Spring基本用法1——Spring的核心机制:IOC、DI
前言:一直想写一个关于Spring的系列文章,但是构思许久却不知道以什么方式阐述,毕竟要把一个复杂框架说清楚并不是那么容易的,我也只能尽力而为了。Spring系列文章打算以这样的顺序展开:以思维导图的方式统筹介绍Spring -> 介绍Spring基本用法 -> 深入使用Spring -> 窥探Spring源码 -> 如有必要以思维导图总结概述Spring。本文介绍Spring基本用法,目的更多的是入门Spring的使用方法,demo、附件项目更是快速查询Spring基本用法的工具。
本篇文章重点关注以下问题:
- 概述Spring核心功能
- IOC、DI基本概念
- 两种依赖注入的方式
1. Spring核心功能
Spring是一个非常活跃的开源框架,它以一种非侵入式的方式来管理你的代码,Spring提倡”最少侵入”,甚至在项目开发过程中,你完全没感到Spring在发挥作用。
Spring框架的核心功能有两个:
- 一是Spring容器作为超级工厂,负责创建、管理所有的java对象,这些java对象称为Bean。(IOC实现)
- 二是Spring容器管理Bean之间的依赖关系。(DI实现)
2. IOC、DI基本概念
IOC:即控制反转,把对象的创建、初始化、销毁等工作交给spring容器来做,由spring容器控制对象的生命周期。
* 控制:就是指对对象的创建、维护、销毁等生命周期的控制,这个过程一般是由我 们的程序去主动控制的,如使用new关键字去创建一个对象(创建),在使 用过程中保持引用(维护),在失去全部引用后由GC去回收对象(销 毁)。
* 反转:就是指对对象的创建、维护、销毁等生命周期的控制由程序控制改为由IOC 容器控制,需要某个对象时就直接通过名字去IOC容器中获取。
DI:即依赖注入,是IOC的一种重要实现,与IOC描述的是同一个概念。
一个对象的创建往往会涉及到其他对象的创建,比如一个对象A的成员变量持有着另一个对象B的引用,这就是依赖,A依赖于B。IOC机制既然负责了对象的创建,那么这个依赖关系也就必须由IOC容器负责起来。负责的方式就是DI——依赖注入,通过将依赖关系写入配置文件,然后在创建有依赖关系的对象时,由IOC容器注入依赖的对象,如在创建A时,检查到有依赖关系,IOC容器就把A依赖的对象B创建后注入到A中(组装,通过反射机制实现),然后把A返回给对象请求者,完成工作。
其工作过程如下图所示:
对应于Spring的两个核心功能,程序员所要做的工作就两点:
- 一是开发Bean:Spring建议面向接口编程,java对象间的耦合仅在接口层面,无需关心服务的具体实现;
- 二是配置Bean:通过xml配置文件或注解的方式告知Spring,需要Spring管理哪些Bean,以及Bean之间的依赖关系;
在需要使用Bean时,直接从容器中去拿即可。
3. 依赖注入的方式
依赖注入(DI)通常有如下两种方式:
- 设值注入:IOC容器使用成员变量的setter方法来注入被依赖对象;
- 构造注入:IOC容器使用构造器来注入被依赖对象。
3.1 设值注入
设值注入:IOC容器使用成员变量的setter方法来注入被依赖对象。
开发过程如下:(此处以xml配置文件的形式说明)
步骤一:开发Bean
定义服务类接口:
* Pen.java:用于实现签名功能;
* Person.java:需要使用Pen来签名,即Person.java依赖于Pen.java
实现服务类功能:
* BallpointPen.java:提供用圆珠笔实现签名的功能;
* Pencil.java:提供用铅笔实现签名的功能;
* Chinese.java:Person的子类,表示中国人来签名;
Chinese.java代码如下,类中需要定义Pen接口对象的成员变量pen,并提供其setter方法,用于设值注入:
package com.wj.chapter1.ioc.setter.xml.Service; import com.wj.chapter1.ioc.setter.xml.IService.Pen;
import com.wj.chapter1.ioc.setter.xml.IService.Person; public class Chinese implements Person { private Pen pen; /** 代码耦合的层次仅限于接口层次. */ // 设值需要的setter方法 public void setPen(Pen pen) { this.pen = pen; } @Override public void signOwnName() { pen.signName("中国人"); } }
步骤二:配置Bean
通过xml配置文件的方式告知Spring,需要Spring管理哪些Bean,以及Bean之间的依赖关系。
<?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-4.3.xsd"> <!-- 设值注入(XML方式):通过成员变量的setter方法注入被依赖对象. --> <!-- 属性id : Bean在Spring容器中的唯一标识. --> <!-- 属性class : 指定该Bean的具体实现类,而不能是接口. --> <bean id="chinese" class="com.wj.chapter1.ioc.setter.xml.Service.Chinese"> <!-- 驱动调用chinese的setPen()方法,将容器中pencil(或ballpointPen)作为传入参数 --> <!-- property子节点指明依赖关系 --> <property name="pen" ref="pencil"></property> </bean> <!-- 定义Pen.class的两个实现类Bean. --> <bean id="pencil" class="com.wj.chapter1.ioc.setter.xml.Service.Pencil"></bean> <bean id="ballpointPen" class="com.wj.chapter1.ioc.setter.xml.Service.BallpointPen"></bean> </beans>
xml配置文件中,每个Bean对应Spring容器里的一个java实例,property节点元素指明Bean之间的依赖关系。
步骤三:调用Bean
使用前面定义的服务,实现中国人用铅笔签名的功能:
package com.wj.chapter1.ioc.setter.xml.main; import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext; import com.wj.chapter1.ioc.setter.xml.IService.Person; public class Main { // 1.指明xml配置文件位置,便于Spring读取,从而知道Bean的相关信息 private static final String PATH_XML = "com/wj/chapter1/ioc/setter/xml/applicationContext-setter.xml"; @SuppressWarnings("resource") public static void main(String[] args) { // 2.根据xml配置文件,创建Spring IOC容器的上下文 ApplicationContext cxt = new ClassPathXmlApplicationContext(PATH_XML); // 3.在需要使用服务的时候,直接从Spring容器中获取 Person chinese = cxt.getBean("chinese", Person.class); // 4.获取提供服务的对象后,调用Bean的服务 chinese.signOwnName(); }
}
步骤四:查看调用结果
3.2 构造注入
构造注入:IOC容器使用构造器来注入被依赖对象。
开发过程如下:(此处以xml配置文件的形式说明)
步骤一:开发Bean
定义服务类接口:
* Pen.java:用于实现签名功能;
* Person.java:需要使用Pen来签名,即Person.java依赖于Pen.java
实现服务类功能:
* BallpointPen.java:提供用圆珠笔实现签名的功能;
* Pencil.java:提供用铅笔实现签名的功能;
* Chinese.java:Person的子类,表示中国人来签名;
Chinese.java代码如下,类中需要定义Pen接口对象的成员变量pen,并提供带参数的构造函数,用于构造注入:
package com.wj.chapter1.ioc.constructor.xml.Service; import com.wj.chapter1.ioc.constructor.xml.Iservice.Pen;
import com.wj.chapter1.ioc.constructor.xml.Iservice.Person; public class Chinese implements Person { private Pen pen; /** 代码耦合的层次仅限于接口层次. */ // 构造注入所需的带参数的构造器 public Chinese(Pen pen) { this.pen = pen; } @Override public void signOwnName() { pen.signName("中国人"); }
}
步骤二:配置Bean
通过xml配置文件的方式告知Spring,需要Spring管理哪些Bean,以及Bean之间的依赖关系。
<?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-4.3.xsd"> <!-- 构造注入(XML方式):通过调用构造函数注入被依赖对象. --> <!-- 属性id : Bean在Spring容器中的唯一标识. --> <!-- 属性class : 指定该Bean的具体实现类,而不能是接口. --> <bean id="chinese" class="com.wj.chapter1.ioc.constructor.xml.Service.Chinese"> <!-- 下面只有一个constructor-arg子元素,驱动Spring调用Chinese带一个参数的构造器来创建对象 --> <constructor-arg name="pen" ref="ballpointPen" index="0"></constructor-arg> </bean> <bean id="pencil" class="com.wj.chapter1.ioc.constructor.xml.Service.Pencil"></bean> <bean id="ballpointPen" class="com.wj.chapter1.ioc.constructor.xml.Service.BallpointPen"></bean> </beans>
步骤三:调用Bean
使用前面定义的服务,实现中国人用圆珠笔签名的功能:
package com.wj.chapter1.ioc.constructor.xml.main; import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext; import com.wj.chapter1.ioc.constructor.xml.Iservice.Person; public class Main { // 1.指明xml配置文件位置,便于Spring读取,从而知道Bean的相关信息 private static final String PATH_XML = "com/wj/chapter1/ioc/constructor/xml/applicationContext-constructor.xml"; @SuppressWarnings("resource") public static void main(String[] args) { // 2.根据xml配置文件,创建Spring IOC容器的上下文 ApplicationContext cxt = new ClassPathXmlApplicationContext(PATH_XML); // 3.在需要使用服务的时候,直接从Spring容器中获取 Person chinese = cxt.getBean("chinese", Person.class); // 4.获取提供服务的对象后,调用Bean的服务 chinese.signOwnName(); }
}
步骤四:查看调用结果
3.3 两种注入方式的对比
建议采用以设值注入为主,构造注入为辅的注入策略。对于依赖关系无需变化的注入,可以考虑采用构造注入,其他依赖关系的注入,则尽量用设值注入。
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