyType());
}
setter.setAccessible(true);//私有方法给与访问权限
setter.invoke(bean, value);// 把引用对象注入到属性
}
break;
}
}
}
} catch (Exception e) {
}
}
}
}
/**
* 完成bean的实例化
*/
private void instanceBeans() {
for (BeanDefinition beanDefinition : beanDefines) {
try {
if (beanDefinition.getClassName() != null
&& !"".equals(beanDefinition.getClassName().trim()))
sigletons.put(beanDefinition.getId(), Class.forName(beanDefinition.getClassName()).newInstance());
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
/**
* 读取xml配置文件
*
* @param filename
*/
private void readXML(String filename) {
SAXReader saxReader = new SAXReader();
Document document = null;
try {
URL xmlpath = this.getClass().getClassLoader().getResource(filename);
document = saxReader.read(xmlpath);
Map<String, String> nsMap = new HashMap<String, String>();
nsMap.put("ns", "http://www.springframework.org/schema/beans");// 加入命名空间
XPath xsub = document.createXPath("//ns:beans/ns:bean");// 创建beans/bean查询路径
xsub.setNamespaceURIs(nsMap);// 设置命名空间
List<Element> beans = xsub.selectNodes(document);// 获取文档下所有bean节点
for (Element element : beans) {
String id = element.attributeValue("id");// 获取id属性值
String clazz = element.attributeValue("class"); // 获取class属性值
BeanDefinition beanDefine = new BeanDefinition(id, clazz);
XPath propertysub = element.createXPath("ns:property");
propertysub.setNamespaceURIs(nsMap);// 设置命名空间
List<Element> propertys = propertysub.selectNodes(element);
for (Element property : propertys) {
String propertyName = property.attributeValue("name");
String propertyref = property.attributeValue("ref");
String propertyValue = property.attributeValue("value");
PropertyDefinition propertyDefinition = new PropertyDefinition(propertyName, propertyref, propertyValue);
beanDefine.getPropertys().add(propertyDefinition);
System.out.println("propertyName:" + propertyName + "|propertyref:" + propertyref + "|propertyValue:" + propertyValue);
}
beanDefines.add(beanDefine);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 获取bean实例
*
* @param beanName
* @return
*/
public Object getBean(String beanName) {
return this.sigletons.get(beanName);
}
}
package com.sample.junit;
import org.junit.BeforeClass;
import org.junit.Test;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
import com.sample.service.IPersonService;
public class SpringTest {
static ApplicationContext ctx = null;
@BeforeClass
public static void setUpBeforeClass() throws Exception {
ctx = new ClassPathXmlApplicationContext(new String[]{"applicationContext.xml"});
}
@Test public void instanceSpring(){
IPersonService personService = (IPersonService)ctx.getBean("personService");
System.out.println(personService);
personService.save();
}
}