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SpringBoot | 1.2 全注解下的Spring IoC

SpringBoot | 1.2 全注解下的Spring IoC

作者: 多氯环己烷 | 来源:发表于2021-07-07 10:17 被阅读0次

    前言

    在学习SpringBoot之前,有几个Spring的重要的基础概念需要提一下,SpringBoot对这些基础概念做进一步的封装,完成自动配置。首先就是Spring的控制反转IOC,由于SpringBoot不建议使用XML,因此本小节旨在关注全注解下的Spring IoC。

    其中比较重要的是第二点与第三点:第二点里的注解要么常用于业务开发,要么在源码里常见;第四点的@Autowired需要关注。

    注:在说明注解时,第一点加粗为注解中文含义,第二点为一般加在哪身上,缩进或代码块为示例,如:

    @注解

    • 中文含义
    • 加在哪
    • 其他……
      • 语句示例
      //代码示例
      

    1. Ioc容器概念

    Spring的IoC容器其实就是一个Bean管理的容器。

    所有的IoC容器都要实现顶层接口BeanFactory(Bean工厂),该工厂定义了一些操作Bean实例的基本方法,源码如下:

    public interface BeanFactory {
        //前缀
        String FACTORY_BEAN_PREFIX = "&";
        
        //根据类型、名称等获取Bean
        Object getBean(String var1) throws BeansException;
    
        <T> T getBean(String var1, Class<T> var2) throws BeansException;
    
        Object getBean(String var1, Object... var2) throws BeansException;
    
        <T> T getBean(Class<T> var1) throws BeansException;
    
        <T> T getBean(Class<T> var1, Object... var2) throws BeansException;
        
        <T> ObjectProvider<T> getBeanProvider(Class<T> var1);
    
        <T> ObjectProvider<T> getBeanProvider(ResolvableType var1);
    
        //是否包含Bean
        boolean containsBean(String var1);
        
        //Bean是否单例
        boolean isSingleton(String var1) throws NoSuchBeanDefinitionException;
        
        //Bean是否原型
        boolean isPrototype(String var1) throws NoSuchBeanDefinitionException;
    
        //是否类型匹配
        boolean isTypeMatch(String var1, ResolvableType var2) throws NoSuchBeanDefinitionException;
    
        boolean isTypeMatch(String var1, Class<?> var2) throws NoSuchBeanDefinitionException;
    
        //获取Bean类型
        @Nullable
        Class<?> getType(String var1) throws NoSuchBeanDefinitionException;
    
        //获取Bean别名
        @Nullable
        Class<?> getType(String var1, boolean var2) throws NoSuchBeanDefinitionException;
    
        String[] getAliases(String var1);
    }
    

    从上述源码可知,顶层接口定义了一些基本方法,其中需要注意的点有:

    • isSingleton方法判断Bean是否在Spring IoC中为单例。默认情况下Bean都是以单例存在,即:调用getBean方法返回同一个对象;(详情见第五点Bean的作用域)
    • isPrototype方法判断原型,若返回true,则调用getBean方法时IoC会创建一个新的Bean返回,与Bean的作用域相关;(详情见第五点Bean的作用域)

    BeanFactory基础上,有一些高级接口,可以用个实现接口完成定制化操作。

    Spring IoC接口设计如下:

    Spring IoC接口设计

    需要关注ApplicationContext接口,其的实现类有:

    • FileSystemXmlApplicationContext: 表示从文件绝对路径加载配置文件;
    • ClassPathXmlApplicationContext:表示 从classpath下加载配置文件(适合于相对路径方式加载) 。
    //Spring里常用获取Bean的方法
    @Test
    public void testBean() {
        ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("bean.xml");
        Orders orders = context.getBean("orders", Orders.class);
    }
    

    2. 往IoC容器添加组件

    通常意义上讲的Spring IoC控制反转就是往容器中添加组件过程,针对添加的组件类型不同,有相应不同的注解实现。该点下很多注解在源码里常见。

    注解 功能介绍
    @Repository 数据库层组件,常用于DAO层;
    @Service 业务逻辑组件,常用于业务逻辑层;
    @Controller 控制器,常用于页面展示层;控制器默认方法返回的是页面跳转;
    @RestController REST风格控制器, 常用于响应字符串,是@ResponseBody和@Controller的组合注解;默认方法返回的是json数据;
    @Component 注册组件,常用于POJO层。可以配置Bean的名称,如@Component("XXX");不配置时Ioc容器将类名第一个字母小写,其他不变放入容器中;
    @Bean 给容器注册组件。常用于第三方包,源码里常见。

    @ComponentScan:

    • 开启注解扫描
    • 常用于配置类;
    • 用于开启注解扫描,只会扫描当前包和其子包下的注解,可以自定义包扫描路径;
    • 可以通过excludeFilters配置指定哪些类型或类不被扫描进IoC容器;
      • 自定义路径:@ComponentScan(basePackages = {"com.dlhjw"})
      • 排除扫描:@ComponentScan(basePackages = "com.dlhjw.*", excludeFilters = {@Filter{classes = {Service.class}}})

    @Import

    • 导入组件
    • 常用于配置类;
    • 用来导入配置类或者一些需要前置加载的类,导入指定类型组件;
    • 源码里常见。

    @Conditional

    • 条件装配
    • 常用于配置类;
    • 对满足Conditional指定的条件,则进行组件注入;
    • 源码里常见。
    @Conditional

    3. Full模式(单实例)与Lite模式(原型)

    Full模式与Lite模式针对spring配置而言的,和xml配置无关。单实例可以理解成每次从IoC容器中取出同一个对象,原型则对应每次取出时都会new一个新对象。

    Full模式(默认,单实例):

    • 标注有@Configuration或者@Configuration(proxyBeanMethods = true)的类被称为Full模式的配置类;
      • proxyBeanMethods:代理bean的方法;
    • 单实例是IoC容器启动时就会去实例化bean并添加到容器当中去,每次获取都是从容器中获取同一个对象;
    • 单例模式能有效避免Lite模式下的错误。性能没有Lite模式好;

    Lite模式(多实例):

    • 类上有@Component注解;
    • 类上有@ComponentScan注解;
    • 类上有@Import注解;
    • 类上有@ImportResource注解;
    • 类上没有任何注解,但是类中存在@Bean方法;
    • 类上有@Configuration(proxyBeanMethods = false)注解;
    • 多实例是去获取对象的时候才回去实例化bean,每次获取都会去实例化bean;
    • 运行时不用生成CGLIB子类,提高运行性能,降低启动时间,可以作为普通类使用。但是不能声明@Bean之间的依赖。

    4. 依赖注入DI

    依赖注入讨论的是Bean之间的依赖关系,例如一个类里包含另一个类。上面第二点讨论的是添加组件,如果把它理解成创建对象的话,那么依赖注入就是获取这个对象并使用。依赖注入的前提是往容器添加组件,也就是说只有容器中有这个组件,才能取出来使用。

    @Autowired

    • 自动注入
    • 常用在属性、set方法与方法的参数上;
    • 最常用的注解之一,根据属性类型(by type)找到对应的Bean,如果对应的Bean不是唯一的,则会根据其属性名称和Bean的名称匹配;
    • 其默认必须找到对应的Bean;如果不能确定其标注属性是否存在,并且允许这个被标注的属性为null,可以配置@Autowired属性required为false,如:
      • @Autowired(required = false)

    @Primary

    • 优先注入
    • 常用于类或组件上;
    • 当获取的Bean不是唯一时,优先注入被@Primary标注的类或组件;

    @Quelifier

    • 限定注入
    • 与@Autowired一同使用;
    • 配置需要注入的名称即可;
      @Autowired //根据类型Animal
      @Quelifier("dog") //根据名称dog
      private Animal animal;
      

    5. Bean的生命周期

    大致分为Bean的定义、Bean的初始化、Bean的生存期和Bean的销毁是个过程。

    Bean的生命周期

    Bean的生命周期
    • 在@ComponentScan注解里对配置项lazyInit配置true可以对Bean的初始化延迟,即Spring不会在发布Bean定义后马上进行实例化与依赖注入;
      • @ComponentScan(lazyInit = true)
    • 可以通过实现上图的接口,进行自定义Bean的生命周期各项属性;
    • 注解@PostConstruct定义了初始化方法,注解@PreDestroy定义了销毁方法;

    6. Bean的属性配置

    这里指如何给Bean的属性赋值

    @Value

    • 属性值
    • 常用于属性与方法上;
    • 可以使用Spring EL表达式对需要配置的属性进行运算;
      • ${......}:表示占位符,读取上下文(application配置文件)的属性值进行装配;
      • #{......}:表示启用Spring表达式,具有运算功能;
      • T(......):表示引入类;
    • 表示给Bean赋值,可以用${xxx}占位符读取application配置文件的内容;
      //获取application里的database.driverName值装配进方法里
      @Value("${database.driverName}")
      private String driverName;
      
      //赋值字符串,同理可以赋值整形、浮点数等
      @Value("#{'赋值字符串'}")
      private String str;
      
      //str后跟着?,表示判断str是否为空,不为空才执行toUpperCase方法
      @Value("#{beanName.str?.toUpperCase()}")
      private String otherBeanProp;
      
      //字符串比较
      @Value("#{beanName.str eq 'SpringBoot'}")
      private boolean strFlag;
      
      //调用方法,System是Java默认加载的包,不用写全类名;其他包要
      @Value("#{T(System).currentTimeMillis()}")
      private Long initTime;
      

    @ConfigurationProperties

    • 配置属性
    • 常标注在类上;
    • 解决@Value过多问题;
      @ConfigurationProperties(“database”)
      public class DataBaseProperties{
      }
      

    @PropertySource

    • 配置来源
    • 添加在主程序类上;
    • 当配置文件不在properties时,例jdbc.properties,需要在主程序类上标注该注解;
    • value可配置多个文件,使用classpath前缀说明在类路径下找;
    • ignoreResourceNotFound默认值false,表示没要找到配置文件就报错。
      • @PropertySource(value={"classpath:jdbc.properties"}, ignoreResourceNotFound=true)

    7. Bean的作用域

    在Bean的作用域里,常用的是以下加粗的四种。前面IoC容器里讨论的isSingleton与isPrototype方法本质上是作用域的问题。

    Bean的作用域
    • 对于application域而言,完全可以使用单例替代;

    @Scope

    • 作用域
    • 常加在类上;
    • 用于修改作用域;
    • ConfigurableBeanFactory仅提供SCOPE_PROTOTYPE (原型)和SCOPE_SINGLETON(单例)两种;
    • 在SpringMVC环境中,WebApplicationContext提供SCOPE_REQUEST(请求)、SCOPE_SESSION(会话)、SCOPE_APPLICATION(应用)三种。
      @Scope(ConfigurableBeanFactory.SCOPE_PROTOTYPE)
      public class ScopeBean{
      }
      
      //在同一个请求范围内去获取Bean时,只会共用一个Bean,第二次请求会产生新的Bean
      @Scope(WebApplicationContext.SCOPE_REQUEST) 
      public class ScopeBean{
      }
      

    8. 环境切换

    在实际开发中,项目往往需要在开发环境、测试环境、准生产环境和生产环境中切换,Spring提供了Profile机制,方便在各个环境间切换。

    @Profile

    • 配置切换
    • 常用于不同环境下需要不用配置的方法或类上;
    • 可以在application中配置两个参数修改Profile机制,spring.profiles.activespring.profiles.default,当这两个属性都没配置情况下,Spring不会启动Profile机制。其中,前者优先级高。
      • spring.profiles.active=dev
      @Profile("dev")
      public DataSource getDataSource( ) {
      }
      
      @Profile("dev")
      public DataSource getDataSource( ) {
      }
      

    9. 引入XML文件

    虽然SpringBoot不建议使用XML来进行属性配置,但在某些情况下我们又不得不使用XML来进行配置,如:Dubbo框架基于Spring的XML方式进行开发。需要将其引入才能作用。

    @ImportResources

    • 导入资源
    • 常用于需要XML装配是配置类上;
      @ImportResources(value = {" classpath:spring-other.xml"})
      public class AppConfig{
      }
      

    最后

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