【Spring】基于注解方式存取JavaBean：Spring有几种注入方式？有什么区别？
前言
Hello，我是小黄。众所周知，Spring是一个开源的Java应用程序框架，其中包括许多通过注解实现依赖注入的功能。Spring提供了多种注入方式，可以满足不同的需求和场景。常见的注入方式包括构造函数注入、Setter方法注入和属性注入。不同的注入方式有不同的适用场景和优缺点。选择正确的注入方式可以提高应用程序的可维护性和性能。 本文以Spring的常见注解以及不同注入方式的优缺点为切入点进行深入讨论。 话不多说，正文开始~
文章目录
- 前言
- *操作准备
- 1 什么是注解？
- 2 基于注解存储 Bean 对象
-
- 2.1 类注解方式
-
- 2.1.1 如何存储 Bean？
- 2.1.2 如何读取 Bean？
- 2.1.3 读取时的常见问题及 Bean 命名规则
- 2.2 方法注解方式
- 3 基于注解获取 Bean 对象（对象装配）
-
- 3.1 属性注入
- 3.2 Setter 注入
- 3.3 构造方法注入
- 3.4 三种不同注入方式的优劣分析
- 3.5 @Resource 注解
- 3.6 常见错误：非唯一的 Bean 对象
- 写在最后
*操作准备
要想将对象成功存储到 Spring 中，就需要配置存储对象的扫描包路径，只有被配置的包下的所有类，添加了注解才能被正确的识别并保存到 Spring 中。这里采用 xml 文件的形式进行配置（有兴趣的小伙伴可以查阅笔者之前的Spring文章，采用配置类的形式进行纯注解的开发配置）：
spring-config.xml
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xmlns:content="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 https://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">
<content:component-scan base-package="com.hxh"/>
beans>
另外，Spring 操作需要的相关依赖，这里采用 Maven 的方式实现，相关依赖的配置如下：
pom.xml
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
<modelVersion>4.0.0modelVersion>
<groupId>org.examplegroupId>
<artifactId>Spring_demo03artifactId>
<version>1.0-SNAPSHOTversion>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframeworkgroupId>
<artifactId>spring-contextartifactId>
<version>5.2.3.RELEASEversion>
dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframeworkgroupId>
<artifactId>spring-beansartifactId>
<version>5.2.3.RELEASEversion>
dependency>
dependencies>
project>
1 什么是注解？
注解是代码中特殊的标记，格式如下：
@注解名称(属性名称=属性值,属性名称=属性值......)
注解可以作用在类、方法、属性上。Spring针对Bean管理中创建对象提供注解，在 Spring 中，注解可以分为两大类：
- 类注解： 以下四个注解都可以用来创建bean实例，只是为了便于开发者清晰区分当前层。
@Configuration，@Service，@Controller，@Repository，@Component - 方法注解：
@Bean
为什么需要这么多个类注解？
对于其余四个类注解，它们本身就是属于 @Component 的“⼦类”。五个类注解的功能是一致的，命名上将其区分，是为了让程序员看到类注解之后，就能直接了解当前类的用途：
- @Controller：表示的是业务逻辑层；
- @Servie：服务层；
- @Repository：持久层；
- @Configuration：配置层。
2 基于注解存储 Bean 对象
2.1 类注解方式
2.1.1 如何存储 Bean？
@Configuration 配置存储
@Configuration // 将对象存储到 Spring 中
public class UserConfiguration {
public void sayHello() {
System.out.println("Hello, I'm userConfiguration !");
}
}
@Service 服务存储
@Service // 将对象存储到 Spring 中
public class UserService {
public void sayHello() {
System.out.println("Hello, I'm userService!");
}
}
@Controller 控制器存储
@Controller // 将对象存储到 Spring 中
public class UserController {
public void sayHello() {
System.out.println("Hello, I'm userController!");
}
}
@Repository 仓库存储
@Repository // 将对象存储到 Spring 中
public class UserRepository {
public void sayHello() {
System.out.println("Hello, I'm userRepository!");
}
}
@Component 组件存储
@Component // 将对象存储到 Spring 中
public class UserComponent {
public void sayHello() {
System.out.println("Hello, I'm userComponent!");
}
}
2.1.2 如何读取 Bean？
这里以读取 StudentController 对象为例，由于我们采用的是标准的大驼峰命名法，因此，读取的时候将首字母小写， 就可以读取到相应的 JavaBean 了。
2.1.3 读取时的常见问题及 Bean 命名规则
倘若我们不按照标准的大驼峰命名法对类进行命名读取Bean时会有区别吗？
首先我们尝试创建类 IService，并通过首字母小写的方式读取 Bean：无法正常读取 Bean！
为了探究异常发生的原因，我们需要深入 Spring 的源码，看看 Bean 的命名规则：AnnotationBeanNameGenerator.class
bean 对象的命名规则使用方法是 JDK Introspector 中的 decapitalize ⽅法，其源码如下：
public static String decapitalize(String name) {
if (name == null || name.length() == 0) {
return name;
}
if (name.length() > 1 && Character.isUpperCase(name.charAt(1)) &&
Character.isUpperCase(name.charAt(0))){
return name;
}
char chars[] = name.toCharArray();
chars[0] = Character.toLowerCase(chars[0]);
return new String(chars);
}
通过阅读源码，可以看出 bean 的命名规则： 如果第⼀个字⺟和第⼆个字⺟都为⼤写的情况，是把 bean 的⾸字⺟也⼤写存储了~ 否则，就将首字母小写~ 这通常意味着将第一个字符从大写转换为小写，但在(不寻常的)特殊情况下，当有多个字符并且第一个和第二个字符都是大写时，我们不处理它。
2.2 方法注解方式
类注解用于标记类为Spring Bean，使用@ComponentScan扫描时，每个注解只会创建一个Bean对象，因此在同一个ApplicationContext容器中，获得的对象是同一个。
那么如果想要获取不同的对象怎么办呢？ 下面我们就来聊一聊方法注解~
顾名思义，⽅法注解就是是放到某个⽅法上的，以下是简单的代码实现：需要注意的是 ⽅法注解 @Bean 要配合类注解才能将对象正常的存储到 Spring 容器中
@Controller
public class StudentBeans {
@Bean(name = {"s1", "s2"}) // 可以通过设置 name 属性给 Bean 对象进⾏重命名操作
public Student student() {
Student student = new Student();
student.setId(1);
student.setName("黄小黄");
student.setAge(17);
return student;
}
@Bean
public Student student02() {
Student student = new Student();
student.setId(2);
student.setName("蒲小七");
student.setAge(16);
return student;
}
}
读取 Bean 的代码如下：
public static void main(String[] args) {
ApplicationContext context =
new ClassPathXmlApplicationContext("spring-config.xml");
Student s1 = context.getBean("s1", Student.class);
Student s2 = context.getBean("s2", Student.class);
// 打印 s1 和 s2 信息
System.out.println(s1);
System.out.println(s2);
System.out.println("s1 == s2 ? " + (s1 == s2));
// 尝试获取 student 不同对象
Student student02 = context.getBean("student02", Student.class);
System.out.println(student02);
System.out.println("s1 == student2 ? " + (s1 == student02));
}
3 基于注解获取 Bean 对象（对象装配）
在Spring中，获取 Bean 对象即把对象取出来放到某个类中，有三种方式来实现对象装配:
- 属性注入
- Setter 注入
- 构造方法注入
不同的注入方式有不同的适用场景和优缺点。以下案例则以将 Service 类注⼊到 Controller 类中为切入点，帮助大家了解三种注入方式的优缺点和区别~
3.1 属性注入
属性注入主要通过 @Autowired 实现，相关代码如下：
UserService
@Service
public class UserService {
public void sayHello() {
System.out.println("Hello, I'm userService!");
}
}
UserController
@Controller
public class UserController {
// 1. 使用属性注入的方式 不能注入不可变对象且违背单一设计原则
@Autowired
private UserService userService;
public void sayHello() {
// 调用 service 的方法
userService.sayHello();
}
}
此时，通过如下的代码，即可通过 userController 的 sayHello() 方法调用 service 中的 sayHello() 方法。其余两种装配实现方式，该部分代码等同，Service 也等同，就不再赘述了。
public class ApplicationTest01 {
private static final String URL = "spring-config.xml";
public static void main(String[] args) {
ApplicationContext context =
new ClassPathXmlApplicationContext(URL);
UserController userController = context.getBean("userController", UserController.class);
userController.sayHello();
}
}
3.2 Setter 注入
即，在 setter 方法前加上 @Autowired 注解。
核心代码
// 2. set 注入 不能注入不可变对象但是更符合单一设计原则
private UserService userService;
@Autowired
public void setUserService(UserService userService) {
this.userService = userService;
}
3.3 构造方法注入
构造⽅法注⼊是在类的构造⽅法中实现注⼊。在类中添加带有参数的构造方法，Spring会根据参数类型和名称，在容器中找到相应的Bean进行注入。特别地，如果只有⼀个构造⽅法，那么 @Autowired 注解可以省略~
核心代码
// 3. 构造方法注入
private UserService userService;
@Autowired
public UserController(UserService userService) {
this.userService = userService;
}
3.4 三种不同注入方式的优劣分析
Spring的三种注入方式分别是属性注入、Setter 注入与构造方法注入，其区别如下：
-
属性注入：在类的属性上添加@Autowired注解，Spring会自动在容器中查找符合该属性类型的Bean进行注入。优点是简洁，使⽤⽅便；缺点是只能⽤于 IoC 容器，如果是⾮ IoC 容器不可⽤，并且只有在使⽤的时候才会出现 NPE（空指针异常）。同时，属性注入的方式不可注入不可变对象，且违背单一设计原则：
-
Setter注入：在类中添加setter方法，Spring会根据方法名称和参数类型，在容器中找到相应的Bean进行注入。主要特点是注入后对象的属性是可变的，可以随时修改。虽然在一定程度上相对符合了单一设计原则，但依然不可注入不可变对象：
-
构造器注入：在类中添加带有参数的构造方法，Spring会根据参数类型和名称，在容器中找到相应的Bean进行注入。主要特点是注入后对象的属性是不可变的，一旦注入完成后就不能再改变，是 Spring 推荐的注⼊⽅式。解决了以上两种方式不可注入不可变对象的问题：
补充：单一设计原则
单一职责原则（Single Responsibility Principle）是一种设计原则，它建议一个类或模块只应该负责一项职责。这个原则通常被认为是最基本的设计原则之一。
使用单一职责原则可以带来如下好处：
- 降低模块的复杂度，使其更易于理解和修改。
- 提高模块的可复用性和可测试性，因为它们只关注一项职责。
- 降低系统的耦合性，因为每个模块都是独立的，不会依赖于其他模块。
- 更好地支持面向对象设计的原则，例如开放封闭原则。
3.5 @Resource 注解
在进⾏类注⼊时，除了可以使⽤ @Autowired 关键字之外，我们还可以使⽤ @Resource 进⾏注⼊：
@Resource
private UserService userService;
@Resource 与 @Autowired 的区别：
- @Autowired 来自于 Spring，而 @Resource 来自 JDK，后者相较前者支持更多的参数设置；
- @Resource 只能用于 Setter 注入和 属性注入。
3.6 常见错误：非唯一的 Bean 对象
当出现以下多个 Bean，返回同⼀对象类型时程序会报错，参考代码如下：
@Component
public class BookBeans {
@Bean
public Book book01() {
Book book = new Book();
book.setName("计算机网络");
return book;
}
@Bean
public Book book02() {
Book book = new Book();
book.setName("计算机操作系统");
return book;
}
}
Controller
@Controller
public class BookController {
@Autowired
private Book book;
public Book getBook() {
return book;
}
}
这是由于 Bean 对象不是唯一的导致的~， 解决方案如下：
-
使用
@Resource(name = "xxx")来指定~
-
使用
@Qualifier注解定义名称~
写在最后
本文就如何将对象存储到 Spring 中分类注解与方法注解进行了阐述，同时，对 Bean 对象的命名规则进行了说明。从 Spring 中获取对象有三种方式，不同的注入方式有不同的适用场景，或更加简便，或有独有的特性。总的来说，Spring 的出现的确为我们开发提高了效率，但我们需要明确的是，任何一个工具的出现都要求我们在熟悉的基础上使用，才能事半功倍。
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