【Spring】 1. IOC

【Spring】 1. IOC

学习框架前的引言

框架要学什么？

• 框架的使用
• 框架的底层原理

框架和类库的区别

• 类库：就对某个功能的实现，基本上都是一些功能开发的工具。类库相当于挖掘机、推土机、扳手
• 框架：是对项目整体的架构和设计。框架就相当于建筑物的结构，比如电梯井预留好，只好放入电梯就可以工作了。

框架的难度

• 完成项目，必须依照框架定义好的规范。如果不符合规范，出现错误很难调试和定位。
• 新增术语

框架的实现方式

• 基于xml配置文件的
• 基于注解的

1. Spring 简介

1.1 Spring 概述

​ Spring是一个开源的设计层面框架，于2003 年兴起的由Rod Johnson创建。Spring是一个分层的JavaSE/EE的一站式、轻量级、开源框架。

• 一站式：在JavaEE的三层结构中，每一层都提供了不同的解决方案。
• 轻量级：Spring 是非侵入性的 ，在 IOC 和 AOP 的基础上可以整合各种企业应用的的第三方类库。
  
  

1.2 Spring 核心

• IOC（Inversion of Control）：控制反转。降低了业务对象替换的复杂性，提高了组件之间的解耦。

• AOP（Aspect Oriented Programming）：面向切面编程。允许将一些通用任务（如安全、事务、日志等）进行集中式管理，从而实现更好的复用。

  
  

1.3 Spring 下载

​ 官网地址：https://spring.io/
​ 类库下载：http://repo.spring.io/release/org/springframework/spring/

1.4 sts

​ sts（spring tool suite）：Spring 工具套件。它是一个基于Eclipse的开发环境， 用于开发Spring应用程序。它提供了一个现成的使用环境来实现调试、运行和部署你的Spring应用程序。包括为关键的的服务器和云计算，Git, Maven, AspectJ和最新的Eclipse版本提供整合支持。

​ 各Eclipse版本的sts下载地址 ： https://spring.io/tools/sts/legacy。

​ sts 在线安装：使用Eclipse Marketplace ，可直接搜索 sts 安装。

2. IOC

​ IOC（Inversion of Control）中文含义是控制反转。

​ 当需要某个对象实例时，在传统的程序设计过程中，通常由调用者来创建该实例。但在Spring里，创建对象的工作由Spring来完成，因此称为控制反转。IOC 降低了业务对象替换的复杂性，提高了组件之间的解耦。

2.1 原始方式

// Dao层接口
public interface UserDao {	
	void insert();
}

// Dao层实现类
public class UserDaoImpl implements UserDao{
	@Override
	public void insert() {
		System.out.println("插入一条数据...");
	}
}

//原始的方式
UserDao userDao = new UserDaoImpl();
userDao.insert();

​ 原始方式就是手动实例化对象。如果项目中有10处使用 UserDao实例，则需要实例化10次对象。问题在于，当 UserDao的实现方式发生变化时（比如实现类是UserDaoImpl2），这10处位置都需要修改。

​ 换句话说，组件之间的耦合性较高，业务对象替换的比较复杂。

2.2 IOC 底层原理

• Bean工厂

​ 把组件实例化过程交给工厂，需要实例化对象的时候，调用工厂类的方法统一处理。

public interface BeanFactory {
	//根据id获得bean实例
	Object getBean(String id);	
}

• 根据全路径类名获得类的实例

  通过反射机制，根据全路径类名，获得类的实例

/**
 * 根据全路径类名获得类的实例
 * 		技术点：反射
 * @param className 全路径类名
 * @return 类的实例
 * @throws Exception
 */
private Object getInstanceByClassName(String className) throws Exception{
	//获得类的加载器
	ClassLoader classLoader = getClass().getClassLoader();
	//加载类
	Class<?> cls = classLoader.loadClass(className);
	//创建实例
	Object obj = cls.newInstance();		
	return obj;
};

• 配置文件

  在class 类路径下新建配置文件“application-config.xml”，统一对需要实例化的对象进行配置。

<beans>
	
	<bean id="UserDao" class="com.bodhixu.ssm.UserDaoImpl"/>
beans>

• 读取并解析配置文件

  读取配置文件，并通过dom4j进行解析。并通过反射生成实例，放入map集合

/**
 * 读取配置文件，获得bean实例
 * 		技术点：dom4j
 * @param xmlPath 配置文件路径
 * @return bean的map集合
 * @throws DocumentException 
 */
private Map<String, Object> initConfig(String xmlPath) throws Exception {		
	Map<String, Object> beanMap = new HashMap<>();		
	//读取配置文件，获得输入流
	InputStream is = getClass().getResourceAsStream(xmlPath);
	//创建解析器
	SAXReader reader = new SAXReader();
	//加载数据，获得文档模型
	Document doc = reader.read(is);
	//获得文档根节点
	Element rootElement = doc.getRootElement();
	//获得所有bean的子节点
	List<Element> beanElements = rootElement.elements("bean");
	//遍历bean子节点
	for (Element element : beanElements) {
		//获得id属性
		String id = element.attributeValue("id");
		//获得class属性
		String cls = element.attributeValue("class");
		//根据类名获得类的实例
		Object obj = getInstanceByClassName(cls);
		//放入map集合
		beanMap.put(id, obj);
	}		
	return beanMap;
}

• 根据id获得bean实例

  提供 get 方法，根据 id 返回 bean 对象

public Object getBean(String id) {
  return beanMap.get(id);
}

2.3 BeanFactory 工厂类

• BeanFactory：接口

• ApplicationContext：接口

• ClassPathXmlApplicationContext：实现类，加载类路径下的配置文件

• FileSystemXmlApplicationContext：实现类，加载文件系统下的配置文件

  
  

2.4 入门程序

• 导入Spring IOC 所依赖的 jar 包

• 在类路径下，创建配置文件“application-config.xml”，并配置
  

<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
	xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
	xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">

	<bean id="userDao" class="com.bodhixu.ssm.UserDaoImpl"/>

beans>

• 创建 ApplicationContext 对象，通过其获得bean实例。

ApplicationContext context = 
    	new ClassPathXmlApplicationContext("/application-config.xml");
UserDao userDao = (UserDao) context.getBean("UserDao");

2.5 bean 的常用属性

• id：bean对象的名字，不能包含特殊字符
• name：和id功能一致，可以包含特殊字符
• class：bean对象对应类的全路径
• scope：设置bean的作用域
  • singleton：单例模式，默认的
  • prototype：多例模式
  • request：将实例存入到request域中
  • session：将实例存入到session域中

3. DI

​ DI（Dependency Injection）依赖注入，用来实现对bean对象属性赋值。

3.1 注入方式

​ DI 的实现方式主要有构造器注入和 setter注入，另外其他一些方式如工厂方法注入（很少使用，不推荐）。

• 构造器注入

必须提供有参构造方法

<bean id="Book" class="com.bodhixu.ssm.demo01.Book">
	<constructor-arg name="name" value="Java"/>
	<constructor-arg name="price" value="200"/>
bean>

• setter 注入

  必须提供 setter 方法

<bean id="Book" class="com.bodhixu.ssm.demo02.Book">
	<property name="name" value="Oracle"/>	
	<property name="price" value="200"/>
bean>

3.2 注入复杂属性

• 注入 bean 对象

<bean id="book" class="com.bodhixu.ssm.demo03.Book">
	<property name="name" value="Oracle"/>	
	<property name="price" value="200"/>
bean>


<bean id="student" class="com.bodhixu.ssm.demo03.Student">
	<property name="name" value="小张"/>
	<property name="book" ref="book" />
bean>

• 注入数组、集合

<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
	xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
	xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
	
	<bean id="book1" class="com.bodhixu.ssm.demo04.Book">
		<property name="name" value="java"/>
		<property name="price" value="100"/>
	bean>
	
	<bean id="book2" class="com.bodhixu.ssm.demo04.Book">
		<property name="name" value="orcle"/>
		<property name="price" value="200"/>
	bean>
	
	
	<bean id="Student" class="com.bodhixu.ssm.demo04.Student">
	
		
		<property name="arr">
			<array>
				<value>arrItem1value>
				<value>arrItem2value>
			array>
		property>		
		
		
		<property name="list">
			<list>
				<value>listItem1value>
				<value>listItem2value>
			list>
		property>
		
		
		<property name="set">
			<set>
				<value>listItem1value>
				<value>listItem2value>
			set>
		property>
		
		
		<property name="map">
			<map>
				<entry key="mapkey1" value="mapValue1" />
				<entry key="mapkey2" value="mapValue2" />
			map>
		property>
	
				
		
		<property name="books">
			<list>
				<ref bean="book1"/>
				<ref bean="book2"/>
			list>
		property>
	bean>
	
beans>

3.3 命名空间注入

​ 为了简化XML文件的属性配置，Spring从2.5后，引入了新的p命 名空间。

• 声明p命名空间，可以通过 sts 实现

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-0AmksVvj-1587633631341)(img/img7.png)]

xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"

• 采用 p 命名空间注入属性值

<bean id="Book" class="com.bodhixu.ssm.demo05.Book"
		p:name="HTML" p:price="60"/>

• Spring从3.0后，引入了新的c命 名空间。

3.4 SpEL 注入

​ SpEL（Spring Expression Language）Spring的表达式语言。
​ 语法：#{SpEL}

<bean id="book1" class="com.bodhixu.ssm.demo06.Book">
	<property name="name" value="Oracle"/>	
	<property name="price" value="200"/>
bean>


<bean id="book2" class="com.bodhixu.ssm.demo06.Book">
	<property name="name" value="#{'new' + book1.getName()}"/>	
	<property name="price" value="#{200+20}"/>
bean>

4. 基于注解的Bean管理

​ Spring 中对 Bean 的管理有两种方式，一种是通过 xml 配置来管理，一种是通过注解来管理。

4.1 配置文件

• 新建配置并引入context约束，可以通过 sts 实现·

<context:component-scan base-package="com.bodhixu.ssm" />

• 开启注解扫描

<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-4.3.xsd">
  
	
	<context:component-scan base-package="com.bodhixu.web.bean"/>
	
	
	
 	
 	
 	 
 	 
beans>

4.2 组件注解

组件注解的类型

​ 组件注解注释在类上，共有4个，他们作用一样，只是语义化了。暂时我们使用 @Component 注解，在后面的SrpingMVC 中会使用其他注解。

• @Component： 组件
• @Controller : 控制组件（WEB层）
• @Service ：业务组件（业务层）
• @Repository：仓库组件（持久层）

组件名称的设置

​ 给组件注入名称相当于 xml 配置中的 id 属性，设置名称有3种方式。

• 通过value属性指定组件名称

@Component(value="book")
public class Book {}

• 只有一个属性，可以省略value

@Component("book")
public class Book {}

• 未指定属性名称，默认使用类名小写作为组件名

@Component //名称默认是book
public class Book {}

4.3 作用域注解

​ 使用 @Scope 可以设置Bean的作用域，作用同 xml 中配置 bean 的作用域一样。常用的有 singleton 单例模式和 prototype 多例模式。默认是单例的。

@Scope(value="prototype") //单一属性可以省略value=

4.4 属性注解

​ 使用注解注入属性，对象不需要setter方法。如果有setter方法，注解需要写在setter方法上。

• @Value：普通属性注入

@Component("book3")
public class Book {
    
	@Value(value="java编程") //单一属性可以省略value=
	private String name;
	@Value("100")
	private int price;
    
}

• @Resource：使用bean的名字注入

@Component("book4")
public class Book {}

@Component("stu1")
public class Student {
	
	@Resource(name="book4")
	private Book book;

}

• @Autowired：自动注入bean

@Repository
public class UserDao {
	public void insert() {
		System.out.println("UserDao insert...");
	}	
}

@Service
public class UserService {
	@Autowired
	private UserDao userDao;	
	public void regist() {
		userDao.insert();
	}	
}

class Test {
	@org.junit.jupiter.api.Test
	void test() {
		ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("/application-config.xml");
		UserService service = (UserService) context.getBean("userService");
		service.regist();		
	}
}

4.5 基于xml和注解管理Bean的区别

• 注解方式管理，简单快捷，对于自己实现的类，建议使用
• xml方式管理，相对较繁琐，但对于第三方的类，比如jar包引入的类，需要使用xml方式配置