3、Spring 之IOC 容器详解

一切总会归于平淡

发布于 2023-10-17 15:11:46

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发布于 2023-10-17 15:11:46

IoC 是 Inversion of Control 的简写，译为“控制反转”，它不是一门技术，而是一种设计思想，是一个重要的面向对象编程法则，能够指导我们如何设计出松耦合、更优良的程序。

Spring 通过 IoC 容器来管理所有 Java 对象的实例化和初始化，控制对象与对象之间的依赖关系。我们将由 IoC 容器管理的 Java 对象称为 Spring Bean，它与使用关键字 new 创建的 Java 对象没有任何区别。

IoC 容器是 Spring 框架中最重要的核心组件之一，它贯穿了 Spring 从诞生到成长的整个过程。

1、IoC容器

1.1、控制反转（IoC）

控制反转是一种思想。
控制反转是为了降低程序耦合度，提高程序扩展力。
控制反转，反转的是什么？
- 将对象的创建权利交出去，交给第三方容器负责。
- 将对象和对象之间关系的维护权交出去，交给第三方容器负责。
控制反转这种思想如何实现呢？
- DI（Dependency Injection）：依赖注入

1.2、依赖注入

DI（Dependency Injection）：依赖注入，依赖注入实现了控制反转的思想。

依赖注入：

指Spring创建对象的过程中，将对象依赖属性通过配置进行注入

依赖注入常见的实现方式包括两种：

第一种：set注入
第二种：构造注入

所以结论是：IOC 就是一种控制反转的思想，而 DI 是对IoC的一种具体实现。

Bean管理说的是：Bean对象的创建，以及Bean对象中属性的赋值（或者叫做Bean对象之间关系的维护）。

1.3、IoC容器在Spring的实现

Spring 的 IoC 容器就是 IoC思想的一个落地的产品实现。IoC容器中管理的组件也叫做 bean。在创建 bean 之前，首先需要创建IoC 容器。Spring 提供了IoC 容器的两种实现方式：

①BeanFactory

这是 IoC 容器的基本实现，是 Spring 内部使用的接口。面向 Spring 本身，不提供给开发人员使用。

②ApplicationContext

BeanFactory 的子接口，提供了更多高级特性。面向 Spring 的使用者，几乎所有场合都使用 ApplicationContext 而不是底层的 BeanFactory。

③ApplicationContext的主要实现类

类型名	简介
ClassPathXmlApplicationContext	通过读取类路径下的 XML 格式的配置文件创建 IOC 容器对象
FileSystemXmlApplicationContext	通过文件系统路径读取 XML 格式的配置文件创建 IOC 容器对象
ConfigurableApplicationContext	ApplicationContext 的子接口，包含一些扩展方法 refresh() 和 close() ，让 ApplicationContext 具有启动、关闭和刷新上下文的能力。
WebApplicationContext	专门为 Web 应用准备，基于 Web 环境创建 IOC 容器对象，并将对象引入存入 ServletContext 域中。

2、基于XML管理Bean

2.1 搭建子模块spring6-ioc-xml

①搭建模块

搭建方式如：spring-first

②引入配置文件

引入spring-first模块配置文件：beans.xml、log4j2.xml

③添加依赖

<dependencies>
        <!--spring context依赖-->
        <!--当你引入Spring Context依赖之后，表示将Spring的基础依赖引入了-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-context</artifactId>
            <version>6.0.11</version>
        </dependency>

        <!--junit5测试-->
        <dependency>
            <groupId>org.junit.jupiter</groupId>
            <artifactId>junit-jupiter-api</artifactId>
            <version>5.9.2</version>
        </dependency>

        <!--log4j2的依赖-->
        <dependency>
            <groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
            <artifactId>log4j-core</artifactId>
            <version>2.20.0</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
            <artifactId>log4j-slf4j2-impl</artifactId>
            <version>2.20.0</version>
        </dependency>
    </dependencies>

④引入java类

引入spring-first模块java实体类

2.2 实验一：获取bean

①方式一：根据id获取

由于 id 属性指定了 bean 的唯一标识，所以根据 bean 标签的 id 属性可以精确获取到一个组件对象。前面我们的spring 入门用的就是这种方式。

②方式二：根据类型获取

③方式三：根据id和类型

④注意的地方

当根据类型获取bean时，要求IOC容器中指定类型的bean有且只能有一个

当IOC容器中一共配置了两个：

然后我们根据类型进行获取Bean。

就会抛出异常。

⑤扩展知识

如果组件类实现了接口，根据接口类型可以获取 bean 吗？

可以，前提是bean唯一

package com.jie.ioc.service;

/**
 * @Auther: Administrator
 * @Date: 2023/08/30/15:38
 * @Description:
 */
public interface HelloWorldService {

     void run();

}

package com.jie.ioc.service.impl;

import com.jie.ioc.HelloWorldTest;
import com.jie.ioc.service.HelloWorldService;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

/**
 * @author JIE
 * @version 1.0
 * @description: TODO
 * @date 2023/8/30 15:39
 */
public class HelloWorldServiceImpl implements HelloWorldService {

    private final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(HelloWorldTest.class);

    @Override
    public void run() {
        logger.info("方法调用");
    }
}

测试结果：

如果一个接口有多个实现类，这些实现类都配置了 bean，根据接口类型可以获取 bean 吗？

不行，因为bean不唯一

package com.jie.ioc.service.impl;

import com.jie.ioc.HelloWorldTest;
import com.jie.ioc.service.HelloWorldService;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

/**
 * @author JIE
 * @version 1.0
 * @description: 第二个实现类
 * @date 2023/8/30 15:39
 */
public class HelloWorldServiceImpl2 implements HelloWorldService {

    private final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(HelloWorldTest.class);

    @Override
    public void run() {
        logger.info("方法调用");
    }
}

测试结果：

结论

根据类型来获取bean时，在满足bean唯一性的前提下，其实只是看：『对象 instanceof 指定的类型』的返回结果，只要返回的是true就可以认定为和类型匹配，能够获取到。

java中，instanceof运算符用于判断前面的对象是否是后面的类，或其子类、实现类的实例。如果是返回true，否则返回false。也就是说：用instanceof关键字做判断时， instanceof 操作符的左右操作必须有继承或实现关系

2.3 实验二：依赖注入之setter注入

①创建学生类Student

package com.jie.ioc.model;

public class Student {

    private Integer id;

    private String name;

    private Integer age;

    private String sex;

    public Student() {
    }

    public Integer getId() {
        return id;
    }

    public void setId(Integer id) {
        this.id = id;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public Integer getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(Integer age) {
        this.age = age;
    }

    public String getSex() {
        return sex;
    }

    public void setSex(String sex) {
        this.sex = sex;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "id=" + id +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", sex='" + sex + '\'' +
                '}';
    }

}

②配置bean时为属性赋值

<bean id="studentOne" class="com.jie.ioc.model.Student">
    <!-- property标签：通过组件类的setXxx()方法给组件对象设置属性 -->
    <!-- name属性：指定属性名（这个属性名是getXxx()、setXxx()方法定义的，和成员变量无关） -->
    <!-- value属性：指定属性值 -->
    <property name="id" value="1001"/>
    <property name="name" value="张三"/>
    <property name="age" value="23"/>
    <property name="sex" value="男"/>
</bean>

③测试

@Test
public void testDIBySet(){
    ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("bean.xml");
    Student studentOne = ac.getBean("studentOne", Student.class);
    System.out.println(studentOne);
}

2.4 实验三：依赖注入之构造器注入

①在Student类中添加有参构造

public Student(Integer id, String name, Integer age, String sex) {
    this.id = id;
    this.name = name;
    this.age = age;
    this.sex = sex;
}

②配置bean

spring-di.xml

  <bean id="studentTwo" class="com.jie.ioc.model.Student">
        <constructor-arg value="1002"/>
        <constructor-arg value="李四"/>
        <constructor-arg value="33"/>
        <constructor-arg value="女"/>
    </bean>

注意： constructor-arg标签还有两个属性可以进一步描述构造器参数：

index属性：指定参数所在位置的索引（从0开始）
name属性：指定参数名

③测试

@Test
public void testDIByConstructor(){
    ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("bean.xml");
    Student studentOne = ac.getBean("studentTwo", Student.class);
    System.out.println(studentOne);
}

2.5 实验四：特殊值处理

①字面量赋值

什么是字面量？ int a = 10; 声明一个变量a，初始化为10，此时a就不代表字母a了，而是作为一个变量的名字。当我们引用a的时候，我们实际上拿到的值是10。而如果a是带引号的：‘a’，那么它现在不是一个变量，它就是代表a这个字母本身，这就是字面量。所以字面量没有引申含义，就是我们看到的这个数据本身。

<!-- 使用value属性给bean的属性赋值时，Spring会把value属性的值看做字面量 -->
<property name="name" value="张三"/>

②null值

<property name="name">
    <null />
</property>

注意：

<property name="name" value="null"></property>

以上写法，为name所赋的值是字符串null

③xml实体

<!-- 小于号在XML文档中用来定义标签的开始，不能随便使用 -->
<!-- 解决方案一：使用XML实体来代替 -->
<property name="expression" value="a &lt; b"/>

④CDATA节

<property name="expression">
    <!-- 解决方案二：使用CDATA节 -->
    <!-- CDATA中的C代表Character，是文本、字符的含义，CDATA就表示纯文本数据 -->
    <!-- XML解析器看到CDATA节就知道这里是纯文本，就不会当作XML标签或属性来解析 -->
    <!-- 所以CDATA节中写什么符号都随意 -->
    <value><![CDATA[a < b]]></value>
</property>

2.6、实验五：为对象类型属性赋值

①创建班级类Clazz

package com.jie.ioc.model;
    
public class Clazz {

    private Integer clazzId;

    private String clazzName;

    public Integer getClazzId() {
        return clazzId;
    }

    public void setClazzId(Integer clazzId) {
        this.clazzId = clazzId;
    }

    public String getClazzName() {
        return clazzName;
    }

    public void setClazzName(String clazzName) {
        this.clazzName = clazzName;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Clazz{" +
                "clazzId=" + clazzId +
                ", clazzName='" + clazzName + '\'' +
                '}';
    }

    public Clazz() {
    }

    public Clazz(Integer clazzId, String clazzName) {
        this.clazzId = clazzId;
        this.clazzName = clazzName;
    }
}

②修改Student类

在Student类中添加以下代码：

private Clazz clazz;

public Clazz getClazz() {
	return clazz;
}

public void setClazz(Clazz clazz) {
	this.clazz = clazz;
}

方式一：引用外部bean

配置Clazz类型的bean：

<bean id="clazzOne" class="com.jie.ioc.model.Clazz">
        <property name="clazzId" value="1111"/>
        <property name="clazzName" value="财源滚滚班"/>
</bean>

为Student中的clazz属性赋值：

<bean id="studentOne" class="com.jie.ioc.model.Student">
    <!-- property标签：通过组件类的setXxx()方法给组件对象设置属性 -->
    <!-- name属性：指定属性名（这个属性名是getXxx()、setXxx()方法定义的，和成员变量无关） -->
    <!-- value属性：指定属性值 -->
    <property name="id" value="1001"/>
    <property name="name" value="null"/>
    <property name="age" value="23"/>
    <property name="sex" value="男"/>
    <!-- ref属性：引用IOC容器中某个bean的id，将所对应的bean为属性赋值 -->
    <property name="clazz" ref="clazzOne"/>
</bean>

测试结果：

记得重新生成一下toString 方法。

错误演示：

如果错把ref属性写成了value属性，会抛出异常： org.springframework.beans.factory.BeanCreationException: Error creating bean with name ‘studentOne’ defined in class path resource [bean.xml]: Failed to convert property value of type ‘java.lang.String’ to required type ‘com.jie.ioc.model.Clazz’ for property ‘clazz’; Cannot convert value of type ‘java.lang.String’ to required type ‘com.jie.ioc.model.Clazz’ for property ‘clazz’: no matching editors or conversion strategy found 意思是不能把String类型转换成我们要的Clazz类型，说明我们使用value属性时，Spring只把这个属性看做一个普通的字符串，不会认为这是一个bean的id，更不会根据它去找到bean来赋值

方式二：内部bean

<bean id="studentOne" class="com.jie.ioc.model.Student">
    <!-- property标签：通过组件类的setXxx()方法给组件对象设置属性 -->
    <!-- name属性：指定属性名（这个属性名是getXxx()、setXxx()方法定义的，和成员变量无关） -->
    <!-- value属性：指定属性值 -->
    <property name="id" value="1001"/>
    <property name="name" value="null"/>
    <property name="age" value="23"/>
    <property name="sex" value="男"/>
    <property name="clazz">
        <!-- 在一个bean中再声明一个bean就是内部bean -->
        <!-- 内部bean只能用于给属性赋值，不能在外部通过IOC容器获取，因此可以省略id属性 -->
        <bean class="com.jie.ioc.model.Clazz">
            <property name="clazzId" value="2222"/>
            <property name="clazzName" value="远大前程班"/>
        </bean>
    </property>
</bean>

测试结果：

方式三：级联属性赋值

<bean id="studentOne" class="com.jie.ioc.model.Student">
    <!-- property标签：通过组件类的setXxx()方法给组件对象设置属性 -->
    <!-- name属性：指定属性名（这个属性名是getXxx()、setXxx()方法定义的，和成员变量无关） -->
    <!-- value属性：指定属性值 -->
    <property name="id" value="1001"/>
    <property name="name" value="null"/>
    <property name="age" value="23"/>
    <property name="sex" value="男"/>
    <property name="clazz" ref="clazzOne"/>
    <property name="clazz.clazzId" value="3333"/>
    <property name="clazz.clazzName" value="最强王者班"/>
</bean>

测试结果：

2.7 实验六：为数组类型属性赋值

①修改Student类

在Student类中添加以下代码：

private String[] hobbies;

public String[] getHobbies() {
    return hobbies;
}

public void setHobbies(String[] hobbies) {
    this.hobbies = hobbies;
}

②配置bean

<bean id="studentOne" class="com.jie.ioc.model.Student">
    <!-- property标签：通过组件类的setXxx()方法给组件对象设置属性 -->
    <!-- name属性：指定属性名（这个属性名是getXxx()、setXxx()方法定义的，和成员变量无关） -->
    <!-- value属性：指定属性值 -->
    <property name="id" value="1001"/>
    <property name="name" value="null"/>
    <property name="age" value="23"/>
    <property name="sex" value="男"/>
    <property name="clazz" ref="clazzOne"/>
    <property name="clazz.clazzId" value="3333"/>
    <property name="clazz.clazzName" value="最强王者班"/>
    <property name="hobbies">
        <array>
            <value>抽烟</value>
            <value>喝酒</value>
            <value>烫头</value>
        </array>
    </property>
</bean>

测试结果：

记得更改一下toString。

2.8 实验七：为集合类型属性赋值

①为List集合类型属性赋值

在Clazz类中添加以下代码：

private List<Student> students;

public List<Student> getStudents() {
    return students;
}

public void setStudents(List<Student> students) {
    this.students = students;
}

配置bean：

 <bean id="clazzOne" class="com.jie.ioc.model.Clazz">
        <property name="clazzId" value="1111"/>
        <property name="clazzName" value="财源滚滚班"/>
        <property name="students">
            <list>
                <ref bean="studentTwo"/>
                <ref bean="studentOne"/>
            </list>
        </property>
    </bean>

测试结果：

若为Set集合类型属性赋值，只需要将其中的list标签改为set标签即可

②为Map集合类型属性赋值

创建教师类Teacher：

package com.atguigu.spring6.bean;
public class Teacher {

    private Integer teacherId;

    private String teacherName;

    public Integer getTeacherId() {
        return teacherId;
    }

    public void setTeacherId(Integer teacherId) {
        this.teacherId = teacherId;
    }

    public String getTeacherName() {
        return teacherName;
    }

    public void setTeacherName(String teacherName) {
        this.teacherName = teacherName;
    }

    public Teacher(Integer teacherId, String teacherName) {
        this.teacherId = teacherId;
        this.teacherName = teacherName;
    }

    public Teacher() {

    }
    
    @Override
    public String toString() {
        return "Teacher{" +
                "teacherId=" + teacherId +
                ", teacherName='" + teacherName + '\'' +
                '}';
    }
}

在Student类中添加以下代码：

private Map<String, Teacher> teacherMap;

public Map<String, Teacher> getTeacherMap() {
    return teacherMap;
}

public void setTeacherMap(Map<String, Teacher> teacherMap) {
    this.teacherMap = teacherMap;
}

配置bean：

<bean id="teacherOne" class="com.jie.ioc.model.Teacher">
    <property name="teacherId" value="10010"/>
    <property name="teacherName" value="大宝"/>
</bean>

<bean id="teacherTwo" class="com.jie.ioc.model.Teacher">
    <property name="teacherId" value="10086"/>
    <property name="teacherName" value="二宝"/>
</bean>

<bean id="studentOne" class="com.jie.ioc.model.Student">
    <!-- property标签：通过组件类的setXxx()方法给组件对象设置属性 -->
    <!-- name属性：指定属性名（这个属性名是getXxx()、setXxx()方法定义的，和成员变量无关） -->
    <!-- value属性：指定属性值 -->
    <property name="id" value="1001"/>
    <property name="name" value="null"/>
    <property name="age" value="23"/>
    <property name="sex" value="男"/>
    <property name="hobbies">
        <array>
            <value>抽烟</value>
            <value>喝酒</value>
            <value>烫头</value>
        </array>
    </property>
    <property name="teacherMap">
        <map>
            <entry key="10010" value-ref="teacherOne"/>
            <entry key="10086" value-ref="teacherTwo"/>
        </map>
    </property>
</bean>

测试结果：

③引用集合类型的bean

我们要使用到util:list、util:map标签必须引入相应的命名空间

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xmlns:util="http://www.springframework.org/schema/util"
    xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/util
    http://www.springframework.org/schema/util/spring-util.xsd
    http://www.springframework.org/schema/beans
    http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">

<!--list集合类型的bean-->
<util:list id="students">
    <ref bean="studentOne"/>
    <ref bean="studentTwo"/>
</util:list>
<!--map集合类型的bean-->
<util:map id="teacherMap">
    <entry key="10010" value-ref="teacherOne"/>
    <entry key="10086" value-ref="teacherTwo"/>
</util:map>

<bean id="studentOne" class="com.jie.ioc.model.Student">
    <!-- property标签：通过组件类的setXxx()方法给组件对象设置属性 -->
    <!-- name属性：指定属性名（这个属性名是getXxx()、setXxx()方法定义的，和成员变量无关） -->
    <!-- value属性：指定属性值 -->
    <property name="id" value="1001"/>
    <property name="name" value="null"/>
    <property name="age" value="23"/>
    <property name="sex" value="男"/>
    <property name="hobbies">
        <array>
            <value>抽烟</value>
            <value>喝酒</value>
            <value>烫头</value>
        </array>
    </property>
    <property name="teacherMap" ref="teacherMap"/>
</bean>

<bean id="clazzOne" class="com.jie.ioc.model.Clazz">
    <property name="clazzId" value="1111"/>
    <property name="clazzName" value="财源滚滚班"/>
    <property name="students" ref="students"/>
</bean>

测试结果：

2.9 实验八：p命名空间

首先解释一下什么叫命名空间，或者说叫名称空间给大家做说明。

大家注意，在 “实验七：为集合类型属性赋值” 中的引用集合类型的bean 演示过程中。我们增加了

这部分，它的名字是 util, 我这里再加一个。

比如说你看我现在写一个叉xmlns，大家注意，现在这个标签里边，它的属性名字是不是都叫xmlns这个名字。而现在如果这么写肯定不对的！

因为你不能有两个相同名称属性，所以咱们可以加上一个部分。

比如说加一个P这就叫命名空间。各位可以简单理解为避免标签中属性定义的冲突。那它后面加上这么一个地址，完成之后下面再用它来完成一个注入的过程。

完成之后咱们快速做个测试，试一下这个效果。

2.10 实验九：引入外部属性文件

接下来我们来学习引入外部属性文件。

首先说一下这个引入外部属性文件的一个需求，或者它的应用场景是怎么样。大家注意，就是我现在的各种属注入，咱们是都写到了差不多文件中。

如果说你只有一个bean注入，那没有关系。但是我们很多时候不可能只有一个bean。

这个时候大家发现我们这里面有很多的bean，有很多的值得注入。那咱们要再进行修改，要再进行维护，是不是就特别不方便。

所以实际中咱一般这么来做，把一些特定的固定值放到一个外部文件中，然后引入外文件在里面进行注入。

而比较常见的那就是数据库配置。比如说我们数据里边有他的用户名，有密码，有地址等信息。那咱们写一个外部文件，把文件引入，在里边注入，这样的话方便咱们进行维护。如果说我现在要改数据库，那咱就改我这个外部文件。而spring的插入文件，那咱就不需要修改，这就是它的一个基本的需求。

接下来我们来做一个实现。

①加入依赖

<!-- MySQL驱动 -->
<dependency>
    <groupId>mysql</groupId>
    <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
    <version>8.0.33</version>
</dependency>

<!-- 数据源 -->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba</groupId>
    <artifactId>druid</artifactId>
    <version>1.2.16</version>
</dependency>

②创建外部属性文件

jdbc.user=root
jdbc.password=ajie
jdbc.url=jdbc:mysql://localhost:3306/ssm?serverTimezone=UTC
jdbc.driver=com.mysql.cj.jdbc.Driver

③引入属性文件

引入context 名称空间

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<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.xsd">

</beans>

<!-- 引入外部属性文件 -->
<context:property-placeholder location="classpath:jdbc.properties"/>

注意：在使用 context:property-placeholder 元素加载外包配置文件功能前，首先需要在 XML 配置的一级标签中添加 context 相关的约束。

④配置bean

<bean id="druidDataSource" class="com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource">
    <property name="url" value="${jdbc.url}"/>
    <property name="driverClassName" value="${jdbc.driver}"/>
    <property name="username" value="${jdbc.user}"/>
    <property name="password" value="${jdbc.password}"/>
</bean>

⑤测试

@Test
public void testDataSource() throws SQLException {
    ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("bean.jdbc.xml");
    DataSource dataSource = ac.getBean(DataSource.class);
    DruidDataSource bean = ac.getBean(DruidDataSource.class);
    System.out.println(bean.getUrl());
    Connection connection = dataSource.getConnection();
    System.out.println(connection);
}

2.11 实验十：bean的作用域

①概念

在Spring中可以通过配置bean标签的scope属性来指定bean的作用域范围，各取值含义参加下表：

取值	含义	创建对象的时机
singleton（默认）	在IOC容器中，这个bean的对象始终为单实例	IOC容器初始化时
prototype	这个bean在IOC容器中有多个实例	获取bean时

如果是在WebApplicationContext环境下还会有另外几个作用域（但不常用）：

取值	含义
request	在一个请求范围内有效
session	在一个会话范围内有效

②创建类User

package com.jie.ioc.model;

/**
 * 用户实体类
 *
 * @author 阿杰 2416338031@qq.com
 * @version 1.0
 * @date 2023/9/3 14:33
 */
public class User {

    private Integer id;

    private String username;

    private String password;

    private Integer age;

    public User() {
    }

    public User(Integer id, String username, String password, Integer age) {
        this.id = id;
        this.username = username;
        this.password = password;
        this.age = age;
    }

    public Integer getId() {
        return id;
    }

    public void setId(Integer id) {
        this.id = id;
    }

    public String getUsername() {
        return username;
    }

    public void setUsername(String username) {
        this.username = username;
    }

    public String getPassword() {
        return password;
    }

    public void setPassword(String password) {
        this.password = password;
    }

    public Integer getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(Integer age) {
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "User{" +
                "id=" + id +
                ", username='" + username + '\'' +
                ", password='" + password + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}

③配置bean

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<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">

    <!-- scope属性：取值singleton（默认值），bean在IOC容器中只有一个实例，IOC容器初始化时创建对象 -->
    <!-- scope属性：取值prototype，bean在IOC容器中可以有多个实例，getBean()时创建对象 -->
    <bean id="user" class="com.jie.ioc.model.User" scope="prototype"/>

</beans>

④测试

这是多例模式，创建出来的是两个不同的对象，我们换成单例试试看。

@Test
public void testBeanScope(){
    ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("spring-scope.xml");
    User user1 = ac.getBean(User.class);
    User user2 = ac.getBean(User.class);
    System.out.println(user1==user2);
}

2.12 实验十一：bean生命周期

什么叫生命周期？如果说一个人的生命周期，那就是从这个人他出生到死亡这个过程。如果说咱们现在说Bean的生命周期，那指的就是bean对象从创建到销毁的过程，这个叫生命周期。

①具体bean的生命周期过程

bean对象创建（调用无参构造器）
给bean对象设置属性
bean的后置处理器（初始化之前）
bean对象初始化（需在配置bean时指定初始化方法）
bean的后置处理器（初始化之后）
bean对象就绪可以使用
bean对象销毁（需在配置bean时指定销毁方法）
IOC容器关闭

②修改类User

package com.jie.ioc.model;

/**
 * 用户实体类
 *
 * @author 阿杰 2416338031@qq.com
 * @version 1.0
 * @date 2023/9/3 14:33
 */
public class User {

    private Integer id;

    private String username;

    private String password;

    private Integer age;

    public User() {
        System.out.println("生命周期：1、创建对象");
    }

    public User(Integer id, String username, String password, Integer age) {
        this.id = id;
        this.username = username;
        this.password = password;
        this.age = age;
    }

    public Integer getId() {
        return id;
    }

    public void setId(Integer id) {
        System.out.println("生命周期：2、依赖注入");
        this.id = id;
    }

    public String getUsername() {
        return username;
    }

    public void setUsername(String username) {
        this.username = username;
    }

    public String getPassword() {
        return password;
    }

    public void setPassword(String password) {
        this.password = password;
    }

    public Integer getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(Integer age) {
        this.age = age;
    }

    public void initMethod(){
        System.out.println("生命周期：3、初始化");
    }

    public void destroyMethod(){
        System.out.println("生命周期：5、销毁");
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "User{" +
                "id=" + id +
                ", username='" + username + '\'' +
                ", password='" + password + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}

注意其中的initMethod()和destroyMethod()，可以通过配置bean指定为初始化和销毁的方法

③配置bean

<!-- 使用init-method属性指定初始化方法 -->
<!-- 使用destroy-method属性指定销毁方法 -->
<bean id="user" class=" com.jie.ioc.model.User" init-method="initMethod" destroy-method="destroyMethod">
    <property name="id" value="1001"/>
    <property name="username" value="admin"/>
    <property name="password" value="123456"/>
    <property name="age" value="23"/>
</bean>

④测试

@Test
public void testLife() {
    ClassPathXmlApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("bean.lifecycle.xml");
    User bean = ac.getBean("user", User.class);
    System.out.println("生命周期：4、通过IOC容器获取bean并使用");
    System.out.println(bean);
    ac.close();
}

⑤bean的后置处理器

bean的后置处理器会在生命周期的初始化前后添加额外的操作，需要实现BeanPostProcessor接口，且配置到IOC容器中，需要注意的是，bean后置处理器不是单独针对某一个bean生效，而是针对IOC容器中所有bean都会执行

创建bean的后置处理器：

package com.jie.ioc.model;

import org.springframework.beans.BeansException;
import org.springframework.beans.factory.config.BeanPostProcessor;

/**
 * @author 阿杰 2416338031@qq.com
 * @version 1.0
 * @date 2023/9/3 15:34
 */
public class MyBeanProcessor implements BeanPostProcessor {


    /**
     * 初始化之前执行
     *
     * @param bean
     * @param beanName
     * @return: java.lang.Object
     * @author 阿杰 2416338031@qq.com
     * @date: 2023/9/3 15:37
     */
    @Override
    public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        System.out.println("bean的后置处理器（初始化之前执行）");
        System.out.println("☆☆☆" + beanName + " = " + bean);
        return bean;
    }

    /**
     * 初始化之后执行
     *
     * @param bean
     * @param beanName
     * @return: java.lang.Object
     * @author 阿杰 2416338031@qq.com
     * @date: 2023/9/3 15:37
     */
    @Override
    public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {
        System.out.println("bean的后置处理器（初始化之后执行）");
        System.out.println("★★★" + beanName + " = " + bean);
        return bean;
    }
}

在IOC容器中配置后置处理器：

<!-- bean的后置处理器要放入IOC容器才能生效 -->
<bean id="myBeanProcessor" class="com.atguigu.spring6.process.MyBeanProcessor"/>

测试结果：

2.13 实验十二：FactoryBean

我们继续往下演示。咱们现在演示这么多都是基于xml 里边的bean管理。那下面咱们演示什么呢？它叫做FactoryBean。

①简介

FactoryBean是Spring提供的一种整合第三方框架的常用机制。和普通的bean不同，配置一个FactoryBean类型的bean，在获取bean的时候得到的并不是class属性中配置的这个类的对象，而是getObject()方法的返回值。通过这种机制，Spring可以帮我们把复杂组件创建的详细过程和繁琐细节都屏蔽起来，只把最简洁的使用界面展示给我们。将来我们整合Mybatis时，Spring就是通过FactoryBean机制来帮我们创建SqlSessionFactory对象的。

②创建类UserFactoryBean

package com.jie.ioc.model;

import org.springframework.beans.factory.FactoryBean;

/**
 * 工厂Bean
 *
 * @author 阿杰 2416338031@qq.com
 * @version 1.0
 * @date 2023/9/3 15:48
 */
public class UserFactoryBean implements FactoryBean<User> {

    /**
     * 返回对象
     *
     * @return User
     */
    @Override
    public User getObject() throws Exception {
        return new User();
    }

    /**
     * 返回对象类型
     *
     * @return Class<User>
     */
    @Override
    public Class<?> getObjectType() {
        return User.class;
    }
}

③配置bean

<bean id="user" class="com.atguigu.spring6.bean.UserFactoryBean"></bean>

④测试

这过程中他建了一个单实例的user对象，而不是我们配置这个 UserFactoryBean 的这个对象。

@Test
public void testUserFactoryBean(){
    //获取IOC容器
    ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("bean.factorybean.xml");
    User user = (User) ac.getBean("user");
    System.out.println(user);
}

2.14 实验十三：基于xml自动装配

自动装配：根据指定的策略，在IOC容器中匹配某一个bean，自动为指定的bean中所依赖的类类型或接口类型属性赋值

①场景模拟

创建类UserController

package com.jie.ioc.controller;

/**
 *  用户控制器 
 *
 * @author 阿杰 2416338031@qq.com
 * @date 2023/9/3 16:16
 * @version 1.0
*/
public class UserController {

    private UserService userService;

    public void setUserService(UserService userService) {
        this.userService = userService;
    }

    public void saveUser(){
        userService.saveUser();
    }

}

创建接口UserService

package com.jie.ioc.service;

/**
 *  用户服务 
 *
 * @author 阿杰 2416338031@qq.com
 * @date 2023/9/3 16:16
 * @version 1.0
*/
public interface UserService {

    void saveUser();

}

创建类UserServiceImpl实现接口UserService

package com.jie.ioc.service.impl;

import com.jie.ioc.service.UserService;

/**
 *   用户服务实现类 
 *
 * @author 阿杰 2416338031@qq.com
 * @date 2023/9/3 16:16
 * @version 1.0
*/
public class UserServiceImpl implements UserService {

    private UserDao userDao;

    public void setUserDao(UserDao userDao) {
        this.userDao = userDao;
    }

    @Override
    public void saveUser() {
        userDao.saveUser();
    }

}

创建接口UserDao

package com.jie.ioc.dao;

/**
 * 用户接口
 *
 * @author 阿杰 2416338031@qq.com
 * @version 1.0
 * @date 2023/9/3 16:17
 */
public interface UserDao {

    void saveUser();

}

创建类UserDaoImpl实现接口UserDao

package com.jie.ioc.dao.impl;

import com.jie.ioc.dao.UserDao;

/**
 * 用户dao实现类
 *
 * @author 阿杰 2416338031@qq.com
 * @version 1.0
 * @date 2023/9/3 16:17
 */
public class UserDaoImpl implements UserDao {

    @Override
    public void saveUser() {
        System.out.println("保存成功");
    }

}

②配置bean

使用bean标签的autowire属性设置自动装配效果自动装配方式：byType byType：根据类型匹配IOC容器中的某个兼容类型的bean，为属性自动赋值若在IOC中，没有任何一个兼容类型的bean能够为属性赋值，则该属性不装配，即值为默认值null 若在IOC中，有多个兼容类型的bean能够为属性赋值，则抛出异常NoUniqueBeanDefinitionException

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<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">

    <!-- 根据类型做自动装配 -->
    <bean id="userController" class="com.jie.ioc.controller.UserController" autowire="byType" />


    <bean id="userService" class="com.jie.ioc.service.impl.UserServiceImpl" autowire="byType"/>

    <bean id="userDao" class="com.jie.ioc.dao.impl.UserDaoImpl"/>

</beans>

自动装配方式：byName byName：将自动装配的属性的属性名，作为bean的id在IOC容器中匹配相对应的bean进行赋值

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<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">

    <!-- 根据名称做自动装配 -->
    <bean id="userController" class="com.jie.ioc.controller.UserController" autowire="byName"/>

    <bean id="userService" class="com.jie.ioc.service.impl.UserServiceImpl" autowire="byName"/>
    <bean id="userServiceImpl" class="com.jie.ioc.service.impl.UserServiceImpl" autowire="byName"/>

    <bean id="userDao" class="com.jie.ioc.dao.impl.UserDaoImpl"/>
    <bean id="userDaoImpl" class="com.jie.ioc.dao.impl.UserDaoImpl"/>

</beans>

③测试

@Test
void testAutoWireByXml(){
    ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("autowire-xml.xml");
    UserController userController = ac.getBean(UserController.class);
    userController.saveUser();
}

3、基于注解管理Bean（☆）

从 Java 5 开始，Java 增加了对注解（Annotation）的支持，什么叫注解呢？大家可以理解为注解是代码中的一种特殊的标记。可以在编译、类加载和运行时被读取，执行相应的处理。开发人员可以通过注解在不改变原有代码和逻辑的情况下，在源代码中嵌入补充信息。 Spring 从 2.5 版本开始提供了对注解技术的全面支持，我们可以使用注解来实现自动装配，简化 Spring 的 XML 配置。

Spring 通过注解实现自动装配的步骤如下：

引入依赖
开启组件扫描
使用注解定义 Bean
依赖注入

3.1 搭建子模块spring6-ioc-annotation

①搭建模块

搭建方式如：spring6-ioc-xml

②引入配置文件

引入spring-ioc-xml模块日志log4j2.xml

③添加依赖

<dependencies>
    <!--spring context依赖-->
    <!--当你引入Spring Context依赖之后，表示将Spring的基础依赖引入了-->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework</groupId>
        <artifactId>spring-context</artifactId>
        <version>6.0.11</version>
    </dependency>

    <!--junit5测试-->
    <dependency>
        <groupId>org.junit.jupiter</groupId>
        <artifactId>junit-jupiter-api</artifactId>
        <version>5.9.2</version>
    </dependency>

    <!--log4j2的依赖-->
    <dependency>
        <groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
        <artifactId>log4j-core</artifactId>
        <version>2.20.0</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
        <artifactId>log4j-slf4j2-impl</artifactId>
        <version>2.20.0</version>
    </dependency>
</dependencies>

3.2 开启组件扫描

Spring 默认不使用注解装配 Bean，因此我们需要在 Spring 的 XML 配置中，通过 context:component-scan 元素开启 Spring Beans的自动扫描功能。开启此功能后，Spring 会自动从扫描指定的包（base-package 属性设置）及其子包下的所有类，如果类上使用了 @Component 注解，就将该类装配到容器中。

注意：在使用 context:component-scan 元素开启自动扫描功能前，首先需要在 XML 配置的一级标签中添加 context 相关的约束（命名空间）。

 <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<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.xsd">


</beans>

情况一：最基本的扫描方式

<!-- 开启组件扫描 -->
<context:component-scan base-package="com.jie.annotation"/>

这样只要是建在 annotation 及其子包下的所有类，如果类上使用了 @Component 注解，就将该类装配到容器中。

情况二：指定要排除的组件

<context:component-scan base-package="com.jie.annotation">
    <!-- context:exclude-filter标签：指定排除规则 -->
    <!-- 
             type：设置排除或包含的依据
            type="annotation"，根据注解排除，expression中设置要排除的注解的全类名
            type="assignable"，根据类型排除，expression中设置要排除的类型的全类名
        -->
    <context:exclude-filter type="annotation" expression="org.springframework.stereotype.Controller"/>
    <!--<context:exclude-filter type="assignable" expression="com.atguigu.spring6.controller.UserController"/>-->
</context:component-scan>

情况三：仅扫描指定组件

<context:component-scan base-package="com.jie.annotation" use-default-filters="false">
    <!-- context:include-filter标签：指定在原有扫描规则的基础上追加的规则 -->
    <!-- use-default-filters属性：取值false表示关闭默认扫描规则 -->
    <!-- 此时必须设置use-default-filters="false"，因为默认规则即扫描指定包下所有类 -->
    <!--
             type：设置排除或包含的依据
            type="annotation"，根据注解排除，expression中设置要排除的注解的全类名
            type="assignable"，根据类型排除，expression中设置要排除的类型的全类名
        -->
    <context:include-filter type="annotation" expression="org.springframework.stereotype.Controller"/>
    <!--<context:include-filter type="assignable" expression="com.atguigu.spring6.controller.UserController"/>-->
</context:component-scan>

一般情况下，我们使用第一种就足够了。

3.3 使用注解定义 Bean

Spring 提供了以下多个注解，这些注解可以直接标注在 Java 类上，将它们定义成 Spring Bean。

注解	说明
@Component	该注解用于描述 Spring 中的 Bean，它是一个泛化的概念，仅仅表示容器中的一个组件（Bean），并且可以作用在应用的任何层次，例如 Service 层、Dao 层等。使用时只需将该注解标注在相应类上即可。
@Repository	该注解用于将数据访问层（Dao 层）的类标识为 Spring 中的 Bean，其功能与 @Component 相同。
@Service	该注解通常作用在业务层（Service 层），用于将业务层的类标识为 Spring 中的 Bean，其功能与 @Component 相同。
@Controller	该注解通常作用在控制层（如SpringMVC 的 Controller），用于将控制层的类标识为 Spring 中的 Bean，其功能与 @Component 相同。

3.4 实验一：@Autowired注入

单独使用@Autowired注解，默认根据类型装配。【默认是byType】

查看源代码：

在源码中大家看框起来的部分，这是什么呢？你可以理解为它叫元注解，就是规定的一个注解，它里边具体的一些细节部分。我看第一部分，它叫 @Target ，他表示这注解可以用在什么地方。

例如 @Autowired 可以用在：

构造方法上
方法上
形参上
属性上
注解上

然后第二个地方，该注解有一个required属性，默认值是true，表示在注入的时候要求被注入的Bean必须是存在的，如果不存在则报错。如果required属性设置为false，表示注入的Bean存在或者不存在都没关系，存在的话就注入，不存在的话，也不报错。

①场景一：属性注入

创建UserDao接口

package com.jie.annotation.dao;

/**
 * 用户dao接口
 *
 * @author 阿杰 2416338031@qq.com
 * @version 1.0
 * @date 2023/9/3 18:02
 */
public interface UserDao {

    public void print();
}

创建UserDaoImpl实现

package com.jie.annotation.dao.impl;


import com.jie.annotation.dao.UserDao;
import org.springframework.stereotype.Repository;

/**
 * 用户dao实现类
 */
@Repository
public class UserDaoImpl implements UserDao {

    @Override
    public void print() {
        System.out.println("Dao层执行结束");
    }
}

创建UserService接口

package com.jie.annotation.service;

/**
 *  用户服务接口 
 *
 * @author 阿杰 2416338031@qq.com
 * @date 2023/9/3 18:03
 * @version 1.0
*/
public interface UserService {

    public void out();
}

创建UserServiceImpl实现类

package com.jie.annotation.service.impl;


import com.jie.annotation.dao.UserDao;
import com.jie.annotation.service.UserService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;

/**
 *  服务层实现类 
 *
 * @author 阿杰 2416338031@qq.com
 * @date 2023/9/3 18:03
 * @version 1.0
*/
@Service
public class UserServiceImpl implements UserService {

    @Autowired
    private UserDao userDao;

    @Override
    public void out() {
        userDao.print();
        System.out.println("Service层执行结束");
    }
}

创建UserController类

package com.jie.annotation.controller;


import com.jie.annotation.service.UserService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Controller;

/**
 * 控制器层
 *
 * @author 阿杰 2416338031@qq.com
 * @version 1.0
 * @date 2023/9/3 18:04
 */
@Controller
public class UserController {

    @Autowired
    private UserService userService;

    public void out() {
        userService.out();
        System.out.println("Controller层执行结束。");
    }

}

测试一

②场景二：set注入

修改UserServiceImpl类

修改UserController类

测试：成功调用

③场景三：构造方法注入

修改UserServiceImpl类

修改UserController类

测试：成功调用

④场景四：形参上注入

修改UserServiceImpl类

修改UserController类

测试：成功调用

⑤场景五：只有一个构造函数，无注解

修改UserServiceImpl类

测试通过

当有参数的构造方法只有一个时，@Autowired注解可以省略。

说明：有多个构造方法时呢？

测试结果：

⑥场景六：@Autowired注解和@Qualifier注解联合

添加dao层实现

package com.jie.annotation.dao.impl;


import com.jie.annotation.dao.UserDao;
import org.springframework.stereotype.Repository;

@Repository
public class UserDaoRedisImpl implements UserDao {

    @Override
    public void print() {
        System.out.println("Redis Dao层执行结束");
    }
}

测试：

错误信息中说：不能装配，UserDao这个Bean的数量等于2

怎么解决这个问题呢？当然要byName，根据名称进行装配了。

修改UserServiceImpl类

总结

@Autowired注解可以出现在：属性上、构造方法上、构造方法的参数上、setter方法上。
当带参数的构造方法只有一个，@Autowired注解可以省略。（）
@Autowired注解默认根据类型注入。如果要根据名称注入的话，需要配合@Qualifier注解一起使用。

3.5 实验二：@Resource注入

@Resource注解也可以完成属性注入。那它和**@Autowired**注解有什么区别？

@Resource注解是JDK扩展包中的，也就是说属于JDK的一部分。所以该注解是标准注解，更加具有通用性。(JSR-250标准中制定的注解类型。JSR是Java规范提案。)
@Autowired注解是Spring框架自己的。
@Resource注解默认根据名称装配byName，未指定name时，使用属性名作为name。通过name找不到的话会自动启动通过类型byType装配。
@Autowired注解默认根据类型装配byType，如果想根据名称装配，需要配合@Qualifier注解一起用。
@Resource注解用在属性上、setter方法上。
@Autowired注解用在属性上、setter方法上、构造方法上、构造方法参数上。

@Resource注解属于JDK扩展包，所以不在JDK当中，需要额外引入以下依赖：【如果是JDK8的话不需要额外引入依赖。高于JDK11或低于JDK8需要引入以下依赖。】

<dependency>
    <groupId>jakarta.annotation</groupId>
    <artifactId>jakarta.annotation-api</artifactId>
    <version>2.1.1</version>
</dependency>

①场景一：根据name注入

修改UserDaoImpl类

修改UserServiceImpl类

测试通过

②场景二：name未知注入

修改UserDaoImpl类

修改UserServiceImpl类

测试通过

当@Resource注解使用时没有指定name的时候，还是根据name进行查找，这个name是属性名。

③场景三其他情况

修改UserServiceImpl类，myUserDao1属性名不存在

测试异常

根据异常信息得知：显然当通过name找不到的时候，自然会启动byType进行注入，以上的错误是因为UserDao接口下有两个实现类导致的。所以根据类型注入就会报错。

@Resource的set注入可以自行测试

总结

@Resource注解：默认byName注入，没有指定name时把属性名当做name，根据name找不到时，才会byType注入。byType注入时，某种类型的Bean只能有一个

3.6 Spring全注解开发

全注解开发就是不再使用spring配置文件了，写一个配置类来代替配置文件。

测试类

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原始发表：2023-09-03，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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