Bean装配，从Spring到Spring Boot

自从用上Spring Boot，真的是一直用一直爽，已经完全无法直视之前Spring的代码了。约定大于配置的设计理念，使得其不需要太多的配置就能开箱即用。

1、在Spring当中一切皆为Bean：

Bean是组成一个Spring应用的基本单位。Spring（这里是狭义的概念，指Spring Core）中最核心部分就是对Bean的管理。

让我们再次看一下Spring MVC的配置文件，除了一些参数外，还有两个bean节点，注入InternalResourceViewResolver来处理视图，注入CommonsMultipartResolver来处理文件上传。这个时候，如果需要集成Mybatis一起工作，类似的，注入相关的Bean就可以了。Mybatis最核心的Bean就是SqlSessionFactory，通过创建Session来进行数据库的操作。在不使用Spring时，可以通过加载XML，读入数据库信息，进行创建。

String resource = "org/mybatis/example/mybatis-config.xml";
InputStream inputStream = Resources.getResourceAsStream(resource);
SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);

显然，上面的代码是不符合Spring的思想的。为了达到松耦合，高内聚，尽可能不直接去new一个实例，而是通过DI的方式，来注入bean，由Spring IoC容器进行管理。Mybatis官方给到一个MyBatis-Spring包，只需添加下面的Bean就可以组织Mybatis进行工作了（创建sqlSessionFactory，打开Session等工作），关于Mybatis的内容，这里不展开了。

现在我们就知道了，通过XML配置Spring，集成各种框架的实质，就是Bean装配的。每一个框架都是由N多个Bean构成的，如果需要使用它，就必须根据框架的要求装配相应的Bean。装配成功的Bean由Spring IoC容器统一管理，就能够正常进行工作。

 

2、Bean的装配：

具体Bean的装配方式，发展到现在也已经有很多种了，从过去的XML到Java Config，再到现在Spring Boot的Auto Configuration，是一种不断简化，不断清晰的过程。Bean装配一般分为三步：注册、扫描、注入。

2.1）由XML到Java Config的注册：

XML配置Bean早已成为明日黄花了，目前更常见的是使用Java Config和注解来进行Bean的装配。当然，偶尔也能看到它的身影，例如用于ssm框架的集成的spring-*.xml。

Java Config的优势如下：

1. Java是类型安全的，如果装配过程中如果出现问题，编译器会直接反馈。
2. XML配置文件会随着配置的增加而越来越大，不易维护管理。
3. Java Config更易于重构和搜索Bean。

因此下面主要讲都是基于Java的配置方法。基本流程如下：

// 注册
@Configuration
public class BeanConfiguration {
    @Bean
    public AtomicInteger count() {
        return new AtomicInteger();
    }
}
//或者 
@Componment
public class Foo{}

// 扫描
@ComponentScan(basePackages={})
@Configuration
public class BeanConfiguration {}

// 注入
@Autowired
private AtomicInteger c;

Java Config注册Bean，主要分为两类，注册非源码的Bean和注册源码的Bean。 

1）非源码的Bean：

非源码的Bean，指的是我们无法去编辑的代码，主要是引入外部框架或依赖，或者使用Spring的一些Bean。这些Bean的配置一般采用Java文件的形式进行声明。
新建一个使用@Configuration修饰的配置类，然后使用@Bean修饰需要创建Bean的方法，具体的可指定value和name值（两者等同）。示例如下：

@Configuration
public class BeanConfiguration {
    @Scope("prototype")
    @Bean(value = "uploadThreadPool")
    public ExecutorService downloadThreadPool() {
        return Executors.newFixedThreadPool(10);
    }
}

其中需要注意的是：

1. Bean默认是以单例的形式创建的，整个应用中，只创建一个实例。如果需要，每次注入都创建一个新的实例，可添加注解@Scope("prototype")。
2. 注入多个相同类型的Bean时，手动指定name或value值加以区分。或通过@Primary，标出首选的Bean。

2）注册源码的Bean：

源码的Bean，指的是我们自己写的代码，一般不会以@Bean的形式装配，而是使用另外一系列具有语义的注解。（@Component、@Controller、@Service、@Repository）添加这些注解后，该类就成为Spring管理的组件类了，列出的后三个注解用的几率最高，基本已经成为样板注解了，Controller类添加@Controller，Service层实现添加@Service。看一个例子：

@Scope("prototype")
@Component(value = "uploadThread")
public class UploadTask implements Runnable {
    private List files;
    private List fileNameList;
    private PropertiesConfig prop = SpringUtil.getBean(PropertiesConfig.class);

    // 如果直接传入MutiPartFile，文件会无法存入，因为对象传递后spring会将tmp文件缓存清楚
    public UploadThread(List files, List fileNameList) {
        this.files = files;
        this.fileNameList = fileNameList;
    }

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < files.size(); ++i) {
            String fileName = fileNameList.get(i);
            String filePath = FileUtils.generatePath(prop.getImageSavePath(),fileName);
            FileUtils.save(new File(filePath), files.get(i));
        }
    }
}

接着上面的线程池讲，这里我们实现了一个task，用来处理异步上传任务。在传统JUC中，我们一般会这么写代码：

private ExecutorService uploadThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(10);
uploadThreadPool.submit(new UploadTask(fileCopyList, fileNameList));

在Spring中，我觉得就应该把代码写的更Spring化一些，因此添加@Component使之成为Spring Bean，并且线程非单例，添加@Scope注解。重构后的代码如下：

@Resource(name = "uploadThreadPool")
private ExecutorService uploadThreadPool;

@PostMapping("/upload")
public RestResult upload(HttpServletRequest request) {
	  uploadThreadPool.submit((Runnable) SpringUtils.getBean("uploadThread", fileCopyList, fileNameList));
}

Bean的注入在下节会仔细讲。其实这样写还有一个原因，非Spring管理的Bean一般是无法直接注入Spring Bean的。如果我们需要在UploadTask中实现一些业务逻辑，可能需要注入一些Services，最好的做法就是讲UploadTask本身也注册成Spring Bean，那么在类中就能够使用@Autowired进行自动注入了。

额外需要注意的是：**由于线程安全的一些原因，线程类是无法直接使用@Autowired注入Bean的。**一般会采用SpringUtils.getBean()手动注入。

 

2.2）自动扫描：

在配置类上添加@ComponentScan注解。该注解默认会扫描该类所在的包下所有的配置类，特殊的包可以配置basePackages属性。Spring扫描到所有Bean，待注入就可以使用了。

2.3）Bean的注入：

对于一些不直接使用的Bean，注册到Spring IoC容器后，我们是不需要手动去注入的。例如前面提到Mybatis的三个Bean。我们只需要根据文档进行使用，创建Mapper接口，并使用@Mapper修饰，在调用具体的查询方法时，Mybatis内部会进行Bean的注入，Open一个Session进行数据库的操作。

对于我们需要使用到的Bean，就需要注入到变量中进行使用。常用Bean注入的方式有两种。

1）注解注入（@AutoWired @Resource）：

@Autowired是Bean注入最常用的注解，默认是通过byType的方式注入的。也就是说如果包含多个相同类型的Bean，是无法直接通过@Autowired注入的。这个时候需要通过@Qualifier限定注入的Bean。或者使用@Resource。@Resource是通过byName的方式注入，直接在注解上标明Bean的name即可。

public class Foo{
  // 正常字段注入
  @Autowired
	private AtomicInteger c;
  
  // 正常构造器注入
	private final AtomicInteger c;
  @Autowired
  public Foo(AtomicInteger c){this.c = c;}
  
  // 歧义加上@Qualifier
  @Autowired
  @Qualifier("count")
	private AtomicInteger c;  
  
  // 歧义直接使用@Resource（与前一种等同）
  @Resource("count")
	private AtomicInteger c;  
}

2）getBean方法；

推荐使用注解注入，但是在默写特殊情况下，需要使用getBean()方法来注入Bean。例如之前讲到的多线程环境。具体实现可见附录，实现ApplicationContextAware，可以封装成一个工具类。 

 

3、附录：

1）SpringUtils.java

@Component
public class SpringUtils implements ApplicationContextAware {
    private static ApplicationContext applicationContext;

    @Override
    public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
        if (SpringUtil.applicationContext == null) {
            SpringUtil.applicationContext = applicationContext;
        }
    }

    public static ApplicationContext getApplicationContext() {
        return applicationContext;
    }

    public static Object getBean(String name) {
        return getApplicationContext().getBean(name);
    }

    public static  T getBean(Class clazz) {
        return getApplicationContext().getBean(clazz);
    }

    public static  T getBean(String name, Class clazz) {
        return getApplicationContext().getBean(name, clazz);
    }

    public static  T getBean(String name, Object... args) {
        return (T) getApplicationContext().getBean(name, args);
    }
}

 

2）非Spring Bean中获取Spring Bean的方法：

在非Spring Bean中获取Spring Bean，需要改造SpringUtils.java，去掉@Component，并且不需要实现接口了，手动注入Spring Context。

 

public class SpringUtils {
    private static ApplicationContext applicationContext;
    public static void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
        if (SpringUtil.applicationContext == null) {
            SpringUtil.applicationContext = applicationContext;
        }
    }
    // 余下代码如上
}

public class SkeletonApplication {
    public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext context = SpringApplication.run(SkeletonApplication.class, args);
        SpringUtils.setApplicationContext(context);
    }
}

 

参考：https://juejin.im/post/5d5a48615188257c7d1648ae