1.IOC容器设计理念与核心注解的使用

作者: 干自闭 | 来源:发表于2020-08-13 16:22 被阅读0次

一:Spring框架功能整体介绍

image.png

1: Spring Core Container：

模块作用: Core 和 Beans 模块是框架的基础部分，提供 IoC （转控制）和依赖注入特性。这里

的基础概念是 BeanFactory，它提供对 Factory 模式的经典实现来消除对程序’性单

例模式的需要，并真正地允许你从程序逻辑中分离出依赖关系和配置

1.1) Core

  主要包含 Spring 框架基本的核心工具类， Spring 的其他组件都要用到这个包 里的类， Core

模块是其他组件的基本核心。

1.2）Beans (BeanFacotry的作用)

   它包含访问配直文件、创建和管理 bean 以及进行 Inversion of Control I Dependency

Injection ( IoC/DI ）操作相关的所有类

1.3) Context(处理BeanFactory，一下还是ApplicationContext的作用)

    模构建于 Core 和 Beans 模块基础之上，提供了一种类似JNDI 注册器的框 架式的对象访问方

法。 Context 模块继承了 Beans 的特性，为 Spring 核心提供了大量扩展，添加了对

国际化（例如资源绑定）、事件传播、资源加载和对 Context 的透明创建的支持。 Context 模块同时

也支持 J2EE 的一些特性， ApplicationContext 接口是 Context 模块的关键

本质区别:(使用BeanFacotry的bean是延时加载的,ApplicationContext是非延时加载的)

1.4)Expression Language

模块提供了强大的表达式语言，用于在运行时查询和操纵对象。它是 JSP 2.1 规范中定义的 unifed

expression language 的扩展。该语言支持设直／获取属性的值，属性的分配，方法的调用，访问数

组上下文（ accessiong the context of arrays ）、容器和索引器、逻辑和算术运算符、命名变量以

及从Spring的 IoC 容器中根据名称检索对象。它也支持 list 投影、选择和一般的 list 聚合

2: Spring Data Access/Integration

2.1)JDBC

模块提供了一个 JDBC 抽象层，它可以消除冗长的 JDBC 编码和解析数据库厂商特有的错误代码。

这个模块包含了 Spring 对 JDBC 数据访问进行封装的所有类

2.2) ORM 模块为流行的对象－关系映射 API，

如 JPA、 JDO、 Hibernate、 iBatis 等，提供了一个交互层。利用 ORM 封装包，可以混合使用所

有 Spring 提供的特性进行 O/R 映射，如前边提到的简单声明性事务管理。

2.3)OXM 模块提供了一个对 ObjecνXML 映射实现的抽象层，

Object/XML 映射实现包括 JAXB、 Castor、 XMLBeans、 JiBX 和 XStrearn

2.4)JMS ( Java Messaging Service ）

模块主要包含了 一些制造和消 费消息的特性。

2.5) Transaction

支持编程和声明性的事务管理，这些事务类必须实现特定的接口，并且对所有的 POJO 都适用

3: Spring Web

Web 模块：提供了基础的面向 Web 的集成特性c 例如，多文件上传、使用 servlet listeners 初始化

IoC 容器以及一个面向 Web 的应用上下文。它还包含 Spring 远程支持中 Web 的相关部分。

4: Spring Aop

4.1)Aspects 模块提供了对 AspectJ 的集成支持。

4.2)Instrumentation 模块提供了 class instrumentation 支持和 classloader 实现，使得可以在特

定的应用服务器上使用

5：Test

Test 模块支持使用 JUnit 和 TestNG 对 Spring 组件进行测试

6:Spring 容器继承图:

image.png

7：控制反转和依赖注入

7.1)什么是控制反转?我觉得有必要先了解软件设计的一个重要思想：依赖倒置原则（Dependency Inversion

Principle ）

:什么是依赖倒置原则？假设我们设计一辆汽车：先设计轮子，然后根据轮子大小设计底盘，接着根据底

盘设计车身，最后根据车身设计好整个汽车。这里就出现了一个“依赖”关系：汽车依赖车身，车身依赖

底盘，底盘依赖轮子

image.png

上图看上去没有什么毛病?但是万一轮胎尺寸改了,那么地盘需要改，地盘改了，车身也改了，让后整个汽车构造都改了.

然后汽车公司倒闭了......................

董事长依赖总经理争取，总经理依赖部门经理挣钱，部门经理依赖员工争取，那么员工离职了怎么

办？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？

反过来.............................假如汽车公司决定修改轮胎的我们就只需要改动轮子的设计，而不需要动底盘，车身，汽车

的设计了

IOC容器的最最最最核心思想........................

ioc的思想最核心的地方在于，资源不由使用资源的双方管理，而由不使用资源的第三方管理，这可以带来很多好处。第

1.资源集中管理，实现资源的可配置和易管理。第二，降低了使用资源双方的依赖程度，也就是我们说的耦合度

image.png

2.:Spring IOC 容器底层注解使用

2.1)xml配置文件的形式 VS 配置类的形式

①:基于xml的形式定义Bean的信息

<?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">

    /定义一个Bean的信息

    <bean id="car" class="com.tuling.compent.Car"></bean>

</beans>

去容器中读取Bean

    public static void main( String[] args )

    {

        ClassPathXmlApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("beans.xml");

        System.out.println(ctx.getBean("person"));

    }

②:基于读取配置类的形式定义Bean信息

@Configuration

public class MainConfig {

    @Bean

    public Person person(){

        return new Person();

    }

}

注意: 通过@Bean的形式是使用的话， bean的默认名称是方法名，若@Bean(value="bean的名称")

那么bean的名称是指定的

去容器中读取Bean的信息（传入配置类）

    public static void main( String[] args )

    {

        AnnotationConfigApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(MainConfig.class);

        System.out.println(ctx.getBean("person"));

    }

2.2)在配置类上写@CompentScan注解来进行包扫描

@Configuration

@ComponentScan(basePackages = {"com.tuling.testcompentscan"})

public class MainConfig {

}

①:排除用法 excludeFilters(排除@Controller注解的,和TulingService的)

@Configuration

@ComponentScan(basePackages = {"com.tuling.testcompentscan"},excludeFilters = {

        @ComponentScan.Filter(type = FilterType.ANNOTATION,value = {Controller.class}),

        @ComponentScan.Filter(type = FilterType.ASSIGNABLE_TYPE,value = {TulingService.class})

})

public class MainConfig {

}

②:包含用法 includeFilters ,注意，若使用包含的用法，需要把useDefaultFilters属性设置为false（true表

示扫描全部的）

@Configuration

@ComponentScan(basePackages = {"com.tuling.testcompentscan"},includeFilters = {

        @ComponentScan.Filter(type = FilterType.ANNOTATION,value = {Controller.class, Service.class})

},useDefaultFilters = false)

public class MainConfig {

}

③ @ComponentScan.Filter type的类型

a)注解形式的FilterType.ANNOTATION @Controller @Service @Repository @Compent

b)指定类型的 FilterType.ASSIGNABLE_TYPE @ComponentScan.Filter(type =

FilterType.ASSIGNABLE_TYPE,value = {TulingService.class})

c)aspectj类型的 FilterType.ASPECTJ(不常用)

d)正则表达式的 FilterType.REGEX(不常用)

e)自定义的 FilterType.CUSTOM

public enum FilterType {

    //注解形式  比如@Controller @Service @Repository  @Compent

ANNOTATION,

    //指定的类型

ASSIGNABLE_TYPE,

    //aspectJ形式的

ASPECTJ,

    //正则表达式的

REGEX,

    //自定义的

CUSTOM

}

③.①FilterType.CUSTOM 自定义类型如何使用

public class TulingFilterType implements TypeFilter {

    @Override

    public boolean match(MetadataReader metadataReader, MetadataReaderFactory metadataReaderFactory) throws IOException {

        //获取当前类的注解源信息

        AnnotationMetadata annotationMetadata = metadataReader.getAnnotationMetadata();

        //获取当前类的class的源信息

        ClassMetadata classMetadata = metadataReader.getClassMetadata();

        //获取当前类的资源信息

        Resource resource =  metadataReader.getResource();

        if(classMetadata.getClassName().contains("dao")) {

            return true;

        }

        return false;

    }

}

@ComponentScan(basePackages = {"com.tuling.testcompentscan"},includeFilters = {

        @ComponentScan.Filter(type = FilterType.CUSTOM,value = TulingFilterType.class)

},useDefaultFilters = false)

public class MainConfig {

}

2.3)配置Bean的作用域对象

①:在不指定@Scope的情况下，所有的bean都是单实例的bean,而且是饿汉加载(容器启动实例就创建

好了)

    @Bean

    public Person person() {

        return new Person();

    }

②:指定@Scope为 prototype 表示为多实例的，而且还是懒汉模式加载（IOC容器启动的时候，并不会创建对象，而是

在第一次使用的时候才会创建）

    @Bean

    @Scope(value = "prototype")

    public Person person() {

        return new Person();

    }

③:@Scope指定的作用域方法取值

  a) singleton  单实例的(默认)

  b) prototype 多实例的

  c) request  同一次请求

  d) session  同一个会话级别

2.4)Bean的懒加载@Lazy(主要针对单实例的bean 容器启动的时候，不创建对象，在第一次使用的时候才会创建该对象)

    @Bean

    @Lazy

    public Person person() {

        return new Person();

    }

2.5)@Conditional进行条件判断等.

场景,有二个组件TulingAspect 和TulingLog ，我的TulingLog组件是依赖于TulingAspect的组件

应用:自己创建一个TulingCondition的类实现Condition接口

public class TulingCondition implements Condition {

    /**

     *

     * @param context

     * @param metadata

     * @return

     */

    @Override

    public boolean matches(ConditionContext context, AnnotatedTypeMetadata metadata) {

        //判断容器中是否有tulingAspect的组件

        if(context.getBeanFactory().containsBean("tulingAspect")) {

            return true;

        }

        return false;

    }

}

public class MainConfig {

    @Bean

    public TulingAspect tulingAspect() {

        return new TulingAspect();

    }

    //当切 容器中有tulingAspect的组件，那么tulingLog才会被实例化.

    @Bean

    @Conditional(value = TulingCondition.class)

    public TulingLog tulingLog() {

        return new TulingLog();

    }

}

2.6）往IOC 容器中添加组件的方式

①:通过@CompentScan +@Controller @Service @Respository @compent

适用场景: 针对我们自己写的组件可以通过该方式来进行加载到容器中。

②:通过@Bean的方式来导入组件(适用于导入第三方组件的类)

③:通过@Import来导入组件（导入组件的id为全类名路径）

@Configuration

@Import(value = {Person.class, Car.class})

public class MainConfig {

}

   通过@Import  的ImportSeletor类实现组件的导入 (导入组件的id为全类名路径)

public class TulingImportSelector implements ImportSelector {

    /可以获取导入类的注解信息

    @Override

    public String[] selectImports(AnnotationMetadata importingClassMetadata) {

        return new String[]{"com.tuling.testimport.compent.Dog"};

    }

}

@Configuration

@Import(value = {Person.class, Car.class, TulingImportSelector.class})

public class MainConfig {

}

  通过@Import的 ImportBeanDefinitionRegister导入组件  (可以指定bean的名称)

public class TulingBeanDefinitionRegister implements ImportBeanDefinitionRegistrar {

    @Override

    public void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata importingClassMetadata, BeanDefinitionRegistry registry) {

        //创建一个bean定义对象

        RootBeanDefinition rootBeanDefinition = new RootBeanDefinition(Cat.class);

        //把bean定义对象导入到容器中

        registry.registerBeanDefinition("cat",rootBeanDefinition);

    }

}

@Configuration

//@Import(value = {Person.class, Car.class})

//@Import(value = {Person.class, Car.class, TulingImportSelector.class})

@Import(value = {Person.class, Car.class, TulingImportSelector.class, TulingBeanDefinitionRegister.class})

public class MainConfig {

}

④:通过实现FacotryBean接口来实现注册 组件

public class CarFactoryBean implements FactoryBean<Car> {

    /返回bean的对象

    @Override

    public Car getObject() throws Exception {

        return new Car();

    }

    /返回bean的类型

    @Override

    public Class<?> getObjectType() {

        return Car.class;

    }

    /是否为单利

    @Override

    public boolean isSingleton() {

        return true;

    }

}

2.7）Bean的初始化方法和销毁方法.

①:什么是bean的生命周期?

bean的创建----->初始化----->销毁方法

由容器管理Bean的生命周期，我们可以通过自己指定bean的初始化方法和bean的销毁方法

@Configuration

public class MainConfig {

    //指定了bean的生命周期的初始化方法和销毁方法.

    @Bean(initMethod = "init",destroyMethod = "destroy")

    public Car car() {

        return new Car();

    }

}

针对单实例bean的话，容器启动的时候，bean的对象就创建了，而且容器销毁的时候，也会调用Bean的销毁方法

针对多实例bean的话,容器启动的时候，bean是不会被创建的而是在获取bean的时候被创建，而且bean的销毁不受

IOC容器的管理.

②:通过 InitializingBean和DisposableBean 的二个接口实现bean的初始化以及销毁方法

@Component

public class Person implements InitializingBean,DisposableBean {

    public Person() {

        System.out.println("Person的构造方法");

    }

    @Override

    public void destroy() throws Exception {

        System.out.println("DisposableBean的destroy()方法 ");

    }

    @Override

    public void afterPropertiesSet() throws Exception {

        System.out.println("InitializingBean的 afterPropertiesSet方法");

    }

}

③:通过JSR250规范提供的注解@PostConstruct 和@ProDestory标注的方法

@Component

public class Book {

    public Book() {

        System.out.println("book 的构造方法");

    }

    @PostConstruct

    public void init() {

        System.out.println("book 的PostConstruct标志的方法");

    }

    @PreDestroy

    public void destory() {

        System.out.println("book 的PreDestory标注的方法");

    }

}

④:通过Spring的BeanPostProcessor的 bean的后置处理器会拦截所有bean创建过程

 postProcessBeforeInitialization 在init方法之前调用

 postProcessAfterInitialization 在init方法之后调用

@Component

public class TulingBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor {

    @Override

    public Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {

        System.out.println("TulingBeanPostProcessor...postProcessBeforeInitialization:"+beanName);

        return bean;

    }

    @Override

    public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {

        System.out.println("TulingBeanPostProcessor...postProcessAfterInitialization:"+beanName);

        return bean;

    }

}

BeanPostProcessor的执行时机

populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper)

initializeBean{

    applyBeanPostProcessorsBeforeInitialization()

    invokeInitMethods{

        isInitializingBean.afterPropertiesSet

        自定义的init方法

    }

    applyBeanPostProcessorsAfterInitialization()方法

}

2.8）通过@Value + @PropertySource来给组件赋值

public class Person {

    //通过普通的方式

    @Value("司马")

    private String firstName;

    //spel方式来赋值

    @Value("#{28-8}")

    private Integer age;

    通过读取外部配置文件的值

    @Value("${person.lastName}")

    private String lastName;

}   

@Configuration

@PropertySource(value = {"classpath:person.properties"}) //指定外部文件的位置

public class MainConfig {

    @Bean

    public Person person() {

        return new Person();

    }

}

2.9）自动装配

@AutoWired的使用

自动注入:

//一个Dao

@Repository

public class TulingDao {

}

@Service

public class TulingService {

    @Autowired

    private TulingDao tulingDao;

｝

结论:

a:自动装配首先时按照类型进行装配，若在IOC容器中发现了多个相同类型的组件，那么就按照属性名称来进行装配

@Autowired

private TulingDao tulingDao;

比如，我容器中有二个TulingDao类型的组件一个叫tulingDao 一个叫tulingDao2

那么我们通过@AutoWired 来修饰的属性名称时tulingDao，那么拿就加载容器的tulingDao组件，若属性名称为

tulignDao2 那么他就加载的时tulingDao2组件

b：假设我们需要指定特定的组件来进行装配，我们可以通过使用@Qualifier("tulingDao")来指定装配的组件

或者在配置类上的@Bean加上@Primary注解

@Autowired

@Qualifier("tulingDao")

private TulingDao tulingDao2;

c：假设我们容器中即没有tulingDao 和tulingDao2,那么在装配的时候就会抛出异常

No qualifying bean of type 'com.tuling.testautowired.TulingDao' available

若我们想不抛异常，我们需要指定 required为false的时候可以了

@Autowired(required = false)

@Qualifier("tulingDao")

private TulingDao tulingDao2;

d:@Resource(JSR250规范)

功能和@AutoWired的功能差不多一样，但是不支持@Primary 和@Qualifier的支持

e:@InJect（JSR330规范）

需要导入jar包依赖

功能和支持@Primary功能 ,但是没有Require=false的功能

        <dependency>

            <groupId>javax.inject</groupId>

            <artifactId>javax.inject</artifactId>

            <version>1</version>

        </dependency>

f：使用autowired 可以标注在方法上

标注在set方法上

    //@Autowired

    public void setTulingLog(TulingLog tulingLog) {

        this.tulingLog = tulingLog;

    }

标注在构造方法上

    @Autowired

    public TulingAspect(TulingLog tulingLog) {

        this.tulingLog = tulingLog;

    }

标注在配置类上的入参中（可以不写）

    @Bean

    public TulingAspect tulingAspect(@Autowired TulingLog tulingLog) {

        TulingAspect tulingAspect = new TulingAspect(tulingLog);

        return tulingAspect;

    }

3.0) 我们自己的组件需要使用spring ioc的底层组件的时候,比如 ApplicationContext等

我们可以通过实现XXXAware接口来实现

@Component

public class TulingCompent implements ApplicationContextAware,BeanNameAware {

    private ApplicationContext applicationContext;

    @Override

    public void setBeanName(String name) {

        System.out.println("current bean name is :【"+name+"】");

    }

    @Override

    public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {

        this.applicationContext = applicationContext;

    }

}

3.1)通过@Profile注解来根据环境来激活标识不同的Bean

@Profile标识在类上，那么只有当前环境匹配，整个配置类才会生效

@Profile标识在Bean上，那么只有当前环境的Bean才会被激活

没有标志为@Profile的bean 不管在什么环境都可以被激活

@Configuration

@PropertySource(value = {"classpath:ds.properties"})

public class MainConfig implements EmbeddedValueResolverAware {

    @Value("${ds.username}")

    private String userName;

    @Value("${ds.password}")

    private String password;

    private String jdbcUrl;

    private String classDriver;

    @Override

    public void setEmbeddedValueResolver(StringValueResolver resolver) {

        this.jdbcUrl = resolver.resolveStringValue("${ds.jdbcUrl}");

        this.classDriver = resolver.resolveStringValue("${ds.classDriver}");

    }

    //标识为测试环境才会被装配

    @Bean

    @Profile(value = "test")

    public DataSource testDs() {

        return buliderDataSource(new DruidDataSource());

    }

    //标识开发环境才会被激活

    @Bean

    @Profile(value = "dev")

    public DataSource devDs() {

        return buliderDataSource(new DruidDataSource());

    }

    //标识生产环境才会被激活

    @Bean

    @Profile(value = "prod")

    public DataSource prodDs() {

        return buliderDataSource(new DruidDataSource());

    }

    private DataSource buliderDataSource(DruidDataSource dataSource) {

        dataSource.setUsername(userName);

        dataSource.setPassword(password);

        dataSource.setDriverClassName(classDriver);

        dataSource.setUrl(jdbcUrl);

        return dataSource;

    }

}

激活切换环境的方法

方法一:通过运行时jvm参数来切换 -Dspring.profiles.active=test|dev|prod

方法二:通过代码的方式来激活

    public static void main(String[] args) {

        AnnotationConfigApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext();

        ctx.getEnvironment().setActiveProfiles("test","dev");

        ctx.register(MainConfig.class);

        ctx.refresh();

        printBeanName(ctx);

    }

1.IOC容器设计理念与核心注解的使用

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2.1)xml配置文件的形式 VS 配置类的形式

2.2)在配置类上写@CompentScan注解来进行包扫描

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2.5)@Conditional进行条件判断等.

2.6）往IOC 容器中添加组件的方式

2.7）Bean的初始化方法和销毁方法.

2.8）通过@Value + @PropertySource来给组件赋值

2.9）自动装配

3.0) 我们自己的组件需要使用spring ioc的底层组件的时候,比如 ApplicationContext等

3.1)通过@Profile注解来根据环境来激活标识不同的Bean

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2.7）Bean的初始化方法和销毁方法.

2.8）通过@Value + @PropertySource来给组件赋值

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3.0) 我们自己的组件 需要使用spring ioc的底层组件的时候,比如 ApplicationContext等

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