Spring学习笔记（一）—简单入门、spring配置、了解IOC具体实现（DI）、自动装配原理

Spring概述

1、Spring是一个开源免费的框架、容器
2、Spring是一个轻量级的框架，非入侵式的
3、控制反转IOC、面向切面编程（AOP）
4、对事物的支持、对框架的支持
总结：Spring是一个轻量级的控制反转（IOC）和面向切面（AOP）的容器（框架）

Spring框架是一个分层框架，有七个定义良好的模块组成。Spring模块构建在核心容器纸上，核心容器定义了创建、配置和管理bean的方式。模块的功能如下：

1. 核心容器：核心容器提供 Spring 框架的基本功能。核心容器的主要组件是BeanFactory，它是工厂模式的实现。BeanFactory 使用控制反转（IOC） 模式将应用程序的配置和依赖性规范与实际的应用程序代码分开。
2. Spring上下文：Spring 上下文是一个配置文件，向 Spring 框架提供上下文信息。Spring 上下文包括企业服务，例如 JNDI、EJB、电子邮件、国际化、校验和调度功能。
3. Spring AOP：通过配置管理特性，Spring AOP 模块直接将面向切面的编程功能 , 集成到了 Spring 框架中。所以，可以很容易地使 Spring 框架管理任何支持 AOP的对象。Spring AOP 模块为基于 Spring 的应用程序中的对象提供了事务管理服务。通过使用 Spring AOP，不用依赖组件，就可以将声明性事务管理集成到应用程序中。
4. Srping DAO：JDBC DAO 抽象层提供了有意义的异常层次结构，可用该结构来管理异常处理和不同数据库供应商抛出的错误消息。异常层次结构简化了错误处理，并且极大地降低了需要编写的异常代码数量（例如打开和关闭连接）。Spring DAO 的面向 JDBC 的异常遵从通用的 DAO 异常层次结构。
5. Spring ORM：Spring 框架插入了若干个 ORM 框架，从而提供了 ORM 的对象关系工具，其中包括 JDO、Hibernate 和 iBatis SQL Map。所有这些都遵从 Spring 的通用事务和 DAO 异常层次结构。
6. Spring Web模块：Web 上下文模块建立在应用程序上下文模块之上，为基于 Web 的应用程序提供了上下文。所以，Spring 框架支持与 Jakarta Struts 的集成。Web 模块还简化了处理多部分请求以及将请求参数绑定到域对象的工作。
7. Spring MVC：MVC 框架是一个全功能的构建 Web 应用程序的 MVC 实现。通过策略接口，MVC 框架变成为高度可配置的，MVC 容纳了大量视图技术，其中包括 JSP、Velocity、Tiles、iText 和 POI。

拓展：
SpringBoot 和 SpringCloud

• Spring Boot 是 Spring 的一套快速配置脚手架，可以基于Spring Boot 快速开发单个微服务;
• Spring Cloud是基于Spring Boot实现的；
• Spring Boot专注于快速、方便集成的单个微服务个体，Spring Cloud关注全局的服务治理框架；
• Spring Boot使用了约束优于配置的理念，很多集成方案已经帮你选择好了，能不配置就不配置 , Spring Cloud很大的一部分是基于Spring Boot来实现，Spring Boot可以离开Spring Cloud独立使用开发项目，但是Spring Cloud离不开Spring Boot，属于依赖的关系。
• SpringBoot在SpringClound中起到了承上启下的作用，如果你要学习SpringCloud必须要学习SpringBoot。

核心一：IOC本质

控制反转IoC(Inversion of Control)，是一种设计思想，DI(依赖注入)是实现IoC的一种方法，也有人认为DI只是IoC的另一种说法。没有IoC的程序中 , 我们使用面向对象编程 , 对象的创建与对象间的依赖关系完全硬编码在程序中，对象的创建由程序自己控制，控制反转后将对象的创建转移给第三方，个人认为所谓控制反转就是：获得依赖对象的方式反转了。

IoC是Spring框架的核心内容，使用多种方式完美的实现了IoC，可以使用XML配置，也可以使用注解，新版本的Spring也可以零配置实现IoC。

Spring容器在初始化时先读取配置文件，根据配置文件或元数据创建与组织对象存入容器中，程序使用时再从Ioc容器中取出需要的对象。

采用XML方式配置Bean的时候，Bean的定义信息是和实现分离的，而采用注解的方式可以把两者合为一体，Bean的定义信息直接以注解的形式定义在实现类中，从而达到了零配置的目的。

控制反转是一种通过描述（XML或注解）并通过第三方去生产或获取特定对象的方式。在Spring中实现控制反转的是IoC容器，其实现方法是依赖注入（Dependency Injection,DI）。

1、入门案例（快速上手Spring）

第一步：导入jar包，利用maven自动下载对应依赖性的特性

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-webmvc</artifactId>
            <version>5.1.10.RELEASE</version>
        </dependency>
        <!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.projectlombok/lombok java代码库，这样能简化我们开发，不用手动添加getter和setter等-->
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <version>1.18.12</version>
            <scope>provided</scope>
        </dependency>
        <!-- https://mvnrepository.com/artifact/junit/junit 进行单元测试-->
        <dependency>
            <groupId>junit</groupId>
            <artifactId>junit</artifactId>
            <version>4.13.1</version>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>

第二步：编写代码

@AllArgsConstructor
@ToString
@NoArgsConstructor
@Setter
@Getter
public class Hello {
    
    
    private String name;
}

第三步：编写我们的Spring文件，这里命名为applicationContext.xml

<?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">

    <!--bean就是java对象 , 由Spring创建和管理-->
    <bean id="hello" class="chen.pojo.Hello">
        <property name="name" value="Spring"/>
    </bean>

</beans>

第四步：测试

    @Test
    public void Spring01(){
    
    
        //解析applicationContext.xml文件，生成管理bean对象的工厂
        ApplicationContext appletContext = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
        //getBean：参数即为spring配置文件中的bean的id，指定获取某个对象
        Hello hello = (Hello)appletContext.getBean("hello");
        System.out.println(hello);
    }

思考

1. Hello对象由谁创建的？
   hello对象是由spring创建的
2. Hello对象的属性是怎么设置的？
   （1）hello对象的属性是由spring容器设置的这个过程就叫控制反转
   （2）控制：谁来控制对象的创建，传统应用程序的对象是由程序本身控制创建的，使用spring后，对象是由spring来创建的
   （3）反转：程序本身不创建对象，而变成被动的接收对象
3. 依赖注入
   就是利用set的方法来进行注入的
4. IOC是一种变成思想，由主动的编程变成被动的接收

2、IOC创建对象方式

2.1、通过无参构造方法来创建

1. User.java

public class User {
    
    
    private String name;

    public User(){
    
    
        System.out.println("user无参构造方法");
    }

    public void setName(String name){
    
    
        this.name = name;
    }

    public void show(){
    
    
        System.out.println("name=" + name);
    }

}

2. applicationContext.xml

<?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">

    <!--bean就是java对象 , 由Spring创建和管理-->
    <bean id="user" class="chen.pojo.User">
        <property name="name" value="chen"/>
    </bean>

</beans>

3. 测试类

    @Test
    public void test(){
    
    
        ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");

        User user = (User)applicationContext.getBean("user");

        user.show();
    }

4. 结果
   

总结：结果可以发现，在调用show方法之前，User对象已经通过无参构造函数初始化了！

2.2、通过有参构造方法来创建

1. UserT.java

public class UserT {
    
    

   private String name;

   public UserT(String name) {
    
    
       this.name = name;
  }

   public void setName(String name) {
    
    
       this.name = name;
  }

   public void show(){
    
    
       System.out.println("name="+ name );
  }

}

2. applicationContext.xml

<!-- 第一种根据index参数下标设置 -->
<bean id="userT" class="com.kuang.pojo.UserT">
   <!-- index指构造方法 , 下标从0开始 -->
   <constructor-arg index="0" value="kuangshen2"/>
</bean>

<!-- 第二种根据参数名字设置 -->
<bean id="userT" class="com.kuang.pojo.UserT">
   <!-- name指参数名 -->
   <constructor-arg name="name" value="kuangshen2"/>
</bean>

<!-- 第三种根据参数类型设置 -->
<bean id="userT" class="com.kuang.pojo.UserT">
   <constructor-arg type="java.lang.String" value="kuangshen2"/>
</bean>

3. 测试

    @Test
    public void test2(){
    
    
        ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");

        UserT userT = (UserT) applicationContext.getBean("userT");

        userT.show();
    }

结论：在配置文件加载的时候。其中管理的对象都已经初始化了！

3、Spring的配置（applicationContext.xml）

1. 别名：为bean设置别名，可以设置多个别名

<!--    设置别名，在获取bean的时候可以用别名获取-->
    <alias name="userT" alias="userNew" />

2. bean的配置

<!--bean就是java对象,由Spring创建和管理-->

<!--
   id 是bean的标识符,要唯一,如果没有配置id,name就是默认标识符
   如果配置id,又配置了name,那么name是别名
   name可以设置多个别名,可以用逗号,分号,空格隔开
   如果不配置id和name,可以根据applicationContext.getBean(.class)获取对象;

class是bean的全限定名=包名+类名
-->
<bean id="hello" name="hello2" class="com.haust.pojo.Hello">
   <property name="name" value="Spring"/>
</bean>

3. import：团队的合作通过import来实现

<import resource="{path}/beans.xml"/>

4、依赖注入（DI）

概念：
（1）依赖注入（Dependency Injection，DI）
（2）依赖：指Bean对象的创建依赖于容器，Bean对象的依赖资源
（3）注入：指Bean对象所依赖的资源，由容器来设置和装配

4.1、构造器注入

之前的案例讲解过

4.2、Set注入（重点）

要求被注入的属性，必须有set方法，set方法的方法名由set + 属性首字母大写，如果属性是boolean类型，没有set方法，是is.

测试pojp类

Address.java

 public class Address {
    
    
 
     private String address;
 
     public String getAddress() {
    
    
         return address;
    }
 
     public void setAddress(String address) {
    
    
         this.address = address;
    }
 }

Student.java

 
 public class Student {
    
    
 
     private String name;
     private Address address;
     private String[] books;
     private List<String> hobbys;
     private Map<String,String> card;
     private Set<String> games;
     private String wife;
     private Properties info;
 
     public void setName(String name) {
    
    
         this.name = name;
    }
 
     public void setAddress(Address address) {
    
    
         this.address = address;
    }
 
     public void setBooks(String[] books) {
    
    
         this.books = books;
    }
 
     public void setHobbys(List<String> hobbys) {
    
    
         this.hobbys = hobbys;
    }
 
     public void setCard(Map<String, String> card) {
    
    
         this.card = card;
    }
 
     public void setGames(Set<String> games) {
    
    
         this.games = games;
    }
 
     public void setWife(String wife) {
    
    
         this.wife = wife;
    }
 
     public void setInfo(Properties info) {
    
    
         this.info = info;
    }
 
     public void show(){
    
    
         System.out.println("name="+ name
                 + ",address="+ address.getAddress()
                 + ",books="
        );
         for (String book:books){
    
    
             System.out.print("<<"+book+">>\t");
        }
         System.out.println("\n爱好:"+hobbys);
 
         System.out.println("card:"+card);
 
         System.out.println("games:"+games);
 
         System.out.println("wife:"+wife);
 
         System.out.println("info:"+info);
 
    }
 }

4.2.1、常量注入

    <bean id="student" class="chen.pojo.Student">
        <property name="name" value="志辉"/>
    </bean>

测试

    @Test
    public void test01(){
    
    
        ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");

        Student student = (Student) applicationContext.getBean("student");

        System.out.println(student.getName());
    }

4.2.2、Bean注入

注意点：这里的值是一个引用：ref

 <bean id="addr" class="chen.pojo.Address">
     <property name="address" value="福建"/>
 </bean>
 
 <bean id="student" class="chen.pojo.Student">
     <property name="name" value="志辉"/>
     <property name="address" ref="addr"/>
 </bean>

4.2.3、数组注入

 <bean id="student" class="chen.pojo.Student">
     <property name="name" value="志辉"/>
     <property name="address" ref="addr"/>
     <property name="books">
         <array>
             <value>西游记</value>
             <value>红楼梦</value>
             <value>水浒传</value>
         </array>
     </property>
 </bean>

4.2.4、List注入

 <property name="hobbys">
     <list>
         <value>听歌</value>
         <value>看电影</value>
         <value>爬山</value>
     </list>
 </property>

4.2.5、Map注入

 <property name="card">
     <map>
         <entry key="中国邮政" value="456456456465456"/>
         <entry key="建设" value="1456682255511"/>
     </map>
 </property>

4.2.6、Set注入

 <property name="games">
     <set>
         <value>LOL</value>
         <value>BOB</value>
         <value>COC</value>
     </set>
 </property>

4.2.7、Null注入

 <property name="wife"><null/></property>

4.2.8、Properties注入

 <property name="info">
     <props>
         <prop key="学号">20190604</prop>
         <prop key="性别">男</prop>
         <prop key="姓名">小明</prop>
     </props>
 </property>

测试结果

4.3、p命名和c命名注入

User.java：【注意：这里没有参数构造器】

public class User {
    
    
    private String name;
    private int age;

    public void setName(String name) {
    
    
        this.name = name;
    }

    public void setAge(int age) {
    
    
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
    
    
        return "User{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}

1、p命名空间注入：需要在头文件加入约束文件

 导入约束 : xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"
 
 <!--P(属性: properties)命名空间 , 属性依然要设置set方法-->
 <bean id="user" class="com.kuang.pojo.User" p:name="狂神" p:age="18"/>

c命名空间注入：需要在头文件加入约束文件

 导入约束 : xmlns:c="http://www.springframework.org/schema/c"

 <!--C(构造: Constructor)命名空间 , 属性依然要设置set方法-->
 <bean id="user" class="com.kuang.pojo.User" c:name="狂神" c:age="18"/>

发现问题：爆红了，刚才我们没有写有参构造！

解决：把有参构造器加上，这里也能知道，c 就是所谓的构造器注入！

测试代码：

    @Test
    public void test01(){
    
    
        ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");

        User user = (User) applicationContext.getBean("user");

        System.out.println(user);
    }

5、Bean的作用域

在Spring中，那些组成应用程序的主体及由Spring IoC容器所管理的对象，被称之为bean。简单地讲，bean就是由IoC容器初始化、装配及管理的对象 .

几种作用域中，request、session作用域仅在基于web的应用中使用（不必关心你所采用的是什么web应用框架），只能用在基于web的Spring ApplicationContext环境。

5.1、Singleton

当一个bean的作用域为Singleton，那么Spring IoC容器中只会存在一个共享的bean实例，并且所有对bean的请求，只要id与该bean定义相匹配，则只会返回bean的同一实例。Singleton是单例类型，就是在创建起容器时就同时自动创建了一个bean的对象，不管你是否使用，他都存在了，每次获取到的对象都是同一个对象。注意，Singleton作用域是Spring中的缺省作用域。要在XML中将bean定义成singleton，可以这样配置：

    <bean id="user" class="chen.pojo.User" scope="singleton">
        <property name="name" value="chen"/>
    </bean>

5.2、Prototype

当一个bean的作用域为Prototype，表示一个bean定义对应多个对象实例。Prototype作用域的bean会导致在每次对该bean请求（将其注入到另一个bean中，或者以程序的方式调用容器的getBean()方法）时都会创建一个新的bean实例。Prototype是原型类型，它在我们创建容器的时候并没有实例化，而是当我们获取bean的时候才会去创建一个对象，而且我们每次获取到的对象都不是同一个对象。根据经验，对有状态的bean应该使用prototype作用域，而对无状态的bean则应该使用singleton作用域。在XML中将bean定义成prototype，可以这样配置：

 <bean id="user" class="chen.pojo.User" scope="prototype"/>  
  或者
 <bean id="user" class="chen.pojo.User" singleton="false"/>

5.3、Request

当一个bean的作用域为Request，表示在一次HTTP请求中，一个bean定义对应一个实例；即每个HTTP请求都会有各自的bean实例，它们依据某个bean定义创建而成。该作用域仅在基于web的Spring ApplicationContext情形下有效。考虑下面bean定义：

 <bean id="user" class="chen.pojo.User" scope="request"/>

针对每次HTTP请求，Spring容器会根据user bean的定义创建一个全新的user bean实例，且该user bean实例仅在当前HTTP request内有效，因此可以根据需要放心的更改所建实例的内部状态，而其他请求中根据usern bean定义创建的实例，将不会看到这些特定于某个请求的状态变化。当处理请求结束，request作用域的bean实例将被销毁。

5.4、Session

当一个bean的作用域为Session，表示在一个HTTP Session中，一个bean定义对应一个实例。该作用域仅在基于web的Spring ApplicationContext情形下有效。考虑下面bean定义：

 <bean id="user" class="chen.pojo.User" scope="session"/>

针对某个HTTP Session，Spring容器会根据user bean定义创建一个全新的user bean实例，且该user bean仅在当前HTTP Session内有效。与request作用域一样，可以根据需要放心的更改所创建实例的内部状态，而别的HTTP Session中根据user创建的实例，将不会看到这些特定于某个HTTP Session的状态变化。当HTTP Session最终被废弃的时候，在该HTTP Session作用域内的bean也会被废弃掉。

6、自动装配

6.1、Bean的自动装配

自动装配概述：
（1）自动装配是使用spring满足bean依赖的一种方法
（2）spring会在应用上下文中为某个bean寻找依赖的bean
Spring中bean有三种装配机制，分别是：
（1）在xml中显示配置
（2）在java中显示配置
（3）隐式的bean发现机制和自动装配
Spring的自动装配需要从两个角度实现，或者说是两个操作：
（1）组件扫描(component scanning)：spring会自动发现应用上下文中所创建的bean；
（2）自动装配(autowiring)：spring自动满足bean之间的依赖，也就是我们说的IoC/DI；

推荐不使用自动装配xml配置 , 而使用注解 .

测试环境搭建

1. 新建一个项目
2. 新建两个实体类，Cat和Dog 都有一个叫shout（）的方法

public class Cat {
    
    
   public void shout() {
    
    
       System.out.println("miao~");
  }
}
public class Dog {
    
    
   public void shout() {
    
    
       System.out.println("wang~");
  }
}

3. 新建一个用户类User

public class User {
    
    
    private Cat cat;
    private Dog dog;
    private String str;

    public void setCat(Cat cat) {
    
    
    }

    public void setDog(Dog dog) {
    
    
    }

    public void setStr(String str) {
    
    
    }

    public Cat getCat() {
    
    
        return cat;
    }

    public Dog getDog() {
    
    
        return dog;
    }

    public String getStr() {
    
    
        return str;
    }


}

4. 编写spring的配置文件

<?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">

   <bean id="dog" class="chen.pojo.Dog"/>
   <bean id="cat" class="chen.pojo.Cat"/>

   <bean id="user" class="chen.pojo.User">
       <property name="cat" ref="cat"/>
       <property name="dog" ref="dog"/>
       <property name="str" value="zhihui"/>
   </bean>
</beans>

5. 测试

public class MyTest {
    
    
   @Test
   public void testMethodAutowire() {
    
    
       ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
       User user = (User) context.getBean("user");
       user.getCat().shout();
       user.getDog().shout();
  }
}

这里博主有遇到一个问题，就是使用父工程lombok注释的时候，在本个子工程里没用lombok注释，而是用基础的get和set方法，这样最后出来的结果是null，找不到，所以建议新手不要用lombok，踏踏实实用生成器生成就好，所以如果按照步骤，结果是null的话，就试试自己是不是用了lombok。

扩展：1、autowire byName (按名称自动装配)
由于在手动配置xml过程中，常常发生字母缺漏和大小写等错误，而无法对其进行检查，使得开发效率降低。
采用自动装配将避免这些错误，并且使配置简单化。

测试：
1、修改bean配置，增加一个属性 autowire=“byName”

    <bean id="user" class="chen.pojo.User" autowire="byName">
        <property name="cat" ref="cat"/>
        <property name="dog" ref="dog"/>
        <property name="str" value="志辉"/>
    </bean>

2、再次测试，结果依旧成功输出！

3、我们将 cat 的bean id修改为 catXXX

4、再次测试， 执行时报空指针java.lang.NullPointerException。因为按byName规则找不对应set方法，真正的setCat就没执行，对象就没有初始化，所以调用时就会报空指针错误。

小结：

当一个bean节点带有 autowire byName的属性时。

1. 将查找其类中所有的set方法名，例如setCat，获得将set去掉并且首字母小写的字符串，即cat。
2. 去spring容器中寻找是否有此字符串名称id的对象。
3. 如果有，就取出注入；如果没有，就报空指针异常。

扩展：2、autowire byType (按类型自动装配)

使用autowire byType首先需要保证：同一类型的对象，在spring容器中唯一。如果不唯一，会报不唯一的异常
测试：

1、将user的bean配置修改一下 ： autowire=“byType”

2、测试，正常输出

3、在注册一个cat 的bean对象！

    <bean id="dog" class="chen.pojo.Dog"/>
    <bean id="cat" class="chen.pojo.Cat"/>
    <bean id="cat2" class="chen.pojo.Cat"/>

    <bean id="user" class="chen.pojo.User" autowire="byName">
        <property name="cat" ref="cat"/>
        <property name="dog" ref="dog"/>
        <property name="str" value="志辉"/>
    </bean>

4、测试，报错：NoUniqueBeanDefinitionException

5、删掉cat2，将cat的bean名称改掉！测试！因为是按类型装配，所以并不会报异常，也不影响最后的结果。甚至将id属性去掉，也不影响结果。

这就是按照类型自动装配！