Spring实现IoC和DI的方法详解
作者:luming.02
一.Spring中的IoC
IoC全称Inversion of Control (控制反转) ,这里的控制其实是控制权的意思。可以理解为对象的获取权力和方式发生了发转。也就是说,当需要某个对象时,传统开发模式中需要⾃⼰通过 new 创建对象;而IoC的思想则不一样,IoC旨在把创建对象的任务交给外部的容器,程序中只需要引入容器里存放的需要的对象即可。这个容器一般被称为:IoC容器。
其实IoC我们在前⾯已经使⽤了,我们在前⾯讲到,在类上⾯添加 @RestController 和 @Controller 注解,就是把这个对象交给Spring管理,Spring 框架启动时就会加载该类,把对象交给Spring管理,这就是Spring中的IoC思想。Spring对于IoC的实现主要是通过工厂设计模式+反射来实现的,当我们需要某个对象的时候,只需要将创建对象的任务交给容器,在程序中只需要调用(注入)即可。
前⾯我们提到IoC控制反转,就是将对象的控制权交给Spring的IOC容器,由IOC容器创建及管理对象。那么在Spring程序中,我们该如何通过代码来实现IoC呢?
Spring框架为了更好的服务应用程序,提供了俩类注解来实现将对象集中管理创建:
- 类注解:@Controller、@Service、@Repository、@Component、@Configuration
- 方法注解:@Bean
@Controller
使⽤ @Controller 存储 bean 的代码如下所⽰:
@Controller // 将对象存储到 Spring 中 public class UserController { public void sayHi(){ System.out.println("hi,UserController..."); } }
如何观察这个对象已经存在Spring容器当中了呢? 我们可以通过启动类中的getBean方法来得到Spring中管理的Bean。
@SpringBootApplication public class IoCdemoApplication { public static void main(String[] args) { ConfigurableApplicationContext context = SpringApplication.run(IoCdemoApplication.class, args); UserController bean = context.getBean(UserController.class); bean.sayHi(); } }
在控制台即可观察到输出:
但是一旦将@Controller注释掉,程序就会报错找不到这个Bean,这就说明了使用@Controller确实是可以将该类对象交给Spring进行管理
@Service
@Service public class UserService { public void sayHi(String name) { System.out.println("Hi," + name); } }
还是来获取一下这个对象,看看结果如何
ConfigurableApplicationContext context = SpringApplication.run(IoCdemoApplication.class, args); UserService bean = context.getBean(UserService.class); bean.sayHi("CSDN");
如果注释掉@Service就会报错,因此可以证实@Service可以将类对象交给Spring进行管理
后续的三个注解如果进行相同方式的验证都会得到一样的结果,这里就不再赘述
@Repository
@Repository public class UserRepository { public void sayHi() { System.out.println("Hi, UserRepository~"); } }
@Component
@Component public class UserComponent { public void sayHi() { System.out.println("Hi, UserComponent~"); } }
@Configuration
@Configuration public class UserConfiguration { public void sayHi() { System.out.println("Hi,UserConfiguration~"); } }
那么既然这么多注解干的都是同一件事,为什么还非要分出这么多注解呢?
类注解之间的区别
这个也是和咱们前⾯讲的应⽤分层是呼应的,不同的注解标识着不同的信息,这些注解可以让程序员看到类注解之后,就能直接了解当前类的⽤途。
- @Controller:控制层, 接收请求, 对请求进⾏处理, 并进⾏响应
- @Servie:业务逻辑层, 处理具体的业务逻辑
- @Repository:数据访问层,也称为持久层. 负责数据访问操作
- @Configuration:配置层. 处理项⽬中的⼀些配置信息
这和每个省/市都有⾃⼰的⻋牌号是⼀样的。⻋牌号都是唯⼀的,标识⼀个⻋辆的。但是为什么还需要设置不同的⻋牌开头呢?⽐如陕西的⻋牌号就是:陕X:XXXXXX,北京的⻋牌号:京X:XXXXXX,甚⾄⼀个省不同的县区也是不同的,⽐如西安就是,陕A:XXXXX,咸阳:陕B:XXXXXX,宝鸡,陕C:XXXXXX,⼀样。
这样做的好处除了可以节约号码之外,更重要的作⽤是可以直观的标识⼀辆⻋的归属地.
对于一般的开发我们通过不同的注解去确认它是哪一层的代码,这样更方面上下层进行调用
类注解之间的联系
细心的朋友可能发现了,上述的注解中少了一个@Component注解,我们不妨打开每个注解的源码看看。
我们会发现上述4个注解中都有@Component注解,这说明它们本⾝就是属于 @Component 的 "⼦类"。@Component 是⼀个元注解,也就是说可以注解其他类注解,如 @Controller、@Service 、@Repository 等, 这些注解被称为 @Component 的衍⽣注解。
@Controller、@Service 和 @Repository ⽤于更具体的⽤例(分别在控制层, 业务逻辑层, 持久化层),在开发过程中,如果你要在业务逻辑层使⽤ @Component 或 @Service,显然@Service是更好的选择。
诸如@Configuration,见名知意就是用来标记配置相关的,比如我们想用Redis的数据库,在使用Redis之前需要对Redis数据库的密码或者库做一些配置,配置好了之后我们需要将这个配置类交给Spring管理方便我们在别的地方直接访问Redis数据库,这时使用@Configuration就是很好的选择。
⽐如杯⼦有喝⽔杯、刷⽛杯等,但是我们更倾向于在⽇常喝⽔时使⽤⽔杯,洗漱时使⽤刷⽛杯。
方法注解@Bean
类注解是添加到某个类上的, 但是存在两个问题
- 使⽤外部包⾥的类, 没办法添加类注解
- ⼀个类, 需要多个对象, ⽐如多个数据源
比如我们想通过引入第三方的工具类去操作数据库,我们想将这个类交给Spring管理方便我们进行二次开发,但是由于第三方包只能读取不能写入的情况,就会陷入进退俩难的情况。
@Bean 同上述类注解的功能一样,都是将标记的对象交给Spring进行管理,但在 Spring 框架的设计中,⽅法注解 @Bean 要配合类注解才能将对象正常的存储到 Spring 容器中,如下代码所⽰:
@Component public class BeanConfig { @Bean public User user(){ User user = new User(); user.setName("zhangsan"); user.setAge(18); return user; } }
我们也可以通过设置name属性给Bean对象进行重命名
@Bean(name = {"u1","user1"})
二.DI——Dependency Injection(依赖注入)
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,在之前程序案例中,我们使⽤了 @Autowired 这个注解,完成了依赖注⼊的操作。
关于依赖注⼊,Spring也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)
属性注入
属性注⼊是使⽤ @Autowired 实现的,将 Service 类注⼊到 Controller 类中。
Service 类的实现代码如下:
import org.springframework.stereotype.Service; @Service public class UserService { public void sayHi() { System.out.println("Hi,UserService"); } }
Controller 类的实现代码如下:
@Controller public class UserController { //注⼊⽅法1: 属性注⼊ @Autowired private UserService userService; public void sayHi() { System.out.println("hi,UserController..."); userService.sayHi(); } }
构造方法注入
构造⽅法注⼊是在类的构造⽅法中实现注⼊,如下代码所⽰:
@Controller public class UserController2 { //注⼊⽅法2: 构造⽅法 private UserService userService; @Autowired public UserController2(UserService userService) { this.userService = userService; } public void sayHi(){ System.out.println("hi,UserController2..."); userService.sayHi(); } }
如果类只有⼀个构造⽅法,那么 @Autowired 注解可以省略;如果类中有多个构造⽅法,那么需要添加上 @Autowired 来明确指定到底使⽤哪个构造⽅法。
Setter注入
Setter 注⼊和属性的 Setter ⽅法实现类似,只不过在设置 set ⽅法的时候需要加上 @Autowired 注解 ,如下代码所⽰:
@Controller public class UserController3 { //注⼊⽅法3: Setter⽅法注⼊ private UserService userService; @Autowired public void setUserService(UserService userService) { this.userService = userService; } public void sayHi(){ System.out.println("hi,UserController3..."); userService.sayHi(); } }
三种注入的优缺点
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
@Autowired存在问题
当同⼀类型存在多个bean时, 使⽤@Autowired会存在问题
@Component public class BeanConfig { @Bean("u1") public User user1(){ User user = new User(); user.setName("zhangsan"); user.setAge(18); return user; } @Bean public User user2() { User user = new User(); user.setName("lisi"); user.setAge(19); return user; } }
@Controller public class UserController { @Autowired private UserService userService; //注⼊user @Autowired private User user; public void sayHi(){ System.out.println("hi,UserController..."); userService.sayHi(); System.out.println(user); } }
程序会出现无法正确找到Bean的报错
如何解决上述问题呢?Spring提供了以下⼏种解决⽅案:
- @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
@Component public class BeanConfig { @Primary //指定该bean为默认bean的实现 @Bean("u1") public User user1(){ User user = new User(); user.setName("zhangsan"); user.setAge(18); return user; } @Bean public User user2() { User user = new User(); user.setName("lisi"); user.setAge(19); return user; } }
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(@Qualifier注解不能单独使⽤,必须配合@Autowired使⽤)
@Controller public class UserController { @Qualifier("user2") //指定bean名称 @Autowired private User user; public void sayHi(){ System.out.println("hi,UserController..."); System.out.println(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。并且由于@Resource是由JDK提供的,因此在其他框架下也有可延展性。
@Controller public class UserController { @Resource(name = "user2") private User user; public void sayHi(){ System.out.println("hi,UserController..."); System.out.println(user); } }
@Autowired 是spring框架提供的注解,⽽@Resource是JDK提供的注解
@Autowired 默认是按照类型注⼊,⽽@Resource是按照名称注⼊。相⽐于 @Autowired 来说 @Resource ⽀持更多的参数设置,例如 name 设置,根据名称获取 Bean
以上就是Spring实现IoC和DI的方法详解的详细内容,更多关于Spring实现IoC和DI的资料请关注脚本之家其它相关文章!