【JavaEE进阶】——一万字带你深刻理解Spring IoCDI

🚩Spring是什么

🎈什么是容器？

🎈什么是 IoC？

📝传统开发思路

📝IOC思想

📝IoC 优势

🎈DI 介绍

🚩IoC 详解

🎈Bean的存储

🔴五大类注解

📝@Controller（控制器存储）

👩🏻‍💻获取bean对象的方式

📝@Service(服务存储)

📝@Repository（仓库存储）

📝@Component（组件存储）

📝@Configuration（配置存储）

🍭类注解之间的关系

🔴⽅法注解 @Bean

🔴Bean传递参数

🎈SpringBoot特点

🚩DI 详解

🎈属性注⼊

🎈构造方法注入

🎈Setter注入

🔴@Autowired存在问题

📝解决方法一属性名和bean名称相同

📝解决方法二 @Primary

📝解决方法三 @Qualifier

📝解决方法四 @Resource

🔴五大注解修改名以及Bean修改名

📝Bean修改名

📝类注解修改

我们学习了springBoot和spring mvc的开发，完成了基本的功能开发了，但是真正的spring，spring mvc以及spring boot之间又有什么关系呢？

🚩Spring是什么

spring是一个开源框架，让我们的开发更加的简单，支持广泛的应用场景，有着活跃而庞大的社区，这可能就是spring一直存在的原因吧。

我们⽤⼀句更具体的话来概括Spring, 那就是: Spring 是包含了众多⼯具⽅法的 IoC 容器

什么是容器？IOC是什么？

🎈什么是容器？

容器是⽤来容纳某种物品的（基本）装置。⸺来⾃：百度百科

⽣活中的⽔杯, 垃圾桶, 冰箱等等这些都是容器.

我们想想，之前课程我们接触的容器有哪些？

• List/Map -> 数据存储容器

• Tomcat -> Web 容器

🎈什么是 IoC？

IOC是Spring的核心思想，什么是IOC呢？IOC是一种思想，之前我们在学习spring MVC 中，我们在类上添加@RestController 和 @Controller 注解,就是把这个类对象交给spring管理，spring框架启动时就会加载该类，把对象交给spring管理，就是IOC思想。

IoC: Inversion of Control (控制反转), 也就是说 Spring 是⼀个"控制反转"的容器

什么是控制反转？——控制权反转
控制权反转具体是体现在哪里呢？

获得依赖对象的过程中被反转了，也就是说，当需要某个对象时，传统开发模式都是自己new创建对象，现在不需要自己去创建对象了，把创建的对象的任务交给容器(也就是spring容器），程序中只需要注入(Dependency Injection,DI)就可以了.

spring是根据什么创建对象的呢？

之前我们在学习spring MVC 中，我们在类上添加@RestController 和 @Controller 注解，就是把这个类对象交给spring管理。——通过注解

IOC思想(在我的理解）：通过注解对该对象进行了控制，将其存入到spring容器中，让spring对这个对象进行管理和创建。

相信大家看完上述的描述，对IOC思想了解了很多。下面我们通过一个案例进行加深理解。

📝传统开发思路

我们的实现思路是这样的：

先设计轮⼦(Tire)，然后根据轮⼦的⼤⼩设计底盘(Bottom)，接着根据底盘设计⻋⾝(Framework)，最后根据⻋⾝设计好整个汽⻋(Car)。这⾥就出现了⼀个"依赖"关系：汽⻋依赖⻋⾝，⻋⾝依赖底盘，底盘依赖轮⼦.

我们首先在newCarExample中创建car，然后在car类中创建Framework，然后根据车身创建底盘，然后进而创建轮胎。

public class NewCarExample {
 public static void main(String[] args) {
 Car car = new Car();
 car.run();
 }
 /**
 * 汽⻋对象
 */
 static class Car {
     private Framework framework;

    public Car() {
     framework = new Framework();
     System.out.println("Car init....");
    }
     public void run(){
         System.out.println("Car run...");
     }
 }

/**
 * ⻋⾝类
 */
 static class Framework {
 private Bottom bottom;
 public Framework() {
 bottom = new Bottom();
 System.out.println("Framework init...");
 }
 }

/**
 * 底盘类
 */
 static class Bottom 
{
 private Tire tire;
 public Bottom() {
 this.tire = new Tire();
 System.out.println("Bottom init...");
 }
}

/**
 * 轮胎类
 */
 static class Tire {
 // 尺⼨
 private int size;
 public Tire(){
 this.size = 17;
 System.out.println("轮胎尺⼨：" + size);
 }
 }
}

设计问题：

这样的设计看起来没问题，但是可维护性却很低.

接下来需求有了变更: 随着对的⻋的需求量越来越⼤, 个性化需求也会越来越多，我们需要加⼯多种尺⼨的轮胎.

那这个时候就要对上⾯的程序进⾏修改了，修改后的代码如下所⽰:

我们要加上轮胎大小属性，我们要给size传到底盘，然后底盘传到车身，最后传到车子。size这个属性增加了程序的耦合度，让每个对象都要对size进行添加。

从以上代码可以看出，以上程序的问题是：当最底层代码改动之后，整个调⽤链上的所有代码都需要修改.

程序的耦合度⾮常⾼(修改⼀处代码, 影响其他处的代码修改)

📝IOC思想

解决方案：

在上⾯的程序中, 我们是根据轮⼦的尺⼨设计的底盘，轮⼦的尺⼨⼀改，底盘的设计就得修改. 同样因为我们是根据底盘设计的⻋⾝，那么⻋⾝也得改，同理汽⻋设计也得改, 也就是整个设计⼏乎都得改。

我们尝试换⼀种思路, 我们先设计汽⻋的⼤概样⼦，然后根据汽⻋的样⼦来设计⻋⾝，根据⻋⾝来设计底盘，最后根据底盘来设计轮⼦. 这时候，依赖关系就倒置过来了：轮⼦依赖底盘，底盘依赖⻋⾝，⻋⾝依赖汽⻋。

我们可以尝试不在每个类中⾃⼰创建下级类，如果⾃⼰创建下级类就会出现当下级类发⽣改变操作，⾃⼰也要跟着修改. 此时， 我们只需要将原来由⾃⼰创建的下级类，改为传递的⽅式（也就是注⼊的⽅式） ，因为我们不需要在当前类中创建下级类了，所以下级类即使发⽣变化（创建或减少参数），当前类本⾝也⽆需修改任何代码，这样就完成了程序的解耦.

我们把创建子类的方式，改成注入传递的方式。

public class newCarExample {
    public static void main(String[] args) {
        Tire tire=new Tire(20);
       Bottom bottom=new Bottom(tire);
       Framwork framwork=new Framwork(bottom);
       Car car=new Car(framwork);
       car.run();
    }
}


public class Tire {
    private int size;
    public Tire(int size){
        System.out.println("轮胎的尺寸:"+size);
    }
}


//轮胎依赖底盘
public class Bottom {
    private Tire tire;
    public Bottom(Tire tire){
        this.tire=tire;
        System.out.println("bottom init ..........");
    }
}


//底盘依赖机身
public class Framwork {
    private  Bottom bottom;
    public Framwork(Bottom bottom){
        this.bottom=bottom;
        System.out.println("framwork init....");
    }
}


//机身依赖车子
public class Car {
    private Framwork framwork;
    public Car(Framwork framwork){
        this.framwork=framwork;
        System.out.println("car init....");
    }
    public void run(){
        System.out.println("car run....");
    }
}

代码经过以上调整，⽆论底层类如何变化，整个调⽤链是不⽤做任何改变的，这样就完成了代码之间的解耦，从⽽实现了更加灵活、通⽤的程序设计了

📝IoC 优势

在传统的代码中对象创建顺序是：Car -> Framework -> Bottom -> Tire

改进之后解耦的代码的对象创建顺序是：Tire -> Bottom -> Framework -> Car

我们发现了⼀个规律，通⽤程序的实现代码，类的创建顺序是反的，传统代码是 Car 控制并创建了 Framework，Framework 创建并创建了 Bottom，依次往下，⽽改进之后的控制权发⽣的反转，不再是使⽤⽅对象创建并控制依赖对象了，⽽是把依赖对象注⼊将当前对象中，依赖对象的控制权不再由当前类控制了。而是由newCarExample总体进行创建（也就是Spring容器）

传统上我们都在当前类进行new对象，现在我们只需要将属性注入，创建对象交给容器管理创建，这就是IOC思想。

🎈DI 介绍

DI: Dependency Injection(依赖注⼊)

容器在运⾏期间, 动态的为应⽤程序提供运⾏时所依赖的资源，称之为依赖注⼊。

程序运⾏时需要某个资源，此时容器就为其提供这个资源.

从这点来看, 依赖注⼊（DI）和控制反转（IoC）是从不同的⻆度的描述的同⼀件事情，就是指通过引⼊ IoC 容器，利⽤依赖关系注⼊的⽅式，实现对象之间的解耦。

上述代码中, 是通过构造函数的⽅式, 把依赖对象注⼊到需要使⽤的对象中的.。

IoC 是⼀种思想，也是"⽬标", ⽽思想只是⼀种指导原则，最终还是要有可⾏的落地⽅案，⽽ DI 就属于具体的实现。所以也可以说, DI 是IoC的⼀种实现.

我们不用自己创建该依赖对象，我们只需要将依赖对象注入到所需要的对象中，创建对象的事情交给spring来管理。

⽐如说我今天⼼情⽐较好，吃⼀顿好的犒劳犒劳⾃⼰，那么"吃⼀顿好的"是思想和⽬标（是

IoC），但最后我是吃海底捞还是杨国福？这就是具体的实现，就是 DI。

对IOC和DI有了初步的了解，我们接下来就要学习spring IOC和DI。

既然 Spring 是⼀个 IoC（控制反转）容器，作为容器, 那么它就具备两个最基础的功能：

• 存

• 取

Spring 容器管理的主要是对象, 这些对象, 我们称之为"Bean". 我们把这些对象交由Spring管理, 由 Spring来负责对象的创建和销毁. 我们程序只需要告诉Spring, 哪些需要存, 以及如何从Spring中取出对象。

🚩IoC 详解

通过上⾯的案例, 我们已经知道了Spring IoC 和DI的基本操作, 接下来我们来系统的学习Spring IoC和DI的操作. 前⾯我们提到 IoC控制反转，就是将对象的控制权交给Spring的IOC容器，由IOC容器创建及管理对象。也就是bean的存储.

🎈Bean的存储

在之前的⼊⻔案例中，要把某个对象交给IOC容器管理，需要在类上添加⼀个注解： @Component

⽽Spring框架为了更好的服务web应⽤程序, 提供了更丰富的注解.

共有两类注解类型可以实现：

1. 类注解：@Controller、@Service、@Repository、@Component、@Configuration.
2. ⽅法注解：@Bean

🔴五大类注解

📝@Controller（控制器存储）

使⽤ @Controller 存储 bean 的代码如下所⽰：

@Controller
public class TestController {
   public void doController(){
       System.out.println("do controller....");
   }
}

如何观察这个对象已经存在Spring容器当中了呢? 接下来我们学习如何从Spring容器中获取对象

ApplicationContext 翻译过来就是: Spring 上下⽂

因为对象都交给 Spring 管理了，所以获取对象要从 Spring 中获取，那么就得先得到 Spring 的上下⽂。

观察运⾏结果, 发现成功从Spring中获取到Controller对象, 并执⾏Controller的doController⽅法

为什么TestController对象存入到spring中呢？@Controller注解的作用是什么呢？

NoSuchBeanDefinitionException表示没有注解，那么spring就获取不了该对象bean。所以我们知道了@Controller这个注解就是为了让我们获得该Bean对象存储到spring中，后续我们在主程序中getBean就获取到该对象了，所以我们上面也说了，注解的作用就是让程序运行时，控制这个注解对应的类对象。后续对这个对象进行创建和获取。

👩🏻‍💻获取bean对象的方式

⽐如

类名: UserController, Bean的名称为: userController
类名: AccountManager, Bean的名称为: accountManager
类名: AccountService, Bean的名称为: accountService

也有⼀些特殊情况, 当有多个字符并且第⼀个和第⼆个字符都是⼤写时, 将保留原始的⼤⼩写. 这些规则与java.beans.Introspector.decapitalize (Spring在这⾥使⽤的)定义的规则相同.

⽐如

类名: UController, Bean的名称为: UController
类名: AManager, Bean的名称为: AManage

根据这个命名规则, 我们来获取Bean

1》根据类型来获取

2》根据名称来获取

根据名称获取的时候，首字母小写，我们看到类名时TestController，不是前两个字母大写，那么就将大写字母转成小写字母即可。并且类型要转换。

2》根据类型和名称来获取

📝@Service(服务存储)

@Service
public class TestService {
    public void doService(){
        System.out.println("do service.....");
    }
}

public class IocDemoApplication {
    public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext context=SpringApplication.run(IocDemoApplication.class);
        TestService testService=context.getBean(TestService.class);
        testService.doService();
    }
}

📝@Repository（仓库存储）

📝@Component（组件存储）

📝@Configuration（配置存储）

代码形式都是和上述的两个方式相同

@Controller：控制层, 接收请求, 对请求进⾏处理, 并进⾏响应.
• @Servie：业务逻辑层, 处理具体的业务逻辑.
• @Repository：数据访问层，也称为持久层. 负责数据访问操作
• @Configuration：配置层. 处理项⽬中的⼀些配置信息

🍭类注解之间的关系

类注解之间的关系

查看 @Controller / @Service / @Repository / @Configuration 等注解的源码发现：

其实这些注解⾥⾯都有⼀个注解 @Component ，说明它们本⾝就是属于 @Component 的"⼦类". @Component 是⼀个元注解，也就是说可以注解其他类注解，如 @Controller , @Service , @Repository 等. 这些注解被称为 @Component 的衍⽣注解。

@Controller , @Service 和 @Repository ⽤于更具体的⽤例(分别在控制层, 业务逻辑层, 持

久化层), 在开发过程中, 如果你要在业务逻辑层使⽤ @Component 或@Service，显然@Service是更好的选择。

⽐如杯⼦有喝⽔杯, 刷⽛杯等, 但是我们更倾向于在⽇常喝⽔时使⽤⽔杯, 洗漱时使⽤刷⽛杯。不同的场景运用不同的功能，我们在实际开发中，我们实现业务的时候，我们会更倾向于用@Service。

🔴⽅法注解 @Bean

为什么需要方法注解呢？如何我们使用内部包的其他类或者外部包的其他类，我们就无法添加类注解的，还有一种是一个类中需要多个对象，这些场景，都是需要使用方法注解@Bean.

类注解是添加到某个类上的，但是存在两个问题:

1. 使⽤外部包⾥的类, 没办法添加类注解

@Data
public class UserInfo {
    private Integer age;
    private String name;
    private Integer id;
}

@Configuration
public class BeanConfigTest {
    @Bean
    public UserInfo userInfo(){
        UserInfo userInfo=new UserInfo();
        userInfo.setName("张老师");
        userInfo.setAge(20);
        userInfo.setId(1);
        return userInfo;
    }
}

在 Spring 框架的设计中，⽅法注解 @Bean 要配合类注解才能将对象正常的存储到 Spring 容器中

2. ⼀个类, 需要多个对象, ⽐如多个数据源
@Configuration
public class BeanConfigTest {
    @Bean
    public UserInfo userInfo(){
        UserInfo userInfo=new UserInfo();
        userInfo.setName("张老师");
        userInfo.setAge(20);
        userInfo.setId(1);
        return userInfo;
    }
    
    @Bean
    public UserInfo userInfo2(){
        UserInfo userInfo=new UserInfo();
        userInfo.setName("chlorine");
        userInfo.setAge(19);
        userInfo.setId(2);
        return userInfo;
    }
}
我们观察上述代码，是同一个类型，存在多个Bean，我们此时是无法通过类型来获取bean。程序会启动失败。

同一个类型，存在多个Bean，我们此时可以通过名称或者(名称+类型)来获取Bean

🔴Bean传递参数

定义了一个叫name2的String类型的对象，定义了一个叫name的String类型的对象。

我们根据名称去拿，如果对应的对象只有一个时，就直接赋值，如果有多个时，通过名称去匹配，如果名称都不匹配，按照内部逻辑来匹配。

🎈SpringBoot特点

Q: 使⽤前⾯学习的四个注解声明的bean，⼀定会⽣效吗？

A: 不⼀定（原因：bean想要⽣效，还需要被Spring扫描）

约定大于配置

比如我们上课，教务处在开学前都会给给定的课表都约定好，等到开学后学生按照课程就直接去哪个教室上课就行了，而配置就是临时老师说调课，就需要老师临时通知，但是肯定是学校提前弄好的课程进行更多，而少数是进行老师进行调课。

springboot也有一个自己的约定，其中之一体现就是：扫描路径。默认的扫描路径是：启动类所在的目录及其子孙目录。

我们创建下项目默认的启动类都是在最大的包中，如果我们调动启动类的位置。将其移到controller包下，我们现在执行Configuration包下的程序，看是否成功。

报错，显示无法找到UserInfo，我们上面说Springboot约定大于配置，约定默认扫描路径是启动类所在的目录及其子孙目录。此时所在的目录和子孙目录，并没有user'Info而在自己的同级目录里，此时报错。

我们就相当于老师突然调课，我们需要给springboot增加配置。添加注解@Component,这个注解可以指定扫描路径，如果没有指定，默认就是该注解所在类的目录及其子孙目录。

我们增加注解，让启动类进行扫描到Configuration包下的类。执行成功。

推荐做法:

把启动类放在我们希望扫描的包的路径下, 这样我们定义的bean就都可以被扫描到

🚩DI 详解

上⾯我们讲解了控制反转IoC的细节，接下来呢，我们学习依赖注⼊DI的细节。

依赖注⼊是⼀个过程，是指IoC容器在创建Bean时, 去提供运⾏时所依赖的资源，⽽资源指的就是对象.在上⾯程序案例中，我们使⽤了 @Autowired 这个注解，完成了依赖注⼊的操作.简单来说, 就是把对象取出来放到某个类的属性中.

关于依赖注⼊, Spring也给我们提供了三种⽅式:

1. 属性注⼊(Field Injection)
2. 构造⽅法注⼊(Constructor Injection)
3. Setter 注⼊(Setter Injection)

下⾯我们按照实际开发中的模式，将 Service 类注⼊到 Controller 类中

🎈属性注⼊

属性注⼊是使⽤ @Autowired 实现的，将UserInfo类注⼊到 Controller 类中

@Controller
public class UserController {
    @Autowired
    private  UserInfo userInfo2;
    public void doController(){
        System.out.println(userInfo2);
        System.out.println("do Controller.........");
    }

@SpringBootApplication
public class IocDemoApplication {
    public static void main(String[] args) {
//1.属性注入
        ApplicationContext context=SpringApplication.run(IocDemoApplication.class);
        TestController testController=(TestController)context.getBean("testController") ;
       testController.doControl();
    }
}

属性注入以类型进行匹配，与注入的属性名称无关。但是如果一个类型存在多个对象时，有优先名称匹配，如果名称都匹配不上，那就会报错。

我们看到同一个类型出现了两个对象userInfo和userInfo2，那么此时我们要名称匹配，我定义的时候用的是us，此时匹配匹配不上，报错。

🎈构造方法注入


    //二、构造方法注入
    private TestService testService;
    public TestController(){};

    public TestController(UserInfo userInfo){
        this.userInfo=userInfo;
    }
    @Autowired
    public TestController(TestService testService){
        this.testService=testService;
    }
    public TestController(UserInfo userInfo,TestService testService){
        this.userInfo=userInfo;
        this.testService=testService;
    }
    public void doControl2(){
        testService.doService();
        System.out.println("do Controller.........");
    }

注意：

1.如果存在多个构造函数时，需要加@AutoWired注明使用哪个构造函数
2.再添加了有参的构造方法中，最好加上无参的构造方式，防止报错
3.如果只有一个构造函数，@AutoWired可以省略掉
4.明确注入哪个构造函数，否则会造成空指针异常

🎈Setter注入

Setter 注⼊和属性的 Setter ⽅法实现类似，只不过在设置 set ⽅法的时候需要加上 @Autowired 注解。

    //三、setter注入
    private TestService testService2;

    @Autowired
    public void setTestService2(TestService testService2) {
        this.testService2 = testService2;
    }
        public void doController3(){
        testService2.doService();
        System.out.println("do Controller.........");
    }