[toc]
Spring 学习 01:控制反转[IOC]与依赖注入[DI]
程序的耦合和解耦
-
耦合: 程序间的依赖关系.在开发中,应该做到解决编译期依赖,即编译期不依赖,运行时才依赖. - 解耦的思路: 使用反射来创建对象,而避免使用 new 关键字,并通过读取配置文件来获取要创建的对象全限定类名.
下面以两个例子来说明如何解耦.
解耦实例 1: JDBC 驱动注册
JDBC 操作中注册驱动时,我们不使用DriverManager的register方法,而采用Class.forName("驱动类全类名")的方式.
public static void main(String[] args) throws SQLException, ClassNotFoundException {
//注册驱动的两种方式
// 1. 创建驱动类的实例
//DriverManager.registerDriver(new com.mysql.jdbc.Driver());
// 2. 通过反射加载驱动类
Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver"); // 实际开发中此类名从properties文件中读取
//...后续操作
}
查看com.mysql.jdbc.Driver类的源码如下,在类加载和初始化时,会执行 static 代码块中的部分,也就是说加载类的时候就自动注册驱动了.
public class Driver extends NonRegisteringDriver implements java.sql.Driver {
static {
try {
java.sql.DriverManager.registerDriver(new Driver()); // 类初始化时执行注册动作
} catch (SQLException E) {
throw new RuntimeException("Can't register driver!");
}
}
public Driver() throws SQLException {
// Required for Class.forName().newInstance()
}
}
即使驱动类不存在,在编译时也不会报错,解决了编译器依赖.
解耦实例 2: UI 层,Service 层,Dao 层的调用
在 Web 项目中,UI层,Service层,Dao层之间有着前后调用的关系.
public class MyServiceImpl implements IMyService {
private IMyDao myDao = new MyDaoImpl(); // 业务层要调用持久层的接口和实现类
public void myService(){
myDao.serviceProcess();
}
}
业务层依赖持久层的接口和实现类,若编译时不存在没有持久层实现类,则编译将不能通过,这构成了编译期依赖
解决耦合的思路: 工厂模式解耦
在实际开发中可以把三层的对象的全类名都使用配置文件保存起来,当启动服务器应用加载的时候,创建这些对象的实例并保存在容器中. 在获取对象时,不使用 new 的方式,而是直接从容器中获取,这就是工厂设计模式.
使用 springIOC 解决程序耦合
简单实例
-
准备工作: 创建 MAVEN 项目,并准备三层接口类和实现类
创建 maven 项目,配置其pom.xml如下:4.0.0 cn.maoritian learnspring 1.0-SNAPSHOT org.springframework spring-context 5.0.2.RELEASE
创建三层接口类和实现类的结构如下,模拟一个保存账户的服务.
- 配置
bean: 在类的根路径下的resource目录下创建bean.xml文件,把对象的创建交给 spring 来管理.
每个class属性为该类的全类名,id属性为该类的 id,在 spring 配置中,通过id获取类的对象.
```xml
```
-
在表现层文件
Client.java中通过容器创建对象.通过核心容器的getBean()方法获取具体对象.public class Client { public static void main(String[] args) { // 获取核心容器对象 ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("bean.xml"); // 根据id获取Bean对象 IAccountService as = (IAccountService)ac.getBean("accountService"); // 执行as的具体方法 // ... } }我们常用的
容器有三种:ClassPathXmlApplicationContext,FileSystemXmlApplicationContext,AnnotationConfigApplicationContext。-
ClassPathXmlApplicationContext: 它是从类的根路径下加载配置文件 -
FileSystemXmlApplicationContext: 它是从磁盘路径上加载配置文件 -
AnnotationConfigApplicationContext: 读取注解创建容器
-
使用 XML 配置文件实现 IOC
使用配置文件实现 IOC,要将托管给 spring 的类写进bean.xml配置文件中.
bean 标签
- 作用: 配置托管给 spring 的对象,默认情况下调用类的无参构造函数,若果没有无参构造函数则不能创建成功
- 属性:
-
id: 指定对象在容器中的标识,将其作为参数传入getBean()方法可以获取获取对应对象. -
class: 指定类的全类名,默认情况下调用无参构造函数 -
scope: 指定对象的作用范围,可选值如下-
singleton: 单例对象,默认值 -
prototype: 多例对象 -
request: 将对象存入到 web 项目的request域中 -
session: 将对象存入到 web 项目的session域中 -
global session: 将对象存入到 web 项目集群的session域中,若不存在集群,则global session相当于session
-
-
init-method：指定类中的初始化方法名称,在对象创建成功之后执行 -
destroy-method：指定类中销毁方法名称,对prototype多例对象没有作用,因为多利对象的销毁时机不受容器控制
-
bean 的作用范围和生命周期
- 单例对象:
scope="singleton"- 作用范围: 每个应用只有一个该对象的实例,它的作用范围就是整个应用
- 生命周期: 单例对象的创建与销毁 和 容器的创建与销毁时机一致
- 对象出生: 当应用加载,创建容器时,对象就被创建
- 对象活着: 只要容器存在,对象一直活着
- 对象死亡: 当应用卸载,销毁容器时,对象就被销毁
- 多例对象:
scope="prototype"- 作用范围: 每次访问对象时,都会重新创建对象实例.
- 生命周期: 多例对象的创建与销毁时机不受容器控制
- 对象出生: 当使用对象时,创建新的对象实例
- 对象活着: 只要对象在使用中,就一直活着
- 对象死亡: 当对象长时间不用时,被 java 的垃圾回收器回收了
实例化 Bean 的三种方式
-
使用默认无参构造函数创建对象: 默认情况下会根据默认无参构造函数来创建类对象,若 Bean 类中没有默认无参构造函数,将会创建失败.
-
使用静态工厂的方法创建对象:
创建静态工厂如下:
// 静态工厂,其静态方法用于创建对象 public class StaticFactory { public static IAccountService createAccountService(){ return new AccountServiceImpl(); } }使用
StaticFactory类中的静态方法createAccountService创建对象,涉及到id属性: 指定对象在容器中的标识,用于从容器中获取对象class属性: 指定静态工厂的全类名-
factory-method属性: 指定生产对象的静态方法
其实,类的构造函数也是静态方法,因此
默认无参构造函数也可以看作一种静态工厂方法 -
使用实例工厂的方法创建对象
创建实例工厂如下:
public class InstanceFactory { public IAccountService createAccountService(){ return new AccountServiceImpl(); }
}
```
先创建实例工厂对象`instanceFactory`,通过调用其`createAccountService()`方法创建对象,涉及到``标签的属性:
-
factory-bean属性: 指定实例工厂的idfactory-method属性: 指定实例工厂中生产对象的方法
依赖注入
依赖注入的概念
依赖注入(Dependency Injection)是 spring 框架核心 ioc 的具体实现.
通过控制反转,我们把创建对象托管给了 spring,但是代码中不可能消除所有依赖,例如:业务层仍然会调用持久层的方法,因此业务层类中应包含持久化层的实现类对象.
我们等待框架通过配置的方式将持久层对象传入业务层,而不是直接在代码中 new 某个具体的持久化层实现类,这种方式称为依赖注入.
依赖注入的方法
因为我们是通过反射的方式来创建属性对象的,而不是使用 new 关键字,因此我们要指定创建出对象各字段的取值.
使用构造函数注入
通过类默认的构造函数来给创建类的字段赋值,相当于调用类的构造方法.
涉及的标签:
-
寻找要赋值给的字段
-
index: 指定参数在构造函数参数列表的索引位置 -
type: 指定参数在构造函数中的数据类型 -
name: 指定参数在构造函数中的变量名,最常用的属性
-
-
指定赋给字段的值
-
value: 给基本数据类型和 String 类型赋值 -
ref: 给其它 Bean 类型的字段赋值,ref属性的值应为配置文件中配置的Bean的id
-
public class AccountServiceImpl implements IAccountService {
//如果是经常变化的数据,并不适用于注入的方式
private String name;
private Integer age;
private Date birthday;
public AccountServiceImpl(String name, Integer age, Date birthday) {
this.name = name;
this.age = age;
this.birthday = birthday;
}
public void saveAccount() {
System.out.println(name+","+age+","+birthday);
}
}
```
```xml
```
使用 set 方法注入(更常用)
在类中提供需要注入成员属性的 set 方法,创建对象只调用要赋值属性的 set 方法.
涉及的标签:
-
指定要调用 set 方法赋值的成员字段
-
name：要调用 set 方法赋值的成员字段
-
-
指定赋给字段的值
-
value: 给基本数据类型和 String 类型赋值 -
ref: 给其它 Bean 类型的字段赋值,ref属性的值应为配置文件中配置的Bean的id
-
public class AccountServiceImpl implements IAccountService {
private String name;
private Integer age;
private Date birthday;
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public void setAge(Integer age) {
this.age = age;
}
public void setBirthday(Date birthday) {
this.birthday = birthday;
}
@Override
public void saveAccount() {
System.out.println(name+","+age+","+birthday);
}
}
```
```xml
```
注入集合字段
集合字段及其对应的标签按照集合的结构分为两类: 相同结构的集合标签之间可以互相替换.
-
只有键的结构:
- 数组字段:
- List 字段:
- Set 字段:
其中
- 数组字段:
-
键值对的结构:
- Map 字段:
标签表示集合,key属性表示键,value属性表示值. - Properties 字段:
key属性表示键,标签内的内容表示值.
其中
,下面使用 set 方法注入各种集合字段
- Map 字段:
public class AccountServiceImpl implements IAccountService {
// 集合字段
private String[] myArray;
private List myList;
private Set mySet;
private Map myMap;
private Properties myProps;
// 集合字段的set方法
public void setMyStrs(String[] myArray) {
this.myArray = myArray;
}
public void setMyList(List myList) {
this.myList = myList;
}
public void setMySet(Set mySet) {
this.mySet = mySet;
}
public void setMyMap(Map myMap) {
this.myMap = myMap;
}
public void setMyProps(Properties myProps) {
this.myProps = myProps;
}
@Override
public void saveAccount() {
System.out.println(Arrays.toString(myArray));
System.out.println(myList);
System.out.println(mySet);
System.out.println(myMap);
System.out.println(myProps);
}
}
value1
value2
value3
value1
value2
value3
value1
value2
value3
value1
value2
使用注解实现 IOC
使用注解实现 IOC,要将注解写在类的定义中
常用注解
用于创建对象的注解
这些注解的作用相当于bean.xml中的
-
@Component: 把当前类对象存入 spring 容器中,其属性如下:-
value: 用于指定当前类的id. 不写时默认值是当前类名,且首字母改小写
-
-
@Controller: 将当前表现层对象存入 spring 容器中 -
@Service: 将当前业务层对象存入 spring 容器中 -
@Repository: 将当前持久层对象存入 spring 容器中
@Controller,@Service,@Repository注解的作用和属性与@Component是一模一样的,可以相互替代,它们的作用是使三层对象的分别更加清晰.
用于注入数据的注解
这些注解的作用相当于bean.xml中的
-
@Autowired: 自动按照成员变量类型注入.- 注入过程
- 当 spring 容器中有且只有一个对象的类型与要注入的类型相同时,注入该对象.
- 当 spring 容器中有多个对象类型与要注入的类型相同时,使用要注入的变量名作为 bean 的
id,在 spring 容器查找,找到则注入该对象.找不到则报错.
- 出现位置: 既可以在变量上,也可以在方法上
- 细节: 使用注解注入时,set 方法可以省略
- 注入过程
-
@Qualifier: 在自动按照类型注入的基础之上,再按照 bean 的id注入.- 出现位置: 既可以在变量上,也可以在方法上.注入变量时不能独立使用,必须和
@Autowire一起使用; 注入方法时可以独立使用. - 属性:
-
value: 指定 bean 的id
-
- 出现位置: 既可以在变量上,也可以在方法上.注入变量时不能独立使用,必须和
-
@Resource: 直接按照 bean 的id注入,它可以独立使用.独立使用时相当于同时使用@Autowired和@Qualifier两个注解.- 属性:
-
name: 指定 bean 的id
-
- 属性:
-
@Value: 注入基本数据类型和 String 类型数据- 属性:
-
value: 用于指定数据的值,可以使用 el 表达式(${表达式})
-
- 属性:
用于改变作用范围的注解
这些注解的作用相当于bean.xml中的scope属性.
-
@Scope: 指定 bean 的作用范围- 属性:
-
value: 用于指定作用范围的取值,"singleton","prototype","request","session","globalsession"
-
- 属性:
和生命周期相关的注解
这些注解的作用相当于bean.xml中的init-method和destroy-method属性
-
@PostConstruct: 用于指定初始化方法 -
@PreDestroy: 用于指定销毁方法
spring 的半注解配置和纯注解配置
spring 的注解配置可以与 xml 配置并存,也可以只使用注解配置
半注解配置
在半注解配置下,spring 容器仍然使用ClassPathXmlApplicationContext类从 xml 文件中读取 IOC 配置,同时在 xml 文件中告知 spring 创建容器时要扫描的包.
例如,使用半注解模式时,上述简单实例中的beans.xml内容如下:
然后将 spring 注解加在类的定义中.
纯注解配置
在纯注解配置下,我们用配置类替代bean.xml,spring 容器使用AnnotationApplicationContext类从 spring 配置类中读取 IOC 配置
纯注解配置下的注解
-
@Configuration: 用于指定当前类是一个 spring 配置类,当创建容器时会从该类上加载注解.获取容器时需要使用AnnotationApplicationContext(有@Configuration注解的类.class). -
@ComponentScan: 指定 spring 在初始化容器时要扫描的包,作用和bean.xml文件中-
basePackages: 用于指定要扫描的包,是value属性的别名
-
-
@Bean: 该注解只能写在方法上,表明使用此方法创建一个对象,并放入 spring 容器,其属性如下:-
name: 指定此方法创建出的 bean 对象的id - 细节: 使用注解配置方法时,如果方法有参数,Spring 框架会到容器中查找有没有可用的 bean 对象,查找的方式与
@Autowired注解时一样的.
-
-
@PropertySource: 用于加载 properties 配置文件中的配置.例如配置数据源时,可以把连接数据库的信息写到 properties 配置文件中,就可以使用此注解指定 properties 配置文件的位置,其属性如下:-
value: 用于指定 properties 文件位置.如果是在类路径下,需要写上"classpath:"
-
-
@Import: 用于导入其他配置类.当我们使用@Import注解之后,有@Import注解的类就是父配置类,而导入的都是子配置类. 其属性如下:-
value: 用于指定其他配置类的字节码
-
实例: 使用纯注解配置实现数据库 CRUD
-
项目结构: 其中包
cn.maoritian存放业务代码,包config存放配置类. dao 层选用DBUtils和c3p0.
在这里插入图片描述 -
包
cn.maoritian存放业务代码,其中 dao 层实现类和 service 层实现类的代码如下:dao 层实现类:
@Repository("accountDao") public class AccountDaoImpl implements IAccountDao { @Autowired // 自动从spring容器中寻找QueryRunner类型对象注入给runner成员变量 private QueryRunner runner; // DBUtil对象,用来执行SQL语句 public ListfindAllAccount() { // 功能实现... } public void saveAccount(Account account) { // 功能实现... } public void deleteAccount(Integer accountId) { // 功能实现... } } service 层实现类:
@Service("accountService") public class AccountServiceImpl implements IAccountService{ @Autowired // 自动从spring容器中寻找IAccountDao类型对象注入给accountDao成员变量 private IAccountDao accountDao; // dao层对象,用来执行数据持久化操作 public ListfindAllAccount() { // 功能实现... } public void saveAccount(Account account) { // 功能实现... } public void deleteAccount(Integer accountId) { // 功能实现... } } -
包
config存放配置类,其中配置类代码如下:其中
SpringConf类为主配置类,内容如下:@Configuration // 说明此类为配置类 @ComponentScan("cn.maoritian") // 指定初始化容器时要扫描的包 @Import(JdbcConfig.class) // 引入JDBC配置类 public class SpringConfiguration {
}
```
其中`JDBCConfig`类为 JDBC 配置类,内容如下:
```java
@Configuration // 说明此类为配置类
@PropertySource("classpath:jdbc.properties") // 指定配置文件的路径,关键字classpath表示类路径
public class JdbcConfig {
@Value("${jdbc.driver}") // 为driver成员属性注入值,使用el表达式
private String driver;
@Value("${jdbc.url}") // 为url成员属性注入值,使用el表达式
private String url;
@Value("${jdbc.username}") // 为usernamer成员属性注入值,使用el表达式
private String username;
@Value("${jdbc.password}") // 为password成员属性注入值,使用el表达式
private String password;
// 创建DBUtils对象
@Bean(name="runner") // 此将函数返回的bean对象存入spring容器中,其id为runner
@Scope("prototype") // 说明此bean对象的作用范围为多例模式,以便于多线程访问
public QueryRunner createQueryRunner(@Qualifier("ds") DataSource dataSource){
// 为函数参数datasource注入id为ds的bean对象
return new QueryRunner(dataSource);
}
// 创建数据库连接池对象
@Bean(name="ds") // 此将函数返回的bean对象存入spring容器中,其id为ds
public DataSource createDataSource(){
try {
ComboPooledDataSource ds = new ComboPooledDataSource();
ds.setDriverClass(driver);
ds.setJdbcUrl(url);
ds.setUser(username);
ds.setPassword(password);
return ds;
}catch (Exception e){
throw new RuntimeException(e);
}
}
}
```