IOC容器创建bean实例的4种方式

可为编程

发布于 2023-11-14 11:38:01

2000

发布于 2023-11-14 11:38:01

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了解了IOC是什么，接下来我们看IOC容器能做什么，首先其最最主要的功能就是对Bean进行管理和创建，IOC容器创建bean实例共有4种方式，具体如下：

通过反射调用构造方法创建bean对象
通过静态工厂方法创建bean对象
通过实例工厂方法创建bean对象
通过FactoryBean创建bean对象

Spring容器内部创建bean实例对象常见的有4种方式，这四种又可以分为两大种，一是基于反射机制，二是基于工厂模式，我将基于此并结合案例深入说明一下两者的区别和原理。

1、通过反射调用构造方法创建bean对象

调用类的构造方法获取对应的bean实例，是使用最多的方式，这种方式只需要在xml bean元素中指定class属性，spring容器内部会自动调用该类型的构造方法来创建bean对象，将其放在容器中以供使用。

如果是采用注解形式创建和管理Bean，同样也是采用反射的机制，随着Spring的发展，注解（Annotation）逐渐成为主流的配置方式。使用注解可以减少配置文件的代码量，并且把相关的配置信息和代码放在一起，提高了可维护性。例如，使用@Component、@Service、@Repository、@Controller等注解可以自动创建Bean。

<bean id="bean名称" name="bean名称或者别名" class="bean的完整类型名称">
<constructor-arg index="0" value="bean的值" ref="引用的bean名称" />
<constructor-arg index="1" value="bean的值" ref="引用的bean名称" />
....
<constructor-arg index="n" value="bean的值" ref="引用的bean名称" />
</bean>

constructor-arg用于指定构造方法参数的值 index：构造方法中参数的位置，从0开始，依次递增 value：指定参数的值 ref：当插入的值为容器内其他bean的时候，这个值为容器中对应bean的名称

举个例子：这里我采用两种方式，首先采用Xml配置文件形配置并式定义Bean，二是采用注解形式生成Bean。

2、. IOC容器初始化细节

Person类

public class Person {

    public String name;
    public Integer age;
    Wife wife;

    public Person(String s, Integer s2, Wife wife) {
        System.out.println("反射通过调用构造函数进行实例创建...");
        this.name = s;
        this.age = s2;
        this.wife = wife;
    }
...省略属性的get() set()方法
｝

beans.xml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
        https://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
        ">

    <!--构造方法中增加妻子对象-->
    <bean class="org.kewei.pojo.Person" id="person">
        <constructor-arg type="org.kewei.pojo.Wife" ref="wife"/>
        <constructor-arg index="0" value="可为编程" />
        <constructor-arg index="1" value="18" />
    </bean>
    <bean class="org.kewei.pojo.Wife" id="wife" autowire-candidate="true">
        <property name="age" value="18"/>
        <property name="name" value="可为"/>
    </bean>

</beans>

spring容器创建Person的时候，会通过反射的方式去调用Person类中对应的构造函数来创建Person对象。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ClassPathXmlApplicationContext classPathXmlApplicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("test.xml");
        Person person = (Person) classPathXmlApplicationContext.getBean("person");
        System.out.println(person.name+person.age);
        System.out.println(person.getWifeName() + person.getWifeAge());
    }
}

采用注解@Service定义Bean，如果没有指定BeanId，系统会自动以类名的首字母小写作为Bean名称进行生成。

@Service
public class KeWeiService {
    public KeWeiService() {

        System.out.println("基于注解形式创建正在创建KeWeiService---   " + this);
        System.out.println("反射通过调用构造函数进行实例创建...---   " + this);
    }
}

//获取Bean
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        AnnotationConfigApplicationContext annotationConfigApplicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(KeWeiService.class);
        KeWeiService kw = (KeWeiService) annotationConfigApplicationContext.getBean("keWeiService");
        System.out.println(kw);
    }
}

测试结果如下所示，可见都是采用了反射的机制进行Bean的生成创建。只不过两种不同的方式，根本原理上来说还是基于Java的反射原理。

Spring框架在创建Bean时，使用了Java反射（Reflection）机制。这种机制允许Spring在运行时检查和修改对象的一些行为。比如AOP就是采用了反射机制，对Bean可以在运行时对其进行行为修改，比如切面（Aspect），可以拦截目标对象的方法调用，并在调用前后加入额外的逻辑处理，Spring使用反射获取目标方法的信息，并动态地织入额外的代码逻辑。诚然，这块也用到了动态代理技术。

总之，Spring容器使用反射来实例化、配置和管理Bean。当Spring容器启动时，它会读取配置文件（例如XML或Java类注释），并根据这些配置信息创建Bean实例。在这个过程中，Spring使用反射来调用对象的构造函数或静态方法来创建Bean，对于属性，Spring还使用反射来设置Bean的属性，当配置文件中定义了一个Bean的属性时，Spring会使用反射调用对象的setter方法来设置这些Bean的属性值。其实反射在Spring的很多地方都有体现，利用Java反射机制Spring实现了延迟加载、依赖注入以及AOP等核心功能。

2、通过静态工厂方法创建Bean对象

我们还可以采用工厂模式，创建静态工厂，内部提供一些静态方法来生成所需要的对象，将这些静态方法创建的对象交给spring以供后续使用。

<bean id="bean名称" name="" class="静态工厂完整类名" factory-method="静态工厂的方法">
    <constructor-arg index="0" value="bean的值" ref="引用的bean名称" />
    <constructor-arg index="1" value="bean的值" ref="引用的bean名称" />
    ....
    <constructor-arg index="n" value="bean的值" ref="引用的bean名称" />
</bean>

class：指定静态工厂完整的类名 factory-method：静态工厂中的静态方法，返回需要的对象。 constructor-arg用于指定静态方法参数的值，用法和上面介绍的构造方法一样。

spring容器会自动调用静态工厂的静态方法获取指定的对象，将其放在容器中以供使用。

定义静态工厂

创建一个静态工厂类，用于生成Person对象。

public class PersonStaticFactory {

    /**
     * 静态无参方法创建Person
     *
     * @return
     */
    public static Person build() {
        System.out.println(PersonStaticFactory.class + ".buildPerson1()");
        Person person = new Person();
        person.setName("我是无参静态构造方法创建的!");
        return person;
    }

    /**
     * 静态有参方法创建Person
     *
     * @param name 名称
     * @param age  年龄
     * @return
     */
    public static Person build2(String name, int age) {
        System.out.println(PersonStaticFactory.class + ".buildPerson2()");
        Person person2 = new Person();
        person2.setName(name);
        person2.setAge(age);
        return person2;
    }
}

beans.xml配置

<!-- 通过工厂静态无参方法创建bean对象 -->
<bean id="createBeanByStaticFactoryMethod1" class="org.kewei.service.PersonStaticFactory"
factory-method="build"/>
<!-- 通过工厂静态有参方法创建bean对象 -->
<bean id="createBeanByStaticFactoryMethod2" class="org.kewei.service.PersonStaticFactory"
factory-method="build2">
   <constructor-arg index="0" value="通过工厂静态有参方法创建UerModel实例对象"/>
   <constructor-arg index="1" value="30"/>
</bean>

上面配置中，spring容器启动的时候会自动调用PersonStaticFactory中的build()静态方法获取Person对象，将其作为createBeanByStaticFactoryMethod1名称对应的bean对象放在IOC容器当中。

调用PersonStaticFactory的build2()方法，并且会传入2个指定的参数，得到返回的Person对象，将其作为createBeanByStaticFactoryMethod2名称对应的bean对象放在IOC容器中。

ClassPathXmlApplicationContext classPathXmlApplicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("test.xml");
Person createBeanByStaticFactoryMethod1 = (Person) classPathXmlApplicationContext.getBean("createBeanByStaticFactoryMethod1");
Person createBeanByStaticFactoryMethod2 = (Person) classPathXmlApplicationContext.getBean("createBeanByStaticFactoryMethod2");
System.out.println(createBeanByStaticFactoryMethod1.name+createBeanByStaticFactoryMethod1.age);
System.out.println(createBeanByStaticFactoryMethod2.name+createBeanByStaticFactoryMethod2.age);

---------------------------------------------
我是无参静态构造方法创建的!null
通过工厂静态有参方法创建Person实例对象30

从输出中可以看出，两个静态方法都被调用了，都输出了对应的信息，第一行为build()方法生成的Bean，第二行为build2()方法生成的Bean对象。

上面是通过配置文件的形式获取Bean对象，接下来我再演示一下通过注解的方式如何通过静态工厂生成Bean对象。

注解配置

当然，方法是静态的我们就可以直接调用，但为了演示注解的作用，交给Spring做管理，因此我们通过加注解的形式，获取Bean对象。

@Configuration
public class PersonStaticFactory {

    /**
     * 静态无参方法创建Person
     *
     * @return
     */
    @Bean("createBeanByStaticFactoryMethod1")
    public static Person build() {
        System.out.println(PersonStaticFactory.class + ".buildPerson1()");
        Person person = new Person();
        person.setName("我是无参静态构造方法创建的!");
        return person;
    }

    /**
     * 静态有参方法创建Person
     *
     * @return
     */
    @Bean("createBeanByStaticFactoryMethod2")
    public static Person build2() {
        System.out.println(PersonStaticFactory.class + ".buildPerson2()");
        Person person2 = new Person();
        person2.setName("通过工厂静态有参方法创建");
        person2.setAge(18);
        return person2;
    }
}

通过@Bean注解使用一个静态方法创建一个Bean，并通过Bean的名称（在这里是createBeanByStaticFactoryMethod1）来获取它。首先要保障配置类被Spring扫描到使用@Configuration注解来标记配置类。在非Spring管理的类中直接通过名称获取Bean，需要手动从Spring上下文AnnotationConfigApplicationContext中获取它。

AnnotationConfigApplicationContext annotationConfigApplicationContext1 = new AnnotationConfigApplicationContext(PersonStaticFactory.class);
Person createBeanByStaticFactoryMethod1 = (Person) annotationConfigApplicationContext1.getBean("createBeanByStaticFactoryMethod1");
Person createBeanByStaticFactoryMethod2 = (Person) annotationConfigApplicationContext1.getBean("createBeanByStaticFactoryMethod2");
System.out.println(createBeanByStaticFactoryMethod1.name+createBeanByStaticFactoryMethod1.age);
System.out.println(createBeanByStaticFactoryMethod2.name+createBeanByStaticFactoryMethod2.age);

很显然，比我们用Xml配置的形式，少了好多代码，这也是Spring后期推行的主流方式。

3、通过实例工厂方法创建bean对象

让spring容器去调用某些对象的某些实例方法来生成bean对象放在容器中以供使用。

<bean id="bean名称" factory-bean="需要调用的实例对象bean名称" factory-method="bean对象中的方法">
    <constructor-arg index="0" value="bean的值" ref="引用的bean名称" />
    <constructor-arg index="1" value="bean的值" ref="引用的bean名称" />
    ....
    <constructor-arg index="n" value="bean的值" ref="引用的bean名称" />
</bean>

spring容器以factory-bean的值为bean名称查找对应的bean对象，然后调用该对象中factory-method属性值指定的方法，将这个方法返回的对象作为当前bean对象放在容器中供使用。

定义一个实例工厂

内部写2个方法用来创建Person对象。

public class PersonFactory {

    /**
     * 静态无参方法创建Person
     *
     * @return
     */
    public Person build() {
        System.out.println(PersonFactory.class + ".buildPerson1()");
        Person person = new Person();
        person.setName("我是无参静态构造方法创建的!");
        return person;
    }

    /**
     * 静态有参方法创建Person
     *
     * @return
     */
    public Person build2(String name, int age) {
        System.out.println(PersonFactory.class + ".buildPerson2()");
        Person person2 = new Person();
        person2.setName(name);
        person2.setAge(age);
        return person2;
    }
}

beans.xml配置

  <!-- 定义一个工厂实例 -->
  <bean id="personFactory" class="org.kewei.service.PersonFactory"/>
  <!-- 通过userFactory实例的无参user方法创建UserModel对象 -->
  <bean id="createBeanByBeanMethod1" factory-bean="personFactory" factory-method="build"/>
  <!-- 通过userFactory实例的有参user方法创建UserModel对象 -->
  <bean id="createBeanByBeanMethod2" factory-bean="personFactory" factory-method="build2">
      <constructor-arg index="0" value="通过bean实例有参方法创建UserModel实例对象"/>
      <constructor-arg index="1" value="30"/>
  </bean>

createBeanByBeanMethod1对应的bean是通过personFactory的build方法生成的。

createBeanByBeanMethod2对应的bean是通过personFactory的build2方法生成的。

ClassPathXmlApplicationContext classPathXmlApplicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("test.xml");
Person createBeanByStaticFactoryMethod1 = (Person) classPathXmlApplicationContext.getBean("createBeanByBeanMethod1");
Person createBeanByStaticFactoryMethod2 = (Person) classPathXmlApplicationContext.getBean("createBeanByBeanMethod2");
System.out.println(createBeanByStaticFactoryMethod1.name+createBeanByStaticFactoryMethod1.age);
System.out.println(createBeanByStaticFactoryMethod2.name+createBeanByStaticFactoryMethod2.age);

---------------------------------------------
我是无参静态构造方法创建的!null
通过bean实例有参方法创建UserModel实例对象30

同样我们可以改成注解的形式

注解配置

@Service
public class PersonFactory {

    /**
     * 静态无参方法创建Person
     *
     * @return
     */
    public Person build() {
        System.out.println(PersonFactory.class + ".buildPerson1()");
        Person person = new Person();
        person.setName("我是无参静态构造方法创建的!");
        return person;
    }

    /**
     * 静态有参方法创建Person
     *
     * @return
     */
    public Person build2(String name, int age) {
        System.out.println(PersonFactory.class + ".buildPerson2()");
        Person person2 = new Person();
        person2.setName(name);
        person2.setAge(age);
        return person2;
    }
}

我们只需要在上面加一个@Service注解，就可以直接调用里面的方法。

 AnnotationConfigApplicationContext annotationConfigApplicationContext1 = new AnnotationConfigApplicationContext(PersonFactory.class);
 PersonFactory personFactory = (PersonFactory) annotationConfigApplicationContext1.getBean("personFactory");
 System.out.println(personFactory.build().name);

---------------------------------------------
class org.kewei.service.PersonFactory.buildPerson1()
我是无参静态构造方法创建的!

4、通过FactoryBean来创建bean对象

前面我们学过了BeanFactory接口，BeanFactory是Spring容器的顶层接口，而这里要说的是FactoryBean，也是一个接口，这两个接口很容易搞混淆，FactoryBean可以让Spring容器通过这个接口的实现来创建我们需要的bean对象。

FactoryBean接口源码：

public interface FactoryBean<T> {
    /**
     * 返回创建好的对象
     */
    @Nullable
    T getObject() throws Exception;
    /**
     * 返回需要创建的对象的类型
     */
    @Nullable
    Class<?> getObjectType();
    /**
    * bean是否是单例的
    **/
    default boolean isSingleton() {
        return true;
    }
}

接口中有3个方法，前面2个方法需要我们去实现，getObject方法内部由开发者自己去实现对象的创建，然后将创建好的对象返回给Spring容器；getObjectType需要指定我们创建的bean的类型；最后一个方法isSingleton表示通过这个接口创建的对象是否是单例的，如果返回false，那么每次从容器中获取对象的时候都会调用这个接口的getObject() 去生成bean对象。

<bean id="bean名称" class="FactoryBean接口实现类" />

创建一个FactoryBean实现类

public class PersonFactoryBean implements FactoryBean<Person> {
    int count = 1;

    @Nullable
    @Override
    public Person getObject() { //1
        Person person = new Person();
        person.setName("我是通过FactoryBean创建的第" + count++ + "对象");//4
        return person;
    }

    @Nullable
    @Override
    public Class<?> getObjectType() {
        return Person.class; //2
    }

    @Override
    public boolean isSingleton() {
        return true; //3
    }
}

//1：返回了一个创建好的Person对象。

//2：返回对象的Class对象。

//3：返回true，表示创建的对象是单例的，那么我们每次从容器中获取这个对象的时候都是同一个对象。

//4：此处用到了一个count，通过这个一会可以看出isSingleton不同返回值的时候从容器获取的bean是否是同一个。

bean xml配置

<!-- 通过FactoryBean 创建Person对象 -->
 
<bean id="createByFactoryBean" class="org.kewei.service.PersonFactoryBean"/>

启动类增加如下代码：

System.out.println("-------------以下是FactoryBean创建的Bean对象-------------");
//1.bean配置文件位置
String beanXml = "classpath:/test.xml";
//2.创建ClassPathXmlApplicationContext容器，给容器指定需要加载的bean配置文件
ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext(beanXml);
System.out.println("spring容器中所有bean如下：");
//getBeanDefinitionNames用于获取容器中所有bean的名称
for (String beanName : context.getBeanDefinitionNames()) {
     System.out.println(beanName + ":" + context.getBean(beanName));
}

//多次获取createByFactoryBean看看是否是同一个对象
System.out.println("createByFactoryBean:" + context.getBean("createByFactoryBean"));
System.out.println("createByFactoryBean:" + context.getBean("createByFactoryBean"));

注意最后3行输出，输出的都是同一个createByFactoryBean，并且对象唯一，程序中通过getBean从IOC容器中查找createByFactoryBean3次，3次结果都是相同对象，说明返回的都是同一个Person对象。

下面我们将UserFactoryBean中的isSingleton调整一下，返回false

@Override
 
public boolean isSingleton() 
 
 return false;
 
}

当这个方法返回false的时候，表示由这个FactoryBean创建的对象是多例的，那么我们每次从容器中getBean的时候都会去重新调用FactoryBean中的getObject方法获取一个新的对象，再运行一下Client，最后3行输出：

很明显这3次获取的对象不一样，这也是SpringBean的作用域不同，下一篇进行讲解SpringBean的作用域。

总结

SpringIOC容器提供了4种创建bean实例的方式，除了构造函数的方式，其他几种方式可以让我们手动去控制对象的创建，这几种方式大家都掌握一下，能够灵活使用。需要源码的联系我获取。

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原始发表：2023-11-06，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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