Spring之IOC和DI(三)
文章目录
(一)IOC的概念和作用
(二)前期准备
(三)基于XML的IOC环境搭建和入门
(四)ApplicationContext的三个实现类
(五)BeanFactory和ApplicationContext的区别
(六)Bean的细节：三种创建Bean对象的方式
(七)Bean的细节：作用范围
(八)Bean的细节：生命周期
(九)DI的概念和作用
(十)构造函数注入
(十一)set方法注入
(十二)注入复杂类型数据
(十三)业务层实现类调用持久层的方法
(一)IOC的概念和作用
IOC：Inversion of Control，是控制反转的意思
我们之前想new谁就new谁，控制权在自己手上
现在我们把控制权交给了工厂，由工厂去创建对象，所以说控制反转了
IOC的作用：削减计算机程序的耦合（只能降低耦合，无法完全消除）
(二)前期准备
下载与目录结构简述：
官网：http://spring.io/
下载地址：http://repo.springsource.org/libs-release-local/org/springframework/spring
解压:(Spring 目录结构:)
* docs :API 和开发规范
* libs :jar 包和源码
* schema :约束
我们其实只需要一个dist文件夹即可，里面包含了jar包、文档和约束
特别说明：
我们上课使用的版本是 spring5.0.2
spring5 版本是用 jdk8 编写的，所以要求我们的 jdk 版本是 8 及以上
同时 tomcat 的版本要求 8.5 及以上
如何使用：
- jar包
- 源码
(三)基于XML的IOC环境搭建和入门
我们重新新建一个普通的maven项目
然后把上一个项目的代码文件复制过来，并且把工厂类相关的代码去掉
可以看到，这个时候项目又变回原来的样子，可以正常运行，但是耦合又回来了
我们接下来开始真正的使用Spring框架
我们先导入maven坐标，如下：
jar包的对应关系如下：
（其中的apache的日志jar包已经被spring集成到自己的jar包里面去了）
依赖关系如下：
我们接下来在resources目录下创建一个xml文件
我们接下来去Spring的官网拷贝xml的约束
使用CTRL+F进行全局搜索
把约束的部分拷贝到xml里面
然后向map容器添加数据
最后尝试使用Spring的ioc容器获取对象
说明：
- 获取核心容器对象的方法有很多，以下是常用的
- 根据id获取对象的方法有两种
(四)ApplicationContext的三个实现类
我们接下来看一下ApplicationContext的实现类
我们常用的实现类有三个，如下：
（其中第一个是用于注解开发的，我们后面再讲；我们先看后面两个）
- ClassPathXmlApplicationContext
它可以加载类路径下的配置文件，要求配置文件必须在类路径下，否则加载不了(这种比较常用)
之前演示的就是ClassPathXmlApplicationContext，这里不再重复演示了 - FileSystemXmlApplicationContext
它可以加载磁盘任意路径下的配置文件(必须有访问权限）
//1.获取核心容器对象
ApplicationContext ac = new FileSystemXmlApplicationContext("G:\\JavaEE\\Spring_xml\\src\\main\\resources\\bean.xml");
- AnnotationConfigApplicationContext
它是用于读取注解创建容器的，后面再介绍
(五)BeanFactory和ApplicationContext的区别
- ApplicationContext（适用于单例模式；这种比较常用）
它在构建核心容器时，创建对象采取的策略是采用立即加载的方式
也就是说，只要一读取完配置文件马上就创建配置文件中配置的对象
我们来证明一下，先给两个实现类写上空参的构造方法，如下：
然后我们设置断点测试一下
按F8之前
按F8之后
- BeanFactory（适用于多例模式）
它在构建核心容器时，创建对象采取的策略是采用延迟加载的方式
也就是说，什么时候根据id获取对象了，什么时候才真正的创建对象
演示代码如下：
//----------BeanFactory--------------
Resource resource = new ClassPathResource("bean.xml");
BeanFactory factory = new XmlBeanFactory(resource);
IAccountService as = (IAccountService) factory.getBean("accountService");
System.out.println(as);
断点测试如下：
可以看到只有根据id创建对象时，才是真正的创建对象
那我们怎么知道spring的ioc容器为我们创建对象是单例的还是多例的呢？下面会详细介绍
(六)Bean的细节：三种创建Bean对象的方式
其实我们现在还是无法调用业务层实现类的方法
现在看起来好像可以调用，其实是因为在业务层实现类中依然存在耦合
我们是直接new了一个持久层对象，我们应该把它去掉的，如下：
我们后面再详细介绍怎么调用业务层实现类的方法，现在我们先不要调用
（本篇博客最末尾会介绍，点击跳转 ----- 业务层实现类调用持久层的方法）
我们继续创建一个新的普通的maven项目
为了方便展示创建对象，删掉持久层，只留下业务层
我们接下来分别看看三种创建Bean对象的方式：
- 第一种：使用默认构造函数创建
在spring的配置文件中使用bean标签，配以id和class属性之后，且没有其他属性和标签时采用的就是默认构造函数创建bean对象
此时如果类中没有默认构造函数，则对象无法创建
注意：如果我们不重写构造函数，其实是会有默认构造函数的；如果我们重写了带参构造函数，并且不重写一个空参构造函数，这种情况就属于没有默认构造函数，如下：
这种情况是会报错的
- 第二种：使用普通工厂中的方法创建对象
（又或者是使用某个类中的方法创建对象，并存入spring容器）
我们设想一个场景：我们要使用别人写好的代码，别人写好的代码通常是封装在一个jar包中的，我们要怎么要怎么创建jar包中字节码文件的对象呢？
（我们无法通过修改源码的方式来提供默认构造方法）
我们接下来模拟一个工厂类（它可能是存在于jar包中的），如下：
（通常jar包都会暴露一个工厂类，给调用者创建对象）
我们来运行一下
- 第三种：使用工厂中的静态方法创建对象
（又或者是使用某个类中的静态方法创建对象，并存入spring容器)
(七)Bean的细节：作用范围
bean对象默认情况下是单例的，我们验证一下：
那我们要怎么修改bean对象的作用范围呢？
bean标签的scope属性：
作用：用于指定bean的作用范围
取值： 常用的就是单例的和多例的
singleton：单例的（默认值）
prototype：多例的
request：作用于web应用的请求范围
session：作用于web应用的会话范围
global-session：作用于集群环境的会话范围（全局会话范围），当不是集群环境时，它就是session
- singleton：单例模式（默认值）
什么都不写就等价于singleton，不再演示，效果就是单例模式
- prototype：多例模式
- request：作用于web应用的请求范围
- session：作用于web应用的会话范围
- global-session：作用于集群环境的会话范围（全局会话范围）
（当不是集群环境时，它就是session）
说明：
当我们访问登录页面的时候，向192.168.0.1服务器发起请求，这个时候验证码以session的形式存在于192.168.0.1服务器，并且以缓存的形式存在于客户端浏览器
当我们输入验证码访问登录接口的时候，假设这个时候192.168.0.1服务器满负载了，但是198.168.0.6服务器是空闲的，我们通过负载均衡自然就会访问198.168.0.6服务器
但是该服务器并没有session，所以这个时候就需要用到全局session，让所有服务器共享session
(八)Bean的细节：生命周期
单例对象
出生：当容器创建时对象出生
活着：只要容器还在，对象一直活着
死亡：容器销毁，对象消亡
总结：单例对象的生命周期和容器相同
我们来测试一下
我们先在业务层的实现类中添加初始化和销毁的方法
然后编写bean.xml
<bean id="accountService" class="com.zzq.service.impl.AccountServiceImpl"
scope="singleton" init-method="init" destroy-method="destroy">bean>
运行效果如下：
为什么没有调用销毁方法呢？因为main函数执行完的话，所有的数据都被销毁
换而言之，还没来得及调用销毁方法就已经被销毁了
如果我们想手动关闭，却发现没有这个方法
原因是：我们使用了多态，接口是不具备close()方法的
我们不要把它成接口，我们把它看成一个类（也就是它本身）就可以了
多例对象
出生：当我们使用对象时spring框架为我们创建
活着：对象只要是在使用过程中就一直活着
死亡：当对象长时间不用，且没有别的对象引用时，由Java的垃圾回收器回收
我们修改为多例模式
<bean id="accountService" class="com.zzq.service.impl.AccountServiceImpl"
scope="prototype" init-method="init" destroy-method="destroy">bean>
我们其他的保持不变，直接运行试试
我们发现销毁方法没有被执行，这是为什么呢？
因为spring交给了Java的垃圾回收器进行回收，回收与否不能干涉
(九)DI的概念和作用
再创建一个普通的maven项目，并且把不需要的代码删掉
依赖注入：
Dependency Injection
IOC的作用：
降低程序间的耦合（依赖关系）
DI的作用：依赖关系的管理，依赖都交给spring来维护
在当前类需要用到其他类的对象，由spring为我们提供，我们只需要在配置文件中说明
依赖关系的维护：
就称之为依赖注入
依赖注入：
能注入的数据：有三类
基本类型和String
其他bean类型（在配置文件中或者注解配置过的bean）
复杂类型/集合类型
注入的方式：有三种
第一种：使用构造函数提供
第二种：使用set方法提供
第三种：使用注解提供（后面再介绍）
(十)构造函数注入
（在讲注入之前明确一点：经常变化的数据，不适合注入）
这里举例的变量为：name、age和birthday是为了迎合Account场景，其实我们知道这三个变量几乎每个用户都不一样，那每一个用户请求该接口的时候这三个变量都要发生改变，是不合适注入的
首先我们要在类中定义一些可注入的变量，如下：
接下来写一个构造方法
我们回来bean.xml已经发现报错了，因为已经没有默认构造函数了
使用的标签：constructor-arg
标签出现的位置：bean标签的内部
标签中的属性：
type：用于指定要注入的数据的数据类型，该数据类型也是构造函数中某个或某些参数的类型
index：用于指定要注入的数据给构造函数中指定索引位置的参数赋值（索引的位置是从0开始）
name（最常用）：用于指定给构造函数中指定名称的参数赋值
=============以上三个用于指定给构造函数中哪个参数赋值=============================
value：用于提供基本类型和String类型的数据
ref：用于指定其他的bean类型数据（它指的就是在spring的ioc核心容器中出现过的bean对象）
尝试用构造函数注入试试
<bean id="accountService" class="com.zzq.service.impl.AccountServiceImpl">
<constructor-arg name="name" value="test">constructor-arg>
<constructor-arg name="age" value="18">constructor-arg>
<constructor-arg name="birthday" value="1970-01-01">constructor-arg>
bean>
由于xml只能输入字符串，所以spring会自动把String类型的"18"转成Integer类型的18
但是对于Date类型，spring就无能为力了，直接运行会报错，如下：
对于像Date这样的其他bean类型，需要在bean.xml里面声明，如下：
（同时需要ref标签来做引用）
此时运行的结果如下：
总结：
优势：
在获取bean对象时，注入数据是必须的操作，否则对象无法创建成功（因为没有默认空参构造）
弊端：
改变了bean对象的实例化方式，使我们在创建对象时，如果用不到这些数据，也必须提供
由于其弊端太明显，我们一般不用这种方式，更多的是用set方法注入
(十一)set方法注入
涉及的标签：property
出现的位置：bean标签的内部
标签的属性：
name：用于指定注入时所调用的set方法名称（如：setName --> name）
value：用于提供基本类型和String类型的数据
ref：用于指定其他的bean类型数据。它指的就是在spring的ioc核心容器中出现过的bean对象
复制刚才的实现类，并且加以修改，去掉构造方法，增加set方法，如下：
接下来编写bean.xml，如下：
<bean id="now" class="java.util.Date">bean>
<bean id="accountService" class="com.zzq.service.impl.AccountServiceImpl2">
<property name="name" value="test">property>
<property name="age" value="21">property>
<property name="birthday" ref="now">property>
bean>
运行结果：
总结：
优势：
创建对象时没有明确的限制，可以直接使用默认构造函数
弊端：
如果有某个成员必须有值，则获取对象时有可能set方法没有执行，导致该成员没有赋到值
(十二)注入复杂类型数据
我们来看看复杂类型（集合类型）的注入
AccountServiceImpl3.java：
/**
* 账户的业务层实现类
*/
public class AccountServiceImpl3 implements IAccountService {
private String[] myStrs;
private List<String> myList;
private Set<String> mySet;
private Map<String, String> myMap;
private Properties myProps;
public void setMyStrs(String[] myStrs) {
this.myStrs = myStrs;
}
public void setMyList(List<String> myList) {
this.myList = myList;
}
public void setMySet(Set<String> mySet) {
this.mySet = mySet;
}
public void setMyMap(Map<String, String> myMap) {
this.myMap = myMap;
}
public void setMyProps(Properties myProps) {
this.myProps = myProps;
}
public void saveAccount() {
System.out.println("myStrs:" + Arrays.toString(myStrs));
System.out.println("myList:" + myList);
System.out.println("mySet:" + mySet);
System.out.println("myMap:" + myMap);
System.out.println("myProps:" + myProps);
}
}
在尝试编写bean.xml的时候发现了很多子标签，如下：
我们先写一个数组
<bean id="accountService" class="com.zzq.service.impl.AccountServiceImpl3">
<property name="myStrs">
<array>
<value>AAAvalue>
<value>BBBvalue>
<value>CCCvalue>
array>
property>
bean>
运行试试：
同理把其他的复杂类型数据也赋值，如下：
<bean id="accountService" class="com.zzq.service.impl.AccountServiceImpl3">
<property name="myStrs">
<array>
<value>AAAvalue>
<value>BBBvalue>
<value>CCCvalue>
array>
property>
<property name="myList">
<list>
<value>AAAvalue>
<value>BBBvalue>
<value>CCCvalue>
list>
property>
<property name="mySet">
<set>
<value>AAAvalue>
<value>BBBvalue>
<value>CCCvalue>
set>
property>
<property name="myMap">
<map>
<entry key="testA" value="AAA">entry>
<entry key="testB">
<value>BBBvalue>
entry>
map>
property>
<property name="myProps">
<props>
<prop key="testC">cccprop>
<prop key="testD">dddprop>
props>
property>
bean>
运行结果：
注意：
用于给List结构集合注入的标签：
list array set
用于个Map结构集合注入的标签:
map props
结构相同，标签可以互换
如下：
<bean id="accountService" class="com.zzq.service.impl.AccountServiceImpl3">
<property name="myStrs">
<set>
<value>AAAvalue>
<value>BBBvalue>
<value>CCCvalue>
set>
property>
<property name="myList">
<array>
<value>AAAvalue>
<value>BBBvalue>
<value>CCCvalue>
array>
property>
<property name="mySet">
<list>
<value>AAAvalue>
<value>BBBvalue>
<value>CCCvalue>
list>
property>
<property name="myMap">
<props>
<prop key="testC">cccprop>
<prop key="testD">dddprop>
props>
property>
<property name="myProps">
<map>
<entry key="testA" value="aaa">entry>
<entry key="testB">
<value>BBBvalue>
entry>
map>
property>
bean>
运行效果：
所以我们实际开发中，只需要使用list结构和map结构即可
(十三)业务层实现类调用持久层的方法
我们把持久层补全，如下：
然后用set方法注入数据
<bean id="dao" class="com.zzq.dao.impl.AccountDaoImpl">bean>
<bean id="accountService" class="com.zzq.service.impl.AccountServiceImpl4">
<property name="accountDao" ref="dao">property>
bean>
运行效果：
