Java笔记23 - Spring开发 - IoC容器

Spring 支持快速开发Java EE的框架
主要模块:
- 支持IoC和AOP的容器
- 支持JDBC和ORM的数据访问模块
- 支持声明式事务的模块
- 支持基于Servlet的MVC开发
- 支持基于Reactive的WEB开发
- 集成JMS, JavaMail, JMX, 缓存等其他模块
容器:
- 为某种特定组件的运行提供一种必要支持的一个软件环境
- 提供需要底层服务
Tomcat容器:
- 为Servlet提供运行环境
- 提供类似Http解析的底层环境
Docker容器: 提供Linux环境, 以便运行一个Linux进程
IoC容器:
- 管理所有轻量级的JavaBean组件
- 组件生命周期管理
- 配置和组装服务
- AOP支持
- AOP基础上的声明式事务服务

IoC原理

Inversion of Control: 控制反转
在线书城例子:
1. BookServices和UserServices, 都需要读取配置, 实例化Config, 根据配置, 实例化DataSource;
2. BookServices和UserServices可以共享一个DataSource; CarServlet和HistoryServlet也可以共享一个BookServices和UserServices. 谁来创建, 谁来使用, 不好处理.
3. 很多组件需要销毁, 以便释放资源.例如DataSource, 如果确保使用方已经全部销毁, 不好处理.
4. 组件越来越多, 共享的组件会越来越复杂.
5. 测试某个组件是复杂的, 必须在真是的数据库环境下运行.
传统开发: 生命周期与相互之间的依赖关系如果组件自己维护, 增加系统的复杂度, 导致组件之间极为耦合, 给测试和维护带来复杂
核心问题:
1. 谁负责创建组件?
2. 谁负责根据依赖关系组装组件?
3. 销毁时, 如何按照依赖关系正确销毁?
使用IoC解决问题: 组件的创建, 装配控制权从组件本身移动到容器中
使用注入机制: 进行组件装配

public class BookServices {
  private DataSource dataSource;
  public void setDataSource(DataSource dataSource) {
    this.dataSource = dataSource;
  }
}

好处:
1. BookServices不再关系如何创建DataSource, 因此不必编写数据库配置之类的
2. DataSource实例被注入到BookServices, 也可以被注入到UserServices, 共享一个组件变得非常简单
3. 测试BookServices非常简单, 因为是注入的DataSource, 可以使用内存数据库, 而不是真是的MySQL配置
IoC依赖注入: 将组件的创建配置和使用相分离, 并且由IoC容器负责管理组件的生命周期.
使用XML文件声明: 容器如何创建组件, 以及组件见的依赖关系.

<beans>
  <bean id="dataSource" class="HiDataSource" />
  <bean id="bookServices" class="bookServices">
    <property name="dataSource" ref="dataSource" />
  </bean>
  <bean id="userServlet" class="UserServices">
    <property name="dataSource" ref="dataSource" />
  </bean>
</beans>

声明创建三个JavaBean组件, 并把id为dataSource组件, 通过属性dataSource(即调用setDataSource()方法)注入到另外两个组件
所有的组件都称为JavaBean, 配置一个组件就是配置一个Bean

依赖注入方式

可以通过set()方法实现
也可以通过构造方法实现

public class BookServices {
  private DataSource dataSource;
  public BookServices(DataSource dataSource) {
    this.dataSource = dataSource;
  }
}

无入侵容器

应用程序无需实现Spring的特定接口, 组件不知道自己在Spring的容器中运行.
好处:
- 应用程序既可以在Spring的IoC容器中运行, 也可以自己编写代码自己组装.
- 测试的时候, 并不依赖Spring容器, 可单独进行测试, 大大提高开发效率.

装配Bean

每个<bean ...>都有一个id标识, 相当于Bean的唯一ID;
在userServiceBean中, 通过<property name="..." ref="...">注入了另一个Bean;
Bean的顺序并不重要, Spring根据依赖关系会自动正确初始化;
*Spring容器通过读取XML文件后, 使用反射完成
使用spring框架操作
ClassPathXmlApplicationContext自动从classpath中查找指定的XML的配置文件

public class Main {

  public static void main(String[] args) {
    // 创建一个Spring的IoC容器, 然后配置加载文件
    // 让Spring容器为我们创建并装配好配置文件中指定的所有Bean
    ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("application.xml");
    // 获取Bean:
    UserService userService = context.getBean(UserService.class);
    // 正常调用
    User user = userService.Login("bob@example", "password");
    System.out.println(user.getName());
  }
}

Spring还可以通过另一种IoC容器叫做BeanFactory

使用Annotation配置

@Component // 声明一个bean
public class UserService {
  @Autowired // 自动注入
  private MailService mailService;

  public void setMailService(@Autowired MailService mailService) { // 自动注入
    this.mailService = mailService;
  }
}

一般写在字段上, 通常使用package权限字段, 以便测试

/**
 * AppConfig
 */
@Configuration // 配置类
@ComponentScan // 自动搜索当前类所在的包以及子包
public class AppConfig {
  public static void main(String[] args) {
    ApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
    UserService userService = context.getBean(UserService.class);
    User user = userService.Login("bob@example.com", "password");
    System.out.println(user.getName());
  }
}

使用注解方式大大简化Spring的配置
- 每个Bean被标注为@Component并正确使用@Autowired注入;
- 配置类被标注为@Configuration和@ComponentScan;
- 所有Bean均在指定包以及子包内.
- 配置AppConfig位于自定义的顶层包

定制Bean

Scope

对于Spring容器来说, 一个Bean标记为Component后, 会自动创建一个单例(Singleton)
容器初始化时创建Bean, 容器关闭前销毁Bean
容器运行期间调用getBean(Class)获取到的Bean总是一个实例
使用@Scope注解, 声明一个Prototype的Bean时, 每次调用getBean(Class)每次都会返回一个新的实例

@Component
@Scope(ConfigurableBeanFactory.SCOPE_PROTOTYPE) //  @Scope("prototype")
public class MailSession {
  
}

注入List

自动把所有的类型为Validator的Bean装配为一个List注入进来

@Component
public class Validators {
  @Autowired
  List<Validator> validators;

  public void validate(String email, String password, String name) {
    for (Validator validator: validators) {
      validator.validate(email, password, name);
    }
  }
}

Spring是扫描classpath获得到所有的Bean, 而List是有序的, 可以通过@Order注解写明

@Component
@Order(1)
public class EmailValidator implements Validator{

  @Override
  public void validate(String email, String password, String name) {
    if (!email.matches("^[a-z0-9]+\\@[a-z0-9]+\\.[a-z]{2,10}$")) {
      throw new IllegalArgumentException("invalid email: " + email);
    }
  }
  
}

可选注入

@Autowired(required = false)如果找到了, 就注入, 没找到, 就忽略.

创建第三方Bean

Bean不再我们自己的package管理之内, 在@Configuration类中编写Java方法创建并返回

@Configuration
@ComponentScan
public class AppConfig {
  @Bean // 创建一个Bean, 这里的Bean是单例模式
  ZoneId createZoneId() {
    return ZoneId.of("Z");
  }
}

初始化和销毁

首先引入注解标准

<dependency>
    <groupId>javax.annotation</groupId>
    <artifactId>javax.annotation-api</artifactId>
    <version>1.3.2</version>
</dependency>

  @PostConstruct
  public void init() {
    System.out.println("Init mail service with zoneId = " + this.zoneId);
  }

  @PreDestroy
  public void shutdown() {
    System.out.println("Shut mail service");
  }

Spring容器对Bean初始化流程:
1. 调用构造方法创建MailService流程
2. 根据@Autowired进行注入
3. 调用标记有PostConstruct的init()方法进行初始化
Spring只根据Annotation查找无参数方法, 对方法名不作要求

使用别名

对于同一种Bean, 容器只能创建一实例, 某些情况下, 我们需要对同一种类型的Bean创建多个实例.

  @Bean("z")
  @Primary // 定义为主要Bean
  ZoneId createZoneOfZ() {
    return ZoneId.of("Z");
  }

  @Bean
  @Qualifier("UTC8")
  ZoneId createZoneOFUTC8() {
    return ZoneId.of("UTC+08:00");
  }


  @Autowired
  @Qualifier("z")
  private ZoneId zoneId;

使用FactoryBean

可以定义个工厂, 然后由工厂创建真正的Bean

@Component
public class ZoneIdFactoryBean implements FactoryBean<ZoneId>{

  String zone = "Z";

  @Override
  public ZoneId getObject() throws Exception {
    return ZoneId.of(zone);
  }

  @Override
  public Class<?> getObjectType() {
    return ZoneId.class;
  }
}

Bean实现了FactoryBean接口后, Spring会先实例化这个工厂, 然后调用getObject()创建真正的Bean.
getObjectType()可以指定创建的Bean的类型, 因为指定类型不一定和实际类型一致, 可以是接口或者抽象类.

使用Resource

使用Spring容器, 我们可以把配置文件, 资源文件等注入进来, 方便使用

@Component
public class AppService {

  // Value("file:/path/to/logo.txt")
  @Value("classpath:/logo.txt")
  private Resource resource;

  private String logo;

  @PostConstruct
  public void init() throws IOException {
    try (BufferedReader reader = new BufferedReader(
      new InputStreamReader(
        resource.getInputStream(),
        StandardCharsets.UTF_8
      )
    )) {
      this.logo = reader.lines().collect(Collectors.joining("\n"));
      System.out.println(this.logo);
    }
  }
}

注入配置

通告注解写到方法参数中

@Value("${app.zone:Z}")
String zoneId;

@Bean
ZoneId createZoneId(@Value("${app.zone:Z}") String zoneId) {
    return ZoneId.of(zoneId);
}

通告简单的JavaBean持有

@Component
public class SmtpConfig {
    @Value("${smtp.host}")
    private String host;

    @Value("${smtp.port:25}")
    private int port;

    public String getHost() {
        return host;
    }

    public int getPort() {
        return port;
    }
}

// 进行读取
@Component
public class MailService {
    @Value("#{smtpConfig.host}")
    private String smtpHost;

    @Value("#{smtpConfig.port}")
    private int smtpPort;
}

使用条件装配

Spring容器根据@Profile来决定是否创建:
三种环境
- native: 开发
- test: 测试
- producation: 生产
程序运行时, 加上JVM蚕食, 可以指定启动方法
并可以表示使用test环境, master分支代码

-Dspring.profiles.active=test,master

使用Conditional


public class OnSmtpEnvCondition implements Condition {

  @Override
  public boolean matches(ConditionContext context, AnnotatedTypeMetadata metadata) {
    return false;
  }
  
}

@Component
@Conditional(OnSmtpEnvCondition.class)
public class MailService {
}

posted @ 2020-12-29 16:32 张润昊阅读(146) 评论(0) 编辑收藏举报

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使用Annotation配置

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Scope

注入List

可选注入

创建第三方Bean

初始化和销毁

使用别名

使用FactoryBean

使用Resource

注入配置

使用条件装配

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