spring中的DI

【知识要点】

  1. 控制反转（IOC）将对象的创建权限交给第三方模块完成，第三方模块需要将创建好的对象，以某种合适的方式交给引用对象去使用，这个过程称为依赖注入（DI）。如：A对象如果需要使用B对象的方法，则A类依赖B类。
  2. 对象装配是在对象构造过程中，对其属性进行初始化。对象的属性分为简单数据类型和复杂数据类型，简单数据类型通常指String、List、map等由高级语言提供的数据类型，复杂数据类型用户自定义数据类型或第三方的数据类型，对象的装配主要指对复杂数据类型的依赖注入（DI）。

【实验目的】

  • 了解基于xml的装配技术
  • 熟悉基于注解的装配技术
  • 掌握使用注解符@Autowired和@Resource的使用

【实验内容】

  • 定义学生类（Student）、课程类（Course）、班主任（ClassTeacher），学生类Student中有姓名、课程集合和班主任三个属性，对学生对象进行装配。
  • 基于xml的设值注入
  • 基于xml的构造注入
  • 基于注解的装配
  • 基于自动装配

【实验步骤】

一. 实验环境搭建

  1. 标准的spring控制台程序spring-assemble-demo5
  2. 在源代码com.bjwl.service包中增加Student、Course、ClassTeacher三个类，具体代码如下所示。
public class Student {  
    private String sname;  
    private Integer sage;  
    private List<Course> courses;  
    private Teacher classTeacher;  
}  
  
public class Course {  
    private String courseName;  
}  
  
public class Teacher {  
    private String tname;  
}

2. 基于xml的设值注入

  1. 设置注入类中必须有对应的setter方法和无参构造函数，对类Student中的代码改造如下所示。
public class Student {  
    private String sname;  
    private Integer sage;  
    private List<Course> courses;  
    private Teacher classTeacher;  
  
    public void setSname(String sname) {  
        this.sname = sname;  
    }  
  
    public void setSage(Integer sage) {  
        this.sage = sage;  
    }  
  
    public void setCourses(List<Course> courses) {  
        this.courses = courses;  
    }  
  
    public void setClassTeacher(Teacher classTeacher) {  
        this.classTeacher = classTeacher;  
    }  

   @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "sname='" + sname + '\'' +
                ", sage=" + sage +
                ", courses=" + courses +
                ", classTeacher=" + classTeacher +
                '}';
    }
}

类Course 和Teacher 按照上述代码添加setter方法，在此不再赘述。
2. 在resources目录下添加spring配置文件spring-assemble-set.xml，代码如下所示。

<beans>  
    <!--基于属性注入（设置注入）的bean装配-->  
    <bean id="teacher" class="com.bjwl.service.setter.Teacher">  
        <property name="tname" value="李老师"></property>  
    </bean>  
    <bean id="student" class="com.bjwl.service.setter.Student">  
        <property name="sname" value="张三"></property>  
        <property name="sage" value="18"></property>  
        <property name="classTeacher" ref="teacher"></property>  
        <property name="courses">  
            <list value-type="com.bjwl.service.setter.Course">  
                <bean class="com.bjwl.service.setter.Course">  
                    <property name="courseName" value="数据结构"></property>  
                </bean>  
                <bean class="com.bjwl.service.setter.Course">  
                    <property name="courseName" value="数据库原理"></property>  
                </bean>  
            </list>  
        </property>  
    </bean>  
</beans>

在配置文件中property对应对象的属性， value对应简单数据类型的属性值；当属性值是由spring管理的对象时使用ref引用属性值，当使用list、map等类型时，需要进一步描述数据类型等信息。

  1. 编写测试程序，在com.bjwl.service包中添加AssembleTest，定义测试方法，代码如下所示。
public class AssembleTest {  
    @Test  
    public void setterTest(){  
        ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("spring-assemble-set.xml");  
        Student student = (Student)context.getBean("student");  
        System.out.println(student.toString());  
    }  
}
  1. 运行测试程序，结果如下所示

在这里插入图片描述

2. 基于xml的构造注入

  1. 使用构造注入装配时，类中必须包含带参构造函数，学生类修改后代码如下所示。
public class Student {  
    private String sname;  
    private Integer sage;  
    private List<Course> courses;  
    private Teacher classTeacher;  
  
    public Student(String sname, Integer sage, List<Course> courses, Teacher classTeacher) {  
        this.sname = sname;  
        this.sage = sage;  
        this.courses = courses;  
        this.classTeacher = classTeacher;  
    }  
  
    @Override  
    public String toString() {  
        return "Student{" +  
                "sname='" + sname + '\'' +  
                ", sage=" + sage +  
                ", courses=" + courses +  
                ", classTeacher=" + classTeacher +  
                '}';  
    }  
}

类Course 和Teacher 按照上述代码添加setter方法，在此不再赘述。
2. 在resources目录下添加spring配置文件spring-constructor.xml，代码如下所示。

<beans>  
    <bean id="teacher" class="com.bjwl.service.constructor.Teacher">  
        <constructor-arg index="0" value="张三"></constructor-arg>  
    </bean>  
    <bean id="student" class="com.bjwl.service.constructor.Student">  
        <constructor-arg index="0" value="张三"></constructor-arg>  
        <constructor-arg index="1" value="18"></constructor-arg>  
        <constructor-arg index="3" ref="teacher"></constructor-arg>  
        <constructor-arg  index="2">  
            <list value-type="com.bjwl.service.constructor.Course">  
                <bean class="com.bjwl.service.constructor.Course">  
                    <constructor-arg name="courseName" value="数据结构"></constructor-arg>  
                </bean>  
                <bean class="com.bjwl.service.constructor.Course">  
                    <constructor-arg name="courseName" value="数据库原理"></constructor-arg>  
                </bean>  
            </list>  
        </constructor-arg >  
    </bean>

代码中constructor-arg标签为构造注入标签，constructor-arg中index是参数的索引，value对应简单数据类型的属性值；当属性值是由spring管理的对象时使用ref引用属性值。注意：在正式开发中通常使用constructor-arg标签中使用name属性，而不是index属性，因为name对应构造函数的行参名，更加准确。

  1. 在测类中增加constructorTest测试方法，代码如下所示。
public class AssembleTest {  
    @Test  
    public void constructorTest(){  
        ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("spring-constructor.xml");  
        Student student = context.getBean("student",Student.class);  
        System.out.println(student.toString());  
    }  
}
  1. 运行测试程序，结果如下所示。
    在这里插入图片描述

3. 基于注解的装配

  1. 基于注解的装配，需要在代码的属性上使用注解符，Student的代码修改如下所示。
@Component  
public class Student {  
    @Value("张三")  
    private String sname;  
    @Value("18")  
    private Integer sage;  
    @Value("#{courses}")  
    private List<Course> courses;  
    @Autowired  
    private Teacher classTeacher;  
}  
  
@Component  
public class Teacher {  
    @Value("李老师")  
    private String tname;  
}  
  
@Component  
public class Course {  
    public void setCourseName(String courseName) {  
        this.courseName = courseName;  
    }  
    private String courseName;  
}

代码中在类上添加的注解符@Component ，代表这个类创建的对象交给spring进行管理，在属性上的@Value注解符，代表简单数据类型属性注入，@Autowired代表对象的注入。对于list、map的注入还要借助xml完成，如：课程集合的注入。

注意：对象注入时，使用@Autowired注解符是spring提供的，注入依据数据类型（byType），如：classTeacher属性注入，是spring在对象池中寻找类型为Teacher的对象，然后进行匹配，如果系统中存在两个或两个以上类型为Teacher的对象，需要借助另外一个注解符@Qualifier完成；另外JDK还提供了一个注解符@Resource，也可以完成依赖注入，注入依据对象的名称（byName），上例中需要在对象池中寻找名称为classTeacher的对象进行注入。

  1. 在resources目录下添加spring配置文件spring-annotation.xml，代码如下所示
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"  
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"  
       xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"  
       xmlns:util="http://www.springframework.org/schema/util"  
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans   
       http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd   
       http://www.springframework.org/schema/context   
       https://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd  
       http://www.springframework.org/schema/util   
       http://www.springframework.org/schema/util/spring-util.xsd">  
  
    <context:annotation-config />  
    <context:component-scan base-package="com.bjwl.service.annotation" />  
  
    <util:list id="courses">  
        <bean id="course1" class="com.bjwl.service.annotation.Course" >  
            <property name="courseName" value="数据结构"></property>  
        </bean>  
        <bean id="course2" class="com.bjwl.service.annotation.Course" >  
            <property name="courseName" value="数据库原理"></property>  
        </bean>  
    </util:list>  
</beans>

代码的第3、7、8行引入context的头部文件，第12行开启注解注解Bean装配，第13行声明组件扫描位置
3. 编写测试程序，在测试类中增加AnnotationTest 方法，代码如下所示。

    public void setterTest(){  
        ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("spring-annotation.xml");  
        Student student = (Student)context.getBean("student");  
        System.out.println(student.toString());  
    }
  1. 运行测试程序，测试结果如下
    在这里插入图片描述

自动装配技术

  1. 使用自动装配需要指定的属性需要有setter方法。自动装配技术可以依赖使用xml方式和注解方式对bean的管理，在此仅演示使用注解方式的自动装配，简单数据类型使用注解的方式完成，主要演示班主任（classTeacher）的注入，修改student类，代码如下所示。
public class Student {  
    @Value("李四")  
    private String sname;  
    @Value("18")  
    private Integer sage;  
    private Teacher classTeacher;  
      
    public void setSname(String sname) {  
        this.sname = sname;  
    }  
  
    public void setSage(Integer sage) {  
        this.sage = sage;  
    }  
  
    public void setClassTeacher(Teacher classTeacher) {  
        this.classTeacher = classTeacher;  
    }  
    @Override  
    public String toString() {  
       //省略
    }  
}  
  
@Component("classTeacher")  
public class Teacher {  
    @Override  
    public String toString() {  
        //省略 
    }  
    @Value("zhangsan")  
    private String tname;  
}
  1. 自动装配依据配置文件中bean标签的autowire属性完成自动装配规则的定义，在resources目录下添加spring配置文件spring-auto.xml，配置文件代码如下。
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"  
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"  
       xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"  
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans 
   http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd  
       http://www.springframework.org/schema/context  
       https://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd" default-autowire="byName">  
       <context:annotation-config />  
       <context:component-scan base-package="com.bjwl.service.auto" />  
</beans>

代码第7行beans 指定default-autowire属性的值为byName，通过属性的名称实现自动装配，此时要求student的classTeacher属性名必须 bean所对应的名称完全一致，default-autowire属性值也可以是为byType，通过属性的类型实现自动装配。此种装配方式简单，但是缺乏灵活度，开发时几乎不用。

  1. 编写测试程序，在测试类中增加AutoTest 方法，代码如下所示。
public class AutoTest {
    @Test
    public void  test(){
        ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("spring-auto.xml");
        Student student = context.getBean("student", Student.class);
        System.out.println(student.toString());
    }
}
  1. 运行测试程序，执行结果如下图所示

在这里插入图片描述

小结

本节主要介绍了bean的装配实现过程，通常对于简单数据类型数据初始主要在获得对象后，使用setter方法完成，所谓的装配主要是复杂数据类型的依赖注入。Bean的装配可以基于xml配置、注解、自动化装配三种方式，当前主流的使用基于注解的装配，基于xml配置辅助，自动化装配技术几乎不用。在基于注解的配置中，特别注意注解符@Autowired和@Resource匹配规则及使用byType时，@Qualifier使用场景和原因。

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