JavaEE-Spring IOC（IOC的原理、基础概念、注解详解）

Spring IOC

IOC 原理

代码耦合

实际开发中，我们如果在对象 A 内部去创建、修改或者注销另一个对象 B，这会导致对象之间非常复杂的依赖关系，不利于代码的维护更新。

比如我们直接在上层类内调用了底层类的构造方法，一旦底层类的构造方法发生改变，就必须修改所有上层类的代码。

依赖注入

( Dependency Injection ) 我们用依赖注入的方式来降低耦合度。所谓依赖注入，就是把底层对象作为参数传入上层对象。避免底层类被修改后上层类代码也要随之改动。我们一般通过构造方法或者 setter 方法注入底层对象。

1. 设值注入：依赖的对象通过 setter 方法传入的，对象已经实例化，发生属性填充和依赖注入的时候。

2. 构造注入：依赖的对象是通过构造器传入，发生在实例化 Bean 的时候。

主要采用设值注入，性能更好更易读。但对于依赖关系无需变化的 Bean 采用构造注入。所有的依赖关系全部在构造器内设定。

优势：使用依赖注入后，即使底层类发生变化，上层类代码也不必改动，大大降低了代码的耦合度。

劣势：但这也导致了我们在初始化对象的过程中要书写复杂的代码。

控制反转

( Inversion of Control ) 控制反转，将对象的管理权交给 IOC 容器。

Spring 框架内会定义一个 IOC 容器类，通过其来统一管理对象的生命周期：创建、资源存取、注销；并自动维护对象间的依赖关系。用户只需要配置 XML 文件或者添加注解标明类之间的映射关系，初始化过程中的代码将由 IOC 容器自动完成。

IOC 容器底层通过工厂模式和 Java 反射机制来实现：

1. IOC 容器根据 XML 配置文件或者注解读取 Bean 中保存的对象信息。
2. IOC 容器充当工厂类，利用 Java 反射机制读取需要生成哪些对象，来自动生成相应的对象。

基础概念

IOC 容器

在 Spring 框架中已经定义了 ApplicationContext 和 BeanFactory 作为 IOC 容器类。其中 ApplicationContext是 BeanFactory 的子类，提供了事件发布、国际化信息支持等其他高级特性。

我们可以通过 IOC 容器类的 setBean 方法创建 Bean ，也可以通过 getBean 方法把 Bean 实例化并使用。

public void testUser(){
    // 加载配置文件，创建 IOC 容器对象
    ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("spring.xml");
    // IOC 容器根据 Bean 创建对象实例
    Person newUser = (Person) context.getBean("person");
    // 调用对象方法
    System.out.print(newUser.toString());
}Copy to clipboardErrorCopied

Java Bean

Java Bean 就是程序中被管理的对象在 IOC 容器中的代理，记录了对象信息。

Bean 包含以下参数：Bean 名称(name) 、所代理的类(class) 、以及作用域(scope)。

Bean 的作用域

• singleton 单例模式（默认）： 在整个 IoC 容器中，Bean 只有一个对象实例。
• prototype 原型模式： 每次调用 Ioc 容器的 getBean 方法，都将产生一个新的对象实例。
• request： 对于每次 HTTP 请求，Bean 都将产生一个新的对象实例。
• session： 对于每个 HTTP Session，Bean 都将产生一个新的对象实例。
• global session： 对于每个全局的 HTTP Session，Bean 都将产生一个新的对象实例。

  Bean 的生命周期

  Spring 对 Bean 方法进行了抽象和封装，开发者只需要进行配置和调用简单接口，具体实现都交付给 Spring 工厂来管理。

  在调用 getBean 方法时，Spring 的工作流大致可分为以下两步：

  1. 解析：读 xml 配置，扫描类文件，从配置或者注解中获取 Bean 的定义信息，注册一些扩展功能。
  2. 加载：通过解析完的定义信息获取 Bean 实例。

  

  获取 BeanName，对传入的 name 进行解析，转化为可以从 Map 中获取到 BeanDefinition 的 bean name。 合并 Bean 定义，对父类的定义进行合并和覆盖，如果父类还有父类，会进行递归合并，以获取完整的 Bean 定义信息。 实例化，使用构造或者工厂方法创建 Bean 实例。 属性填充，寻找并且注入依赖，依赖的 Bean 还会递归调用 getBean 方法获取。 初始化，调用自定义的初始化方法。 获取最终的 Bean，如果是 FactoryBean 需要调用 getObject 方法，如果需要类型转换调用 TypeConverter 进行转化。

  循环依赖

  三个类 A、B、C，然后 A 关联 B，B 关联 C，C 又关联 A，这就形成了一个循环依赖。如果是方法调用是不算循环依赖的，循环依赖必须要持有引用。

  1. 构造器循环依赖。依赖的对象是通过构造器传入的，发生在实例化 Bean 的时候。

  无法解决

  1. 设值循环依赖。依赖的对象是通过 setter 方法传入的，对象已经实例化，发生属性填充和依赖注入的时候。

  Spring 框架只支持单例下的设值循环依赖。原型模式检测到循环依赖会直接抛出 BeanCurrentlyInCreationException 异常。

  图文并茂，揭秘 Spring 的 Bean 的加载过程 - 简书

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  IOC 注解详解

  配置

  为类添加 @Configuration 注解，表示该类为配置类。起到类似 XML 文件的作用，配置 IOC 容器用来管理 Bean。

  组件扫描

  为配置类添加 @ComponentScan 注解，启用组件扫描。配置类将根据注解向 IOC 容器添加 Bean，默认扫描本类中的 @Bean 方法。

  可以指定需要扫描的包，这会扫描包内的所有组件。如 @ComponentScan(value="com.company.project")。

  注册 (setBean)

  • 为类添加 @Component 注解

    表示该类型被注册为 Bean 。Bean 的名称默认为类名的首字母小写，作用域默认为单例模式。

    1. 可以为注册的 Bean 指定名称，等同于 @Component("car") 。

    2. 可以为注册的 Bean 指定作用域，如 @Component("prototype") 。

    在 Spring MVC 中，我们可以把 @Component 细化为：

    • @Controller 注解：表示展示层的 Bean
    • @Service 注解：表示业务层的 Bean
    • @Repository 注解：表示数据访问层的 Bean

      @Component
      @Scope("prototype")
      class Car implements Vehicle{
          @AutoWired
          private FrameWork frameWork;
      }Copy to clipboardErrorCopied

      • 为方法添加 @Bean 注解

        方法返回类型将被注册为 Bean。Bean 的名称默认为方法名，作用域默认为单例模式。

        • 可以为注册的 Bean 指定名称，等同于 @Bean(name = "myFoo") 。

        • 主要用在 @Configuration 注解的类里，也可以用在 @Component 注解的类里。

          装配 (getBean)

          • 为对象添加 @Autowired 注解

            表示自动装配。在使用对象时 Spring 将根据类型自动查找 Bean 去创建对象，无法找到 Bean 则抛出异常。

            1. 如果想要在无法找到 Bean 时返回 null 值，则将注解改为 @Autowired(required=false) 。

            2. 如果自动装配对象的类型是接口，而配置的实现类 Bean 有多个。则必须用 @Qualifier 注解来指定 Bean 的名称。

            @Autowired
            @Qualifier("car")
            private Vehicle vehicle;Copy to clipboardErrorCopied

            • 为对象添加 @Resource 注解

              表示自动装配。默认按对象名称去查找 Bean，找不到再按类型去查找 Bean。

              1. 注解可以指定按名称或者类型去查找 Bean，如 @Resource(name="car") 或者 @Resource(type=Car.class)。

              2. 也可以同时按名称和类型查找 Bean，任何一个不匹配都将报错。

              @Resource(name="car")
              private Vehicle vehicle;Copy to clipboardErrorCopied

              @Autowired 是 Spring 的注解，@Resource 是 J2EE 的注解。