Spring IOC 一——Spring容器装配Bean

写在前面

这篇文章去年写的，缘起于去年某段时间被领导临时“抓壮丁”般的叫过去做java开发，然后在网上找了一个 SpringMVC 的 demo，学习一下，然后依葫芦画瓢，开始了自己的项目开发，也还顺利完成了任务。在使用 SpringMVC 的过程中，我被这个被称作“最优秀”的 java 框架 —— Spring 深深地吸引了，那些曾经掌握的多种设计模式的思想在其中都有实现，比如工厂模式、单例模式、观察者模式等等，于是在工作之余认真地学习了这个框架。
学习新东西总是令人兴奋的，然而大多数学过的知识很容易又会忘记，所以便想整理一下，写点笔记，方便自己以后复习查看。

部分参考资料：
《Spring实战（第4版）》
《轻量级 JavaEE 企业应用实战（第四版）》
Spring 官方文档
W3CSchool Spring教程
易百教程 Spring教程

一、Spring简介

Spring是一个开源框架，Spring是于2003年兴起的一个轻量级的Java开发框架，由Rod Johnson在其著作Expert One-On-One J2EE Development and Design中阐述的部分理念和原型衍生而来。它是为了解决企业应用开发的复杂性而创建的。框架的主要优势之一就是其分层架构，分层架构允许使用者选择使用哪一个组件。Spring提供了约20多个组件，开发者可以根据自己需要选择组件。Spring的核心是控制反转(IoC)和面向切面编程(AOP)

• IoC：控制反转。
  控制反转（Inversion of Control），又叫依赖注入（Dependency Injection）。举例来说，在之前的操作中，比方说有一个类，我们想要调用类里面的方法(不是静态方法)，就要创建类的对象，使用对象调用方法实现。对于Spring来说，Spring创建对象的过程，不是在代码里面实现的，而是交给Spring来进行配置实现的。
• AOP：面向切面编程。
  面向切面编程（Aspect Orient Programming）支持允许将一些通用的任务入安全、事物、日志、缓存等进行集中式处理，从而提供了更好的复用，AOP通常用来处理一些具有横切性质的系统级服务。

二、Hello Spring 实例

从最简单的 Hello，Spring 例子来体会一下使用 Spring 框架。首先看看不使用 Spring 框架的代码：
HelloSpring.java 类：

package com.sharpcj;

public class HelloSpring {
    private String name;

    public void sayHello() {
        System.out.println("Hello," + name + "!");
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

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

Test.java 类：

package com.sharpcj;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        HelloSpring hs = new HelloSpring();
        hs.setName("Spring");
        hs.sayHello();
    }
}

输出结果：

Hello,Spring!

下面我们用 Spring 框架来实现这个例子。
Spring 框架官方下载地址: http://repo.springsource.org/libs-release-local/
Spring 框架阿里云下载地址：http://maven.aliyun.com/nexus/content/groups/public/springframework/

添加从 Spring 框架核心 JAR 文件：

• commons-logging-1.1.1
• spring-aop-5.0.6.RELEASE
• spring-aspects-5.0.6.RELEASE
• spring-beans-5.0.6.RELEASE
• spring-context-5.0.6.RELEASE
• spring-context-support-5.0.6.RELEASE
• spring-core-5.0.6.RELEASE
• spring-expression-5.0.6.RELEASE
• spring-instrument-5.0.6.RELEASE
• spring-instrument-tomcat-5.0.6.RELEASE
• spring-jdbc-5.0.6.RELEASE
• spring-jms-5.0.6.RELEASE
• spring-messaging-5.0.6.RELEASE
• spring-orm-5.0.6.RELEASE
• spring-oxm-5.0.6.RELEASE
• spring-test-5.0.6.RELEASE
• spring-tx-5.0.6.RELEASE
• spring-web-5.0.6.RELEASE
• spring-webmvc-5.0.6.RELEASE
• spring-webmvc-portlet-5.0.6.RELEASE
• spring-websocket-5.0.6.RELEASE

这里只是使用Spring的基本功能，所以需要使用到下面的这几个Jar包:

这里我使用的 idea，用 gradle 编译的（用 maven 过程类似）。为了提高下载速度，我使用了阿里云的 maven 仓库，然后添加依赖，最新稳定版本是 5.0.6 ， build.gradle文件部分截图：

代码更改如下：
HelloSpring.java 类

package com.sharpcj;

public class HelloSpring {
    private String name;

    public void sayHello() {
        System.out.println("Hello," + name + "!");
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

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

Test.java 类

package com.sharpcj;

import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.FileSystemXmlApplicationContext;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext context = new FileSystemXmlApplicationContext("src/beans.xml");
        HelloSpring hs = context.getBean("helloSpring", HelloSpring.class);
        hs.sayHello();
    }
}

此时在 src 目录下新建了一个文件 beans.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-3.0.xsd">

    <bean id="helloSpring" class="com.sharpcj.HelloSpring">
        <property name="name" value="Spring"/>
    </bean>

</beans>

此时运行 Test.java 的 main 方法，打印结果如下：

Hello,Spring!

这样我们就用 Spring 框架实现了最简单的 Hello Spring 程序。

三、认识 spring 容器和 Bean

上面用 Spring 框架实现的代码中，我们在 Test.java 类中，并没有通过 “new HelloSpring()” 这样的调用 Spring 构造方法去创建 HelloSpring 的对象，而是使用 Spring 核心容器创建的。

• 第一步是我们使用框架 API FileSystemXmlApplicationContext() 来创建应用程序的上下文。这个 API 加载 beans 的配置文件并最终基于所提供的 API，它处理创建并初始化所有的对象，即在配置文件中提到的 beans。

• 第二步是使用已创建的上下文的 getBean() 方法来获得所需的 bean。这个方法使用 bean 的 ID 返回一个最终可以转换为实际对象的通用对象。一旦有了对象，你就可以使用这个对象调用任何类的方法。能通过这种方式创建的对象，一定是在 beans.xml 文件中配置的。

Spring 核心容器就好像是一个超级大的工厂，在配置文件中配置过的对象都会被当成 Spring 容器管理的对象。Spring 把容器中的一切对象统称为 Bean 。 Spring 中的 Bean 与传统的 java Bean 不同，对 Spring 而言，任何一个 java 类，都可以当成是 Bean 来处理。

四、Spring容器装配Bean的三种方式

• 在XML中进行装配
• 自动装配 bean
• 在Java中进行装配

还是用上面 HelloSpring 的例子，该例子实在过于简单，只有一个 bean, 没有涉及到两个 bean 之间的依赖关系，不过还是可以用它来理解Spring容器装配Bean的三种装配方式。为了说明依赖注入的场景，举个其它例子：
人用笔写字。伪代码如下：
Pen 类：

public class Pen {
    // property 暂不关心
}

Person 类：

public class Person {
    private Pen pen;

    public Person(Pen pen) {
        this.pen = pen;
    }

    public Pen getPen() {
        return this.pen;
    }

    public void setPen(Pen pen) {
        this.pen = pen;
    }

    // 这里我们暂不关心该方法
    public void write() {

    }
}

下面对于这种依赖关系，将分别用伪代码来说明构造注入和设置注入。

在 XML 中进行装配

基本使用

上面例子即是，不再赘述。

依赖注入

如果存在多个Bean, 之间有依赖关系：
构造注入：

<?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-3.0.xsd">

    <bean id="pen" class="com.sharpcj.Pen"> </bean>

    <bean id="person" class="com.sharpcj.Person">
        <constructor-arg name = "pen", ref = "pen">
    </bean>
</beans>

设值注入：

<?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-3.0.xsd">

    <bean id="pen" class="com.sharpcj.Pen"> </bean>

    <bean id="person" class="com.sharpcj.Person">
        <property name = "pen",  ref = "pen">
    </bean>
</beans>

4.2 自动装配 bean

基本使用

com.sharpcj.HelloSpring.java 代码如下：

package com.sharpcj;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
public class HelloSpring {
    private String name;

    public void sayHello() {
        System.out.println("Hello," + name + "!");
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    @Value("Spring")
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

创建类 com.sharpcj.HelloConfig.java用来开启组件扫描：

package com.sharpcj;

import org.springframework.context.annotation.ComponentScan;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration
@ComponentScan
public class HelloConfig {
}

修改com.sharpcj.Test.java

package com.sharpcj;

import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(com.sharpcj.HelloConfig.class);
        HelloSpring hello = context.getBean("helloSpring", HelloSpring.class);
        hello.sayHello();
    }
}

@Component 注解的类即为 Bean 。 @Configuration 注解的即为配置文件，@ComponentScan 注解表示开启自动扫描，默认扫描该配置类所在的包，如果扫描其它包，多个包，形式如下：

@Configuration
@ComponentScan(basePackageClasses = {com.a.A.class, com.b.B.class})

也可以每个包内配置之后，再配置一个总的配置文件：

@Configuration
@Import({com.a.AConfig.class, com.b.BConfig.class})
public class TotalConfig {
}

依赖注入

如果存在多个Bean, 之间有依赖关系：

// pen 类:

@Component
public class Pen {
    // property 暂不关心
}

构造注入：

@Component
public class Person {

    private Pen pen;
    
    @Autowired
    public Person(Pen pen) {
        this.pen = pen;
    }

    public Pen getPen() {
        return this.pen;
    }

    public void setPen(Pen pen) {
        this.pen = pen;
    }

    // 这里我们暂不关心该方法
    public void write() {

    }
}

设值注入：

@Component
public class Person {

    private Pen pen;

    public Pen getPen() {
        return this.pen;
    }

    @Autowired
    public void setPen(Pen pen) {
        this.pen = pen;
    }

    // 这里我们暂不关心该方法
    public void write() {

    }
}

通过 java 代码进行装配

基本使用

此时 java 类无需使用注解。
同样创建一个类，com.sharpcj.HelloConfig.java来进行装配 Bean。

package com.sharpcj;

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration
public class HelloConfig {
    @Bean
    public HelloSpring helloSpring(){
        return new HelloSpring();
    }
}

被 @Bean 标注的方法返回的即为唯一 Bean（默认单例模式），方法名随便取。

Test:

ApplicationContext context=new AnnotationConfigApplicationContext(com.sharpcj.HelloConfig.class);
Person person = context.getBean(Person.class);
person.write();

依赖注入

如果存在多个Bean, 之间有依赖关系：
构造注入：

@Configuration
public class PConfig {
    @Bean
    public GPen hehe() {
        return new GPen();
    }

    @Bean
    public QPen haha() {
        return new QPen();
    }

    @Bean
    public Person xixi() {
        Person person = new Person(hehe());
        return person;
    }
}

设值注入：

@Configuration
public class PConfig {
    @Bean
    public GPen hehe() {
        return new GPen();
    }

    @Bean
    public QPen haha() {
        return new QPen();
    }

    @Bean
    public Person xixi() {
        Person person = new Person();
        person.setPen(hehe());
        return person;
    }
}

写在后面

这篇文章记录了Spring容器和Bean的概念，Spring 的基本使用，以及Spring容器装配Bean的三种方式。关于Spring 容器的知识点比较多，下篇文章接着写点 Spring 容器装配 Bean 的高级知识点。