【JavaEE】SpringIoC与SpringDI

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一、IoC与DI

名词解释：

spring是一个装了众多工具对象的IoC容器。
IoC思想：对象交给Spring管理,就是IoC思想。
IoC：Inversion of Control，控制反转。

控制权反转，需要某个对象时, 传统开发模式中需要⾃⼰通过 new 创建对象, 现在不需要再进⾏创建, 把创建对象的任务交给容器（IoC容器. Spring是⼀个IoC容器, 所以有时Spring 也称为Spring容器）, 程序中只需要依赖注⼊ (Dependency Injection, DI)就可以了.

1.1 IoC

实现下面的需求：

在传统的实现中，我们将每个模块当成一个类：

public class NewCarExample {
	 public static void main(String[] args) {
	 	Car car = new Car();
	 	car.run();
	 }
 /**
 * 汽⻋对象 
 */
 static class Car {
 	private Framework framework;
 	public Car() {
	 	 framework = new Framework();
		 System.out.println("Car init....");
	 }
	 public void run(){
	 	System.out.println("Car run...");
	 }
 }
 /**
 * ⻋⾝类 
 */
 static class Framework {
	 private Bottom bottom;
	 public Framework() {
		 bottom = new Bottom();
		 System.out.println("Framework init...");
	 }
 }
 /**
 * 底盘类 
 */
 static class Bottom {
 	private Tire tire;
	public Bottom() {
		this.tire = new Tire();
		System.out.println("Bottom init...");
	 }
 }
 /**
 * 轮胎类 
 */
 static class Tire {
 // 尺⼨ 
	 private int size;
	 public Tire(){
	 	this.size = 17;
	 	System.out.println("轮胎尺⼨：" + size);
	 }
	 }
}

但是如上面的代码，如果我们要修改一个参数，会导致整个调用链都跟着修改。

我们为解决上面耦合度过高，可以采取:

把由⾃⼰创建的下级类，改为传递的⽅式（也就是注⼊的⽅式），

每次调整只需要调整对应那个类的代码即可。

这样⽆论底层类如何变化，整个调⽤链是不⽤做任何改变的。

public class IocCarExample {
	 public static void main(String[] args) {
		 Tire tire = new Tire(20);
		 Bottom bottom = new Bottom(tire);
		 Framework framework = new Framework(bottom);
		 Car car = new Car(framework);
		 car.run();
 	}
	 static class Car {
		 private Framework framework;
		 public Car(Framework framework) {
		 	this.framework = framework;
			System.out.println("Car init....");
	 	}
		 public void run() {
		 	System.out.println("Car run...");
		 }
 	}
	 static class Framework {
		 private Bottom bottom;
		 public Framework(Bottom bottom) {
			this.bottom = bottom;
		 	System.out.println("Framework init...");
		 }
 	}
	 static class Bottom {
		 private Tire tire;
		 public Bottom(Tire tire) {
			 this.tire = tire;
			 System.out.println("Bottom init...");
		 }
	 }
	 static class Tire {
		 private int size;
		 public Tire(int size) {
		 	this.size = size;
		 	System.out.println("轮胎尺⼨：" + size);
		 }
	 }
}

1.2 DI

DI: Dependency Injection(依赖注⼊)

容器在运⾏期间, 动态的为应⽤程序提供运⾏时所依赖的资源，称之为依赖注⼊。

就像上面调用关系中：

二、IoC与DI的使用

Spring 是⼀个 IoC（控制反转）容器，作为容器, 那么它就具备两个最基础的功能：

• 存

• 取

Spring 容器管理的主要是对象, 这些对象, 我们称之为"Bean". 我们把这些对象交由Spring管理, 由 Spring来负责对象的创建和销毁. 我们程序只需要告诉Spring, 哪些需要存, 以及如何从Spring中取出对象

我们实现这样的功能，主要靠两个注解：

Service层及Dao层的实现类，交给Spring管理: 使⽤注解: @Component
在Controller层和Service层注⼊运⾏时依赖的对象: 使⽤注解 @Autowired

像把前面的图书管理系统的BookController重构。

BookController类：

package com.example.project.controller;
import com.example.project.model.BookInfo;
import com.example.project.service.BookService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import java.util.List;
@RequestMapping("/book")
@RestController
@Component
public class BookController {
    @Autowired
    private BookService bookService;
    @RequestMapping("/getList")
    public List getList() {
        return bookService.getList();
    }
}

BookService类：

package com.example.project.service;
import com.example.project.dao.BookDao;
import com.example.project.model.BookInfo;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
@Component
public class BookService {
    @Autowired
    BookDao bookDao ;
    public List getList() {
        List books = new ArrayList();
        books = bookDao.mockData();
        for (BookInfo book:
                books) {
            if(book.getStatus() == 1) {
                book.setStatusCN("可借阅");
            } else {
                book.setStatusCN("不可借阅");
            }
        }
        return books;
    }
}

BookDao类：

package com.example.project.dao;
import com.example.project.model.BookInfo;
import org.springframework.stereotype.Component;
import java.math.BigDecimal;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Random;
@Component
public class BookDao {
    public List mockData() {
        List books = new ArrayList();
        for (int i = 0; i  
可以看到在类的调用之间，我们是使用的注解，将类作为另一个类的成员。不用自己去new实例。 
三、IoC详解 
3.1 Bean的存储 
Bean在上面我们也说了，就是Spring管理起来的对象。 
实现将对象交给Spring管理，
共有两类注解类型可以： 
类注解：@Controller、@Service、@Repository、@Component、@Configuration.
⽅法注解：@Bean.
3.2 @Controller（控制器存储） 
先使用@Controller将类存储： 
package com.example.springioc.controller;
import org.springframework.stereotype.Controller;
@Controller
public class UserController {
    public void hello() {
        System.out.println("Hello");
    }
}
 
从Spring容器中获取对象： 
先获取Spring上下⽂对象
从Spring上下⽂中获取对象
package com.example.springioc.controller;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
@SpringBootApplication
public class SpringIocDemoApplication {
    public static void main(String[] args) {
    //先获取Spring上下⽂对象 
        ApplicationContext context = SpringApplication.run(SpringIocDemoApplication.class,args);
        //从Spring上下⽂中获取对象
        UserController userController = context.getBean(UserController.class);
        userController.hello();
    }
}
 
3.3 获取Bean对象 
获取Bean对象主要是ApplicationContext 类下的getBean方法，有下图中重载。
 
使用五大类注解让Spring管理Bean对象的默认取名方式如下官方文档： 
将类名转换为小驼峰形式。UserController -》 userController 
当前面是两个即多个大写字母连在一起，Bean对象名就是类名。USController -》 USController
Bean对象名也可以使用注解指定名称，在使用五大注解加上括号即可。栗子： @Controller("name")
使用如下： 
package com.example.springioc.controller;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
@SpringBootApplication
public class SpringIocDemoApplication {
    public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext context = SpringApplication.run(SpringIocDemoApplication.class,args);
        UserController bean1 = context.getBean(UserController.class);
        bean1.hello();
        UserController bean2 = (UserController) context.getBean("userController");
        bean2.hello();
        UserController bean3 =  context.getBean("userController", UserController.class);
        bean3.hello();
    }
}
 
3.4 @Service（服务存储） 
使用就加上@Service注解，拿到Bean对象方法不变。 
package com.example.springioc.service;
import org.springframework.stereotype.Service;
@Service
public class UserService {
    void print() {
        System.out.println("do Service");
    }
}
 
3.5 @Repository（仓库存储） 
使用就加上@Repository 注解，拿到Bean对象方法不变。 
package com.example.springioc.service;
import org.springframework.stereotype.Repository;
@Repository
public class UserRepository {
    void print() {
        System.out.println("do Repository");
    }
}
 
3.6 @Component（组件存储） 
使用就加上@Component 注解，拿到Bean对象方法不变。 
package com.example.springioc.service;
import org.springframework.stereotype.Component;
@Component
public class UserComponent {
    void print() {
        System.out.println("do Component");
    }
}
 
3.7 @Configuration（配置存储） 
使用就加上@Configuration注解，拿到Bean对象方法不变。 
package com.example.springioc.service;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
@Configuration
public class UserConfiguration {
    void print() {
        System.out.println("do Configuration");
    }
}
 
3.8 五大注解区别 
@Controller @Service @Repository @Configuration这四个注解都是@Component注解的衍生注解。 
 
分这么多注解就是为了更好地分层（边界在使用中也没非常清晰）： 
@Controller代表控制层。接收参数返回响应，控制层一定要使用@Controller
@Service代表服务层
@Repository代表数据层
@Configuration代表配置层
@Component代表组件层
3.9 ⽅法注解@Bean 
使用： 
package com.example.springioc.controller;
import com.example.springioc.model.User;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.stereotype.Controller;
@Controller
public class UserController {
    @Bean
    public User user() {
        return new User("zhangsan",11);
    }
    public void hello() {
        System.out.println("Hello");
    }
}
 
package com.example.springioc.controller;
import com.example.springioc.model.User;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
@SpringBootApplication
public class SpringIocDemoApplication {
    public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext context = SpringApplication.run(SpringIocDemoApplication.class,args);
        User bean1 = (User) context.getBean("user");
        System.out.println(bean1.getName());
    }
}
 
注意事项： 
使用@Bean注解默认方法名就是管理的Bean对象名。
@Bean对象重命名可以直接加括号@Bean("name1")，还可以使用name属性@Bean(name = "name1")，还可以使用value属性@Bean(value = "name1")，并且可以传String数组。
@Bean注解必须搭配五大类注解使用。
当方法有参数的时候，Spring会从容器中根据参数类型去找，是否有这个类型的对象，如果没有，或者有多个不唯一都会报错，有唯一一个就会拿这个对象赋值。
四、Spring扫描路径 
Spring默认的扫描路径是启动类所在路径及其子路径。
当我们要扫描其它路径的时候，可以使用注解@ComponentScan("需要扫描路径")，可以传数组。
其实不怎么用这个注解，直接启动类放在所有需要扫描的路径的最上层包下即可。
 
五、DI详解 
依赖注⼊是⼀个过程，是指IoC容器在创建Bean时, 去提供运⾏时所依赖的资源，⽽资源指的就是对象。 
依赖注⼊, Spring给我们提供了三种⽅式: 
属性注⼊(Field Injection)
构造⽅法注⼊(Constructor Injection)
Setter 注⼊(Setter Injection)
5.1属性注入@Autowired 
属性注⼊是使⽤ @Autowired 注解实现的
注意事项：

注入的对象必须是容器中已经有的，也就是使用五大类注解交给Spring管理的。

@Autowired不能修饰final修饰的成员。

使用：

package com.example.springioc.controller;
import com.example.springioc.service.UserService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Controller;
@Controller
public class UserController {
    @Autowired
    private UserService us;
    public void hello() {
        System.out.println("Hello");
        us.print();
    }
}

package com.example.springioc;
import com.example.springioc.controller.UserController;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
@SpringBootApplication
public class SpringIocDemoApplication {
    public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext context = SpringApplication.run(SpringIocDemoApplication.class,args);
        UserController bean = context.getBean(UserController.class);
        bean.hello();
    }
}

打印结果为

Hello

do Service、

5.2 构造方法注入

直接使用构造函数，将上面代码改成如下也可以使用。

package com.example.springioc.controller;
import com.example.springioc.service.UserService;
import org.springframework.stereotype.Controller;
@Controller
public class UserController {
 
    private UserService us;
    public UserController(UserService us) {
        this.userService = us;
    }
    public void hello() {
        System.out.println("Hello");
        us.print();
    }
}

注意事项：

当只有一个构造函数的时候，直接可以注入。
当有两个及以上构造函数的时候，Spring无法辨别使用哪一个构造函数注入，需要在使用的构造函数前加上@Autowired注解。
只能在一个构造方法上加上@Autowired注解。

5.3 setter方法注入

直接加上set方法，加上@Autowired注解，将上面代码改成如下也可以使用。

package com.example.springioc.controller;
import com.example.springioc.service.UserService;
import org.springframework.stereotype.Controller;
@Controller
public class UserController {
 
    private UserService us;
    @Autowired
    public void setUserService(UserService us) {
        this.us = us;
    }
    public void hello() {
        System.out.println("Hello");
        us.print();
    }
}

注意事项：

set方法必须加上@Autowired注解，可以给多个set方法使用注解。
不能修饰final修饰的成员的set方法。
优缺点比较：
1. 属性注⼊
- - 优点:简洁，使⽤⽅便；
  - - 缺点:
    - - 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）
        
        不能注⼊⼀个Final修饰的属性
        构造函数注⼊(Spring 4.X推荐)
        
        优点:
        
        可以注⼊final修饰的属性
        
        注⼊的对象不会被修改
        
        依赖对象在使⽤前⼀定会被完全初始化，因为依赖是在类的构造⽅法中执⾏的，⽽构造⽅法是在类加载阶段就会执⾏的⽅法.
        
        通⽤性好,构造⽅法是JDK⽀持的, 所以更换任何框架,他都是适⽤的
        
        缺点:
        
        注⼊多个对象时, 代码会⽐较繁琐
        Setter注⼊(Spring 3.X推荐)
        
        优点:⽅便在类实例之后, 重新对该对象进⾏配置或者注⼊
        
        缺点:
        
        不能注⼊⼀个Final修饰的属性
        
        注⼊对象可能会被改变, 因为setter⽅法可能会被多次调⽤,就有被修改的⻛险
        5.4 @Autowired注解问题及解决
        
        当一个类交给Spring多个对象后，使用@Autowired注解，会无法分辨。
        
        package com.example.springioc.service; import com.example.springioc.model.User; import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.context.annotation.Bean; import org.springframework.context.annotation.Primary; import org.springframework.stereotype.Service; @Service public class UserService { @Bean public User u1(String name) { return new User(name,11); } @Bean public User u2() { return new User("lisi",18); } @Bean public String name () { return "zhangsan"; } public void print() { System.out.println("do Service"); } }
        
        package com.example.springioc.controller; import com.example.springioc.model.User; import jakarta.annotation.Resource; import org.springframework.stereotype.Controller; @Controller public class UserController { @Resource(name = "u1") private User user; public void hello() { System.out.println("Hello"); System.out.println(user.toString()); } }
        
        报错信息：
        
        解决方法：
        提供了以下⼏种注解解决：
        
        @Primary
        @Qualifier
        @Resource
        使⽤@Primary注解：当存在多个相同类型的Bean注⼊时，加上@Primary注解，来确定默认的实现。例如上面代码：
        @Bean @Primary public String name () { return "zhangsan"; }
        
        使⽤@Qualifier注解：指定当前要注⼊的bean对象。在@Qualifier的value属性中，指定注⼊的bean的名称，必须与@Autowired一起用。例如上面代码：
        @Autowired @Qualifier("u1") private User user;
        
        使⽤@Resource注解：是按照bean的名称进⾏注⼊。通过name属性指定要注⼊的bean的名称。@Resource是JDK提供的注解。
        例如上面代码：
        @Resource(name = "u2") private User user;
        
        @Autowired工作流程

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