Spring对IoC的实现

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文章目录

    • 3、容器：IoC
      • 3.1、IoC容器
        • 3.1.1、控制反转（IoC）
        • 3.1.2、依赖注入
      • set 注入：
      • 构造注入
        • 3.1.3、IoC容器在Spring的实现
      • 3.2、基于XML管理Bean
        • 3.2.1、搭建子模块spring6-ioc-xml
        • 3.2.2、实验一：获取bean
          • ①方式一：根据id获取
          • ②方式二：根据类型获取
          • ③方式三：根据id和类型
          • ④注意的地方
          • ⑤扩展知识
    • 写在后面🔥🔥🔥：
    • 欢迎添加微信，加入我的核心小队，请备注来意

3、容器：IoC

IoC 是 Inversion of Control 的简写，译为“控制反转”，它不是一门技术，而是一种设计思想，是一个重要的面向对象编程法则，能够指导我们如何设计出松耦合、更优良的程序。

Spring 通过 IoC 容器来管理所有 Java 对象的实例化和初始化，控制对象与对象之间的依赖关系。我们将由 IoC 容器管理的 Java 对象称为 Spring Bean，它与使用关键字 new 创建的 Java 对象没有任何区别。

IoC 容器是 Spring 框架中最重要的核心组件之一，它贯穿了 Spring 从诞生到成长的整个过程。

3.1、IoC容器

3.1.1、控制反转（IoC）

  • 控制反转是一种思想。

  • 控制反转是为了降低程序耦合度，提高程序扩展力。

  • 控制反转，反转的是什么？

    • 将对象的创建权利交出去，交给第三方容器负责。
    • 将对象和对象之间关系的维护权交出去，交给第三方容器负责。

  • 控制反转这种思想如何实现呢？

    • DI（Dependency Injection）：依赖注入
3.1.2、依赖注入

DI（Dependency Injection）：依赖注入，依赖注入实现了控制反转的思想。

依赖注入：

  • 指Spring创建对象的过程中，将对象依赖属性通过配置进行注入

依赖注入常见的实现方式包括两种：

  • 第一种：set注入
  • 第二种：构造注入

所以结论是：IOC 就是一种控制反转的思想， 而 DI 是对IoC的一种具体实现。

Bean管理说的是：Bean对象的创建，以及Bean对象中属性的赋值（或者叫做Bean对象之间关系的维护）。

set 注入：

set注入，基于set方法实现的，底层会通过反射机制调用属性对应的set方法然后给属性赋值。这种方式要求属性必须对外提供set方法。

pom.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <groupId>com.powernode</groupId>
    <artifactId>spring6-002-dependency-injection</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    <packaging>jar</packaging>

    <repositories>
        <repository>
            <id>repository.spring.milestone</id>
            <name>Spring Milestone Repository</name>
            <url>https://repo.spring.io/milestone</url>
        </repository>
    </repositories>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-context</artifactId>
            <version>6.0.0-M2</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>junit</groupId>
            <artifactId>junit</artifactId>
            <version>4.13.2</version>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>

    <properties>
        <maven.compiler.source>17</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>17</maven.compiler.target>
    </properties>

</project>

UserDao

package com.powernode.spring6.dao;

public class UserDao {

    public void insert(){
        System.out.println("正在保存用户数据。");
    }
}

UserService

package com.powernode.spring6.service;

import com.powernode.spring6.dao.UserDao;

public class UserService {

    private UserDao userDao;

    // 使用set方式注入，必须提供set方法。
    // 反射机制要调用这个方法给属性赋值的。
    public void setUserDao(UserDao userDao) {
        this.userDao = userDao;
    }

    public void save(){
        userDao.insert();
    }
}

spring.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.xsd">

    <bean id="userDaoBean" class="com.powernode.spring6.dao.UserDao"/>

    <bean id="userServiceBean" class="com.powernode.spring6.service.UserService">
        <property name="userDao" ref="userDaoBean"/>
    </bean>

</beans>

测试程序

package com.powernode.spring6.test;

import com.powernode.spring6.service.UserService;
import org.junit.Test;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;

/**
 * @author 动力节点
 * @version 1.0
 * @className DITest
 * @since 1.0
 **/
public class DITest {

    @Test
    public void testSetDI(){
        ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("spring.xml");
        UserService userService = applicationContext.getBean("userServiceBean", UserService.class);
        userService.save();
    }
}

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重点内容是，什么原理：

通过property标签获取到属性名：userDao

通过属性名推断出set方法名：setUserDao

通过反射机制调用setUserDao()方法给属性赋值
property标签的name是属性名。

property标签的ref是要注入的bean对象的id。(通过ref属性来完成bean的装配，这是bean最简单的一种装配方式。装配指的是：创建系统组件之间关联的动作)

可以把set方法注释掉，再测试一下：

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通过测试得知，底层实际上调用了setUserDao()方法。所以需要确保这个方法的存在。

我们现在把属性名修改一下，但方法名还是setUserDao()，我们来测试一下：

UserService

package com.powernode.spring6.service;

import com.powernode.spring6.dao.UserDao;

public class UserService {

    private UserDao aaa;

    // 使用set方式注入，必须提供set方法。
    // 反射机制要调用这个方法给属性赋值的。
    public void setUserDao(UserDao userDao) {
        this.aaa = userDao;
    }

    public void save(){
        aaa.insert();
    }
}

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通过测试看到程序仍然可以正常执行，说明property标签的name是：setUserDao()方法名演变得到的。演变的规律是：
● setUsername() 演变为 username
● setPassword() 演变为 password
● setUserDao() 演变为 userDao
● setUserService() 演变为 userService
另外，对于property标签来说，ref属性也可以采用标签的方式，但使用ref属性是多数的：

<bean id="userServiceBean" class="com.powernode.spring6.service.UserService">
  <property name="userDao">
    <ref bean="userDaoBean"/>
  </property>
</bean>

总结：set注入的核心实现原理：通过反射机制调用set方法来给属性赋值，让两个对象之间产生关系。

构造注入

核心原理：通过调用构造方法来给属性赋值。
OrderDao

package com.powernode.spring6.dao;
public class OrderDao {
    public void deleteById(){
        System.out.println("正在删除订单。。。");
    }
}

OrderService


package com.powernode.spring6.service;
import com.powernode.spring6.dao.OrderDao;

public class OrderService {
    private OrderDao orderDao;

    // 通过反射机制调用构造方法给属性赋值
    public OrderService(OrderDao orderDao) {
        this.orderDao = orderDao;
    }

    public void delete(){
        orderDao.deleteById();
    }
}

spring.xml

<bean id="orderDaoBean" class="com.powernode.spring6.dao.OrderDao"/>
<bean id="orderServiceBean" class="com.powernode.spring6.service.OrderService">
  <!--index="0"表示构造方法的第一个参数，将orderDaoBean对象传递给构造方法的第一个参数。-->
  <constructor-arg index="0" ref="orderDaoBean"/>
</bean>

测试程序

@Test
public void testConstructorDI(){
    ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("spring.xml");
    OrderService orderServiceBean = applicationContext.getBean("orderServiceBean", OrderService.class);
    orderServiceBean.delete();
}

如果构造方法有两个参数：
OrderService

package com.powernode.spring6.service;

import com.powernode.spring6.dao.OrderDao;
import com.powernode.spring6.dao.UserDao;
public class OrderService {
    private OrderDao orderDao;
    private UserDao userDao;

    // 通过反射机制调用构造方法给属性赋值
    public OrderService(OrderDao orderDao, UserDao userDao) {
        this.orderDao = orderDao;
        this.userDao = userDao;
    }

    public void delete(){
        orderDao.deleteById();
        userDao.insert();
    }
}

spring配置文件：

<bean id="orderDaoBean" class="com.powernode.spring6.dao.OrderDao"/>

<bean id="orderServiceBean" class="com.powernode.spring6.service.OrderService">
  <!--第一个参数下标是0-->
  <constructor-arg index="0" ref="orderDaoBean"/>
  <!--第二个参数下标是1-->
  <constructor-arg index="1" ref="userDaoBean"/>
</bean>

<bean id="userDaoBean" class="com.powernode.spring6.dao.UserDao"/>

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不使用参数下标，使用参数的名字可以吗？

<bean id="orderDaoBean" class="com.powernode.spring6.dao.OrderDao"/>

<bean id="orderServiceBean" class="com.powernode.spring6.service.OrderService">
  <!--这里使用了构造方法上参数的名字-->
  <constructor-arg name="orderDao" ref="orderDaoBean"/>
  <constructor-arg name="userDao" ref="userDaoBean"/>
</bean>

<bean id="userDaoBean" class="com.powernode.spring6.dao.UserDao"/>

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3.1.3、IoC容器在Spring的实现

Spring 的 IoC 容器就是 IoC思想的一个落地的产品实现。IoC容器中管理的组件也叫做 bean。在创建 bean 之前，首先需要创建IoC 容器。Spring 提供了IoC 容器的两种实现方式：

①BeanFactory

这是 IoC 容器的基本实现，是 Spring 内部使用的接口。面向 Spring 本身，不提供给开发人员使用。

②ApplicationContext

BeanFactory 的子接口，提供了更多高级特性。面向 Spring 的使用者，几乎所有场合都使用 ApplicationContext 而不是底层的 BeanFactory。

③ApplicationContext的主要实现类
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类型名简介
ClassPathXmlApplicationContext通过读取类路径下的 XML 格式的配置文件创建 IOC 容器对象
FileSystemXmlApplicationContext通过文件系统路径读取 XML 格式的配置文件创建 IOC 容器对象
ConfigurableApplicationContextApplicationContext 的子接口，包含一些扩展方法 refresh() 和 close() ，让 ApplicationContext 具有启动、关闭和刷新上下文的能力。
WebApplicationContext专门为 Web 应用准备，基于 Web 环境创建 IOC 容器对象，并将对象引入存入 ServletContext 域中。

3.2、基于XML管理Bean

3.2.1、搭建子模块spring6-ioc-xml

①搭建模块

搭建方式如：spring-first

②引入配置文件

引入spring-first模块配置文件：beans.xml、log4j2.xml

③添加依赖

<dependencies>
    <!--spring context依赖-->
    <!--当你引入Spring Context依赖之后，表示将Spring的基础依赖引入了-->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework</groupId>
        <artifactId>spring-context</artifactId>
        <version>6.0.3</version>
    </dependency>

    <!--junit5测试-->
    <dependency>
        <groupId>org.junit.jupiter</groupId>
        <artifactId>junit-jupiter-api</artifactId>
        <version>5.3.1</version>
    </dependency>

    <!--log4j2的依赖-->
    <dependency>
        <groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
        <artifactId>log4j-core</artifactId>
        <version>2.19.0</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
        <artifactId>log4j-slf4j2-impl</artifactId>
        <version>2.19.0</version>
    </dependency>
</dependencies>

④引入java类

引入spring-first模块java及test目录下实体类

package com.atguigu.spring6.bean;

public class HelloWorld {

    public HelloWorld() {
        System.out.println("无参数构造方法执行");
    }

    public void sayHello(){
        System.out.println("helloworld");
    }
}


package com.atguigu.spring6.bean;

import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;

public class HelloWorldTest {

    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(HelloWorldTest.class);

    @Test
    public void testHelloWorld(){
        
    }
}
3.2.2、实验一：获取bean
①方式一：根据id获取

由于 id 属性指定了 bean 的唯一标识，所以根据 bean 标签的 id 属性可以精确获取到一个组件对象。上个实验中我们使用的就是这种方式。

②方式二：根据类型获取
@Test
public void testHelloWorld1(){
	ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("beans.xml");
    HelloWorld bean = ac.getBean(HelloWorld.class);
    bean.sayHello();
}
③方式三：根据id和类型
@Test
public void testHelloWorld2(){
	ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("beans.xml");
    HelloWorld bean = ac.getBean("helloworld", HelloWorld.class);
    bean.sayHello();
}
④注意的地方

当根据类型获取bean时，要求IOC容器中指定类型的bean有且只能有一个

当IOC容器中一共配置了两个：

<bean id="helloworldOne" class="com.atguigu.spring6.bean.HelloWorld"></bean>
<bean id="helloworldTwo" class="com.atguigu.spring6.bean.HelloWorld"></bean>

根据类型获取时会抛出异常：

org.springframework.beans.factory.NoUniqueBeanDefinitionException: No qualifying bean of type ‘com.atguigu.spring6.bean.HelloWorld’ available: expected single matching bean but found 2: helloworldOne,helloworldTwo

⑤扩展知识

如果组件类实现了接口，根据接口类型可以获取 bean 吗？

可以，前提是bean唯一

如果一个接口有多个实现类，这些实现类都配置了 bean，根据接口类型可以获取 bean 吗？

不行，因为bean不唯一

结论

根据类型来获取bean时，在满足bean唯一性的前提下，其实只是看：『对象 instanceof 指定的类型』的返回结果，只要返回的是true就可以认定为和类型匹配，能够获取到。

java中，instanceof运算符用于判断前面的对象是否是后面的类，或其子类、实现类的实例。如果是返回true，否则返回false。也就是说：用instanceof关键字做判断时， instanceof 操作符的左右操作必须有继承或实现关系

写在后面🔥🔥🔥：

本专栏是自己深入学习并结合Spring技术内幕一经典图书内容做出的的心得与总结，将其精简编写成一篇专栏供大家学习，希望对新学习Spring框架技术的小伙伴有所帮助。

图书推荐：
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