spring中的DI
【知识要点】
- 控制反转（IOC）将对象的创建权限交给第三方模块完成，第三方模块需要将创建好的对象，以某种合适的方式交给引用对象去使用，这个过程称为依赖注入（DI）。如：A对象如果需要使用B对象的方法，则A类依赖B类。
- 对象装配是在对象构造过程中，对其属性进行初始化。对象的属性分为简单数据类型和复杂数据类型，简单数据类型通常指String、List、map等由高级语言提供的数据类型，复杂数据类型用户自定义数据类型或第三方的数据类型，对象的装配主要指对复杂数据类型的依赖注入（DI）。
【实验目的】
- 了解基于xml的装配技术
- 熟悉基于注解的装配技术
- 掌握使用注解符@Autowired和@Resource的使用
【实验内容】
- 定义学生类（Student）、课程类（Course）、班主任（ClassTeacher），学生类Student中有姓名、课程集合和班主任三个属性，对学生对象进行装配。
- 基于xml的设值注入
- 基于xml的构造注入
- 基于注解的装配
- 基于自动装配
【实验步骤】
一. 实验环境搭建
- 标准的spring控制台程序spring-assemble-demo5
- 在源代码com.bjwl.service包中增加Student、Course、ClassTeacher三个类，具体代码如下所示。
public class Student {
private String sname;
private Integer sage;
private List<Course> courses;
private Teacher classTeacher;
}
public class Course {
private String courseName;
}
public class Teacher {
private String tname;
}
2. 基于xml的设值注入
- 设置注入类中必须有对应的setter方法和无参构造函数，对类Student中的代码改造如下所示。
public class Student {
private String sname;
private Integer sage;
private List<Course> courses;
private Teacher classTeacher;
public void setSname(String sname) {
this.sname = sname;
}
public void setSage(Integer sage) {
this.sage = sage;
}
public void setCourses(List<Course> courses) {
this.courses = courses;
}
public void setClassTeacher(Teacher classTeacher) {
this.classTeacher = classTeacher;
}
@Override
public String toString() {
return "Student{" +
"sname='" + sname + '\'' +
", sage=" + sage +
", courses=" + courses +
", classTeacher=" + classTeacher +
'}';
}
}
类Course 和Teacher 按照上述代码添加setter方法，在此不再赘述。
2. 在resources目录下添加spring配置文件spring-assemble-set.xml，代码如下所示。
<beans>
<bean id="teacher" class="com.bjwl.service.setter.Teacher">
<property name="tname" value="李老师">property>
bean>
<bean id="student" class="com.bjwl.service.setter.Student">
<property name="sname" value="张三">property>
<property name="sage" value="18">property>
<property name="classTeacher" ref="teacher">property>
<property name="courses">
<list value-type="com.bjwl.service.setter.Course">
<bean class="com.bjwl.service.setter.Course">
<property name="courseName" value="数据结构">property>
bean>
<bean class="com.bjwl.service.setter.Course">
<property name="courseName" value="数据库原理">property>
bean>
list>
property>
bean>
beans>
在配置文件中property对应对象的属性， value对应简单数据类型的属性值；当属性值是由spring管理的对象时使用ref引用属性值，当使用list、map等类型时，需要进一步描述数据类型等信息。
- 编写测试程序，在com.bjwl.service包中添加AssembleTest，定义测试方法，代码如下所示。
public class AssembleTest {
@Test
public void setterTest(){
ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("spring-assemble-set.xml");
Student student = (Student)context.getBean("student");
System.out.println(student.toString());
}
}
- 运行测试程序，结果如下所示
2. 基于xml的构造注入
- 使用构造注入装配时，类中必须包含带参构造函数，学生类修改后代码如下所示。
public class Student {
private String sname;
private Integer sage;
private List<Course> courses;
private Teacher classTeacher;
public Student(String sname, Integer sage, List<Course> courses, Teacher classTeacher) {
this.sname = sname;
this.sage = sage;
this.courses = courses;
this.classTeacher = classTeacher;
}
@Override
public String toString() {
return "Student{" +
"sname='" + sname + '\'' +
", sage=" + sage +
", courses=" + courses +
", classTeacher=" + classTeacher +
'}';
}
}
类Course 和Teacher 按照上述代码添加setter方法，在此不再赘述。
2. 在resources目录下添加spring配置文件spring-constructor.xml，代码如下所示。
<beans>
<bean id="teacher" class="com.bjwl.service.constructor.Teacher">
<constructor-arg index="0" value="张三">constructor-arg>
bean>
<bean id="student" class="com.bjwl.service.constructor.Student">
<constructor-arg index="0" value="张三">constructor-arg>
<constructor-arg index="1" value="18">constructor-arg>
<constructor-arg index="3" ref="teacher">constructor-arg>
<constructor-arg index="2">
<list value-type="com.bjwl.service.constructor.Course">
<bean class="com.bjwl.service.constructor.Course">
<constructor-arg name="courseName" value="数据结构">constructor-arg>
bean>
<bean class="com.bjwl.service.constructor.Course">
<constructor-arg name="courseName" value="数据库原理">constructor-arg>
bean>
list>
constructor-arg >
bean>
代码中constructor-arg标签为构造注入标签，constructor-arg中index是参数的索引，value对应简单数据类型的属性值；当属性值是由spring管理的对象时使用ref引用属性值。注意：在正式开发中通常使用constructor-arg标签中使用name属性，而不是index属性，因为name对应构造函数的行参名，更加准确。
- 在测类中增加constructorTest测试方法，代码如下所示。
public class AssembleTest {
@Test
public void constructorTest(){
ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("spring-constructor.xml");
Student student = context.getBean("student",Student.class);
System.out.println(student.toString());
}
}
- 运行测试程序，结果如下所示。
3. 基于注解的装配
- 基于注解的装配，需要在代码的属性上使用注解符，Student的代码修改如下所示。
@Component
public class Student {
@Value("张三")
private String sname;
@Value("18")
private Integer sage;
@Value("#{courses}")
private List<Course> courses;
@Autowired
private Teacher classTeacher;
}
@Component
public class Teacher {
@Value("李老师")
private String tname;
}
@Component
public class Course {
public void setCourseName(String courseName) {
this.courseName = courseName;
}
private String courseName;
}
代码中在类上添加的注解符@Component ，代表这个类创建的对象交给spring进行管理，在属性上的@Value注解符，代表简单数据类型属性注入，@Autowired代表对象的注入。对于list、map的注入还要借助xml完成，如：课程集合的注入。
注意：对象注入时，使用@Autowired注解符是spring提供的，注入依据数据类型（byType），如：classTeacher属性注入，是spring在对象池中寻找类型为Teacher的对象，然后进行匹配，如果系统中存在两个或两个以上类型为Teacher的对象，需要借助另外一个注解符@Qualifier完成；另外JDK还提供了一个注解符@Resource，也可以完成依赖注入，注入依据对象的名称（byName），上例中需要在对象池中寻找名称为classTeacher的对象进行注入。
- 在resources目录下添加spring配置文件spring-annotation.xml，代码如下所示
<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"
xmlns:util="http://www.springframework.org/schema/util"
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
http://www.springframework.org/schema/util
http://www.springframework.org/schema/util/spring-util.xsd">
<context:annotation-config />
<context:component-scan base-package="com.bjwl.service.annotation" />
<util:list id="courses">
<bean id="course1" class="com.bjwl.service.annotation.Course" >
<property name="courseName" value="数据结构">property>
bean>
<bean id="course2" class="com.bjwl.service.annotation.Course" >
<property name="courseName" value="数据库原理">property>
bean>
util:list>
beans>
代码的第3、7、8行引入context的头部文件，第12行开启注解注解Bean装配，第13行声明组件扫描位置
3. 编写测试程序，在测试类中增加AnnotationTest 方法，代码如下所示。
public void setterTest(){
ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("spring-annotation.xml");
Student student = (Student)context.getBean("student");
System.out.println(student.toString());
}
- 运行测试程序，测试结果如下
自动装配技术
- 使用自动装配需要指定的属性需要有setter方法。自动装配技术可以依赖使用xml方式和注解方式对bean的管理，在此仅演示使用注解方式的自动装配，简单数据类型使用注解的方式完成，主要演示班主任（classTeacher）的注入，修改student类，代码如下所示。
public class Student {
@Value("李四")
private String sname;
@Value("18")
private Integer sage;
private Teacher classTeacher;
public void setSname(String sname) {
this.sname = sname;
}
public void setSage(Integer sage) {
this.sage = sage;
}
public void setClassTeacher(Teacher classTeacher) {
this.classTeacher = classTeacher;
}
@Override
public String toString() {
//省略
}
}
@Component("classTeacher")
public class Teacher {
@Override
public String toString() {
//省略
}
@Value("zhangsan")
private String tname;
}
- 自动装配依据配置文件中bean标签的autowire属性完成自动装配规则的定义，在resources目录下添加spring配置文件spring-auto.xml，配置文件代码如下。
<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
https://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd" default-autowire="byName">
<context:annotation-config />
<context:component-scan base-package="com.bjwl.service.auto" />
beans>
代码第7行beans 指定default-autowire属性的值为byName，通过属性的名称实现自动装配，此时要求student的classTeacher属性名必须 bean所对应的名称完全一致，default-autowire属性值也可以是为byType，通过属性的类型实现自动装配。此种装配方式简单，但是缺乏灵活度，开发时几乎不用。
- 编写测试程序，在测试类中增加AutoTest 方法，代码如下所示。
public class AutoTest {
@Test
public void test(){
ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("spring-auto.xml");
Student student = context.getBean("student", Student.class);
System.out.println(student.toString());
}
}
- 运行测试程序，执行结果如下图所示
小结
本节主要介绍了bean的装配实现过程，通常对于简单数据类型数据初始主要在获得对象后，使用setter方法完成，所谓的装配主要是复杂数据类型的依赖注入。Bean的装配可以基于xml配置、注解、自动化装配三种方式，当前主流的使用基于注解的装配，基于xml配置辅助，自动化装配技术几乎不用。在基于注解的配置中，特别注意注解符@Autowired和@Resource匹配规则及使用byType时，@Qualifier使用场景和原因。