10、高级装配2（spring笔记）

作者: yjaal | 来源:发表于2017-03-20 11:40 被阅读232次

四、bean的作用域

默认情况下，spring应用上下文所有bean都是作为以单例的形式创建的。但是有时候，我们所使用的的类是易变的，因此重用是不安全的。spring定义了多种作用域，可以基于这些作用域创建bean，包括：

单例（Singleton）：在整个应用中，只创建bean的一个实例
原型（Prototype）：每次注入或者通过Spring应用上下文获取的时候，都会创建一个新的bean实例。
会话（Session）：在Web应用中，为每个会话创建一个bean实例。
请求（Request）：在Web应用中，为每个请求创建一个bean实例。

单例是默认的作用域，但是正如之前所述，对于易变类型，这并不合适，如果要选择其他作用域，可以使用@Scope注解，可以和@Component或@Bean一起使用。

@Component
@Scope(ConfigurableBeanFactory.SCOPE_PROTOTYPE)
public class Notepad {...}

说明：当然我们可以这样使用@Scope("prototype")，但是上面那样更为安全且不易出错。如果要在XML中配置的话，可以这样：

<bean id="notepad" class="com.myapp.Notepad" scope="prototype" />

说明：不管使用哪种方式来声明原型作用域，每次注入或从spring上下文中检索该bean的时候，都会创建新的实例，于是每次操作都有自己独有的Notepad实例。

4.1 使用会话和请求作用域

在Web应用中，如果能够实例化在会话和请求范围内共享的bean，那将是非常有价值的事。比如在电商网站上购买商品，就希望购物车在此会话中是共享的：

@Component
@Scope(value = WebApplicationContext.SCOPE_SESSION, 
               proxyMode = ScopedProxyMode.INTERFACES)
public ShoppingCart cart(){}

说明：

上述作用域是会话，于是在一个购买商品的会话中，购物车是共享的。而@Scope同时还有一个proxyMode属性，其值为ScopedProxyMode.INTERFACES。这个属性解决了将会话或请求作用域的bean注入到单例bean中所遇到的问题。
假设要将ShoppingCart bean注入到单例StoreService bean的Setter方法中：

public class StoreService {
    @Autowired
    public void setShoppingCart(ShoppingCart shoppingCart){
        this.shopingCart = shoppingCart;
    }
}

因为StoreService是一个单例的bean，会在Spring应用上下文加载的时候创建，此时，Spring会试图将ShoppingCart bean注入到setShoppingCart()方法中去，但是ShoppingCart bean是会话作用域，此时并不存在（此时没有发起会话）。同时，系统中每次会话就有一个ShoppingCart实例，我们也并不希望注入某个固定的ShoppingCart实例到StoreService中。我们希望的是当StoreService处理购物车功能时，它所使用的ShoppingCart实例恰好是当前会话所对应的那一个。

实际上Spring并不会将实际的ShoppingCart bean注入到StoreService中，而是会注入一个到ShoppingCart bean的代理，如图所示。这个代理会暴露与ShoppingCart相同的方法，所以StoreService会认为它就是一个购物车。但是，当StoreService调用ShoppingCart的方法时，代理会对其进行懒解析并调用委托给会话作用域内真正的ShoppingCart bean。

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如果ShoppingCart是接口的话，这是可以的。但是如果是一个具体的类，Spring就没有办法创建基于接口的代理了，需要使用CGLib来生成基于类的代理。所以，如果bean类型是具体类的话，必须要将proxyMode属性设置为ScopedProxyMode.TARGET_CLASS，以此来标明要以生成目标扩展的方式创建代理（而不是基于接口的代理扩展）。

4.2 在 XML 中声明作用域代理

在XML中要设置代理模式，需要使用Spring aop命名空间的一个新元素：

<bean id="cart" class="com.myapp.ShoppingCart" scope="session">
    <aop:scoped-proxy />
</bean>

说明：这种命名方式和@Scope注解的proxyMode属性功能相同的Spring XML配置元素。默认情况下，它会使用CGLib创建目标类的代理。但是我们也可以将proxy-target-class属性设置为false，进而要求它生成基于接口的代理：

<bean id="cart" class="com.myapp.ShoppingCart" scope="session">
    <aop:scoped-proxy proxy-target-class="false" />
</bean>

当然要使用这种配置，必须在头部声明：

xmln:aop="http://www.springframework.org/shema/aop"

五、运行时值注入

前面也讲过，有时候需要将具体的值注入。但是有时候硬编码是可以的，但是有时候却又希望这些值在运行再确定。为了实现这些功能，Spring提供了两种在运行时求值的方式：

属性占位符（Property placeholder）
Spring表达式语言（SpEL）

5.1 注入外部的值

在Spring中，处理外部值的最简单方式就是声明属性源并通过Spring的Environment来检索属性。下面看一个例子：

package com.soundsystem;
import ...;

@Configuration
@PropertySource("classpath:/com/soundsystem/app.properties")//声明属性源
public class ExpressiveConfig {

    @Autowired
    Environment env;

    @Bean
    public BleankDisc disc(){
        return new BlankDisc(env.getProperty("disc.title"), env.getProperty("disc.artist"));//检索属性值
    }
}

说明：在@PropertySource中配置了名为app.properties的文件：

disc.title=Sgt. Peppers Lonely Hearts Club Band
disc.artist=The Beatles

这个属性文件会加载到Spring的Environment中，稍后可以从这里检索属性。于是就可以从中取得相关的值了。

5.1.1 深入学习 Spring 的 Environment

在Environment类中，上述的getProperty()方法并不是获取属性值的唯一方法，还有另外三个：

String getProperty(String key);
String getProperty(String key, String defaultValue);
T getProperty(String key, Class<T> type);
T getProperty(String key, Class<T> type, T defaultValue);

使用第二个方法可以为相关属性设置一个默认值，如果在配置文件中取不到相关值，则可以使用默认值：

@Bean
public BleankDisc disc(){
    return new BlankDisc(env.getProperty("disc.title", "Rattle and Hum"), 
                         env.getProperty("disc.artist", "U2"));//检索属性值
}

后面两种方法与前面两种类似，但是不会将所有的值都视为String类型。假如你想要获取的值所代表的含义是连接池中所维持的连接数量。如果从属性配置文件中得到的是一个String类型的值，那么在使用之前还要将其转换为Integer类型：

int connectCount = env.getProperty("db.connection.count", Integer.class, 30);

Environment还提供了几个与属性相关的方法，如果在使用getProperty()方法时还没有指定默认值，并且这个属性没有定义，获取到的值就是null。可以使用getRequiredProperty()方法指定某个属性必须要定义：

@Bean
public BleankDisc disc(){
    return new BlankDisc(env.getRequiredProperty("disc.title"), 
                         env.getRequiredProperty("disc.artist");//检索属性值
}

如果上述两个属性值没有定义的话将会抛出IllegalStateException异常。如果想检查某个属性是否存在的话可以：

boolean titleExists = env.containsProperty("disc.title");

最后，如果想将属性解析为类的话，可以这样：

Class<CompactDisc> cdClass = env.getPropertyAsClass("disc.class", CompactDisc.class);

除了上述的这些方法，Environment还提供了一些方法来检查哪些profile处于激活状态：

String[] getActiveProfiles():返回激活profile名称的数组
String[] getDefaultProfiles():返回默认profile名称的数组
boolean acceptsProfiles(String ... profiles):如果Environment支持给定的profile，返回true

5.1.2 解析属性占位符

可以在XML中使用占位符按照如下方式解析BlankDisc构造函数参数：

<bean id="sgtPeppers" class="soundsystem.BlankDisc" 
        c:_title="${disc.title}"
        c:_artist="${disc.artist}" />

稍后会讨论这些属性是如何解析的。如果我们依赖组件扫描和自动装配来创建和初始化应用组件，那么就不需要指定占位符的配置文件或类了。

public BlankDisc(@Value("${disc.title}") String title, @Value("${disc.artist}") String artist){
    this.title = title;
    this.artist = artist;
}

为了使用占位符，必须配置一个PropertyPlaceholderConfigurer bean或PropertySourcePlaceholderConfigurer bean。从Spring 3.1开始，推荐使用后者，因为它能够基于Spring Environment及其属性源来解析占位符。

@Bean
public static PropertySourcePlaceholderConfigurer placeholderConfigurer(){
    return new PropertySourcePlaceholderConfigurer();
}

而在XML文件应这样配置：

<context:property-palceholder />

当然必须在头中配置context的schema。以上就是两种解析占位符的方式。

5.2 使用 Spring 表达式语言进行装配

在Spring表达式语言SpEL中有很多特性：

使用bean的ID来引用bean；
调用方法和访问对象的属性
对值进行算术、关系和逻辑运算
正则表达式匹配
集合操作

5.2.1 SpEL 样例

需要了解的第一件事就是SpEL表达式要放到"#{...}"之中，这和属性占位符类似。下面直接看例子：

#{1}

这就表示数字1。

#{T(System).currentTimeMillis()}

最终结果是当前时刻的毫秒数。T()表示会将java.lang.System视为Java中对应的类型，因此可以调用其static修饰的方法。我们还可以引用其他的bean或其他bean的属性：

#{sgtPeppers.artist}

这表示引用ID为sgtPeppers bean的属性。还可以通过systemProperties对象引用系统属性：

#{systemProperties['disc.title']}

如果将之前配置注入相关属性值应用上SpEL表达式，则就是这样：

public BlankDisc(@Value("#{systemProperties['disc.title']}") String title, 
                 @Value("#{systemProperties['disc.title']}") String artist){
    this.title = title;
    this.artist = artist;
}

<bean id="sgtPeppers" class="soundsystem.BlankDisc" 
        c:_title="#{systemProperties['disc.title']}"
        c:_artist="#{systemProperties['disc.title']}" />

5.2.2 表示字面值

#{3.14159}//浮点值
#{9.87E4}//科学计数法
#{'Hello'}//字符串
#{false}//布尔值

5.2.3 引用bean、属性和方法

#{sgtPeppers}//使用bean ID作为SpEL表达式
#{sgtPeppers.artist}//引用bean的属性artist
#{artistSelector.selectArtist()}//引用bean中的方法
#{artistSelector.selectArtist().toUpperCase()}//前一个方法返回String,则还可以继续调用方法
#{artistSelector.selectArtist()?.toUpperCase()}//先判断前一个方法是否返回String，如果是，则调用方法，否则返回null，不调用后续方法

5.2.4 在表达式中使用类型

如果要在SpEL中访问类作用域的方法和常量的话，要依赖T()这个关键的运算符：

#{T(java.lang.Math)}
#{T(java.lang.Math).PI}
#{T(java.lang.Math).random()}

5.2.5 SpEL运算符

运算符类型	运算符
算术运算	`+、-、*、/、%、^`
比较运算	`<、>、==、<=、>=、lt、gt、eq、le、ge`
逻辑运算	`and、or、not、逻辑或`
条件运算	`?:(ternary)、?:(Elvis)`
正则表达式	`matches`

5.2.6 计算正则表达式

#{admin.email matches '{[a-zA-Z0-9._%+-]+@[a-zA-Z0-9._]+\\.com}'}

5.2.7 计算集合

#{jukebox.songs[4].title}//引用集合中的一个元素
#{jukebox.songs[T(java.lang.Math).random() * jukebox.songs.size()].title}//随机选取集合中的一个元素
#{'This is a test'[3]}//返回第四个位置的字符's'

5.2.8 查询运算符

#{jukebox.songs.?[artist eq 'Aerosmith']}//查询名字为Aerosmith的歌曲，返回一个集合
#{jukebox.songs.^[artist eq 'Aerosmith']}//查询集合中第一个artist属性为Aerosmith的歌曲
#{jukebox.songs.$[artist eq 'Aerosmith']}//查询集合中最后一个artist属性为Aerosmith的歌曲
#{jukebox.songs.![title]}//不想要歌曲对象的集合，而是所有歌曲名称的集合（没有artist属性的集合），返回一个新集合

注意：以上都是相关的值注入，而对于相关属性的注入是不同的，spring是没法自动解析如Date这种类型的，所以我们需要编写相关自定义的属性编辑器，请参看前面小节：《2.spring的IOC容器注入（spring笔记）》