【Spring】Bean

Spring 将管理对象称为 Bean。 Spring 可以看作是一个大型工厂，用于生产和管理 Spring 容器中的 Bean。如果要使用 Spring 生产和管理 Bean，那么就需要将 Bean 配置在 Spring 的配置文件中。Spring 框架支持 XML 和 Properties 两种格式的配置文件，在实际开发中常用 XML 格式的配置文件。

Bean 的配置

通常，在 XML 文件中，根元素为 <beans>， <beans> 中包含多个 <bean> 子元素，每个 <bean> 定义一个 Bean，并描述 Bean 如何被装配到 Spring 容器中。

<beans>
    <bean/>
    <bean></bean>
</beans>
属性或子元素名称描述
idBean 在 BeanFactory 中的唯一标识，获取 Bean 实例时需要以此作为索引名称
classBean 的具体实现类，使用类名
scope指定 Bean 实例的作用域
nameBean 的别名，多个别名之间用逗号、空格或分号分隔
<constructor-arg><bean> 元素的子元素，使用构造方法注入，指定构造方法的参数。该元素的 index 属性指定参数的序号，ref属性指定对 BeanFactory 中其他 Bean的引用关系，type 属性指定参数类型，value 属性指定参数的常量值
<property><bean> 元素的子元素，用于设置一个属性。该元素的 name 属性指定 Bean 实例中相应的属性名称，value 属性指定 Bean 的属性值，ref 属性指定属性对 BeanFactory 中其他 Bean 的引用关系
<list><property> 元素的子元素，用于封装 List 或数组类型的依赖注入
<map><property> 元素的子元素，用于封装 Map 类型的依赖注入
<set><property> 元素的子元素，用于封装 Set 类型的依赖注入
<entry><map> 元素的子元素，用于设置一个键值对

Bean 的作用域

在 Spring 中可以为 Bean 指定作用域：
在这里插入图片描述

Bean 的实例化

在 Spring 框架中，如果想使用 Spring 容器中的 Bean，需要对其进行实例化。Spring 框架实例化 Bean 有3种方式，即构造方法实例化、静态工厂实例化和实例工厂实例化。

（1）构造方法实例化

在 Spring 框架中，Spring 容器可以调用 Bean 对应类的无参构造方式来实例化 Bean：

public class BookDaoImpl implements BookDao {
    @Override
    public void save() {
    }
}

<bean id="bookDao" class="com.dao.impl.BookDaoImpl"/>

注意：若没有无参构造方法，则将抛出 BeanCreationException 异常

（2）静态工程实例化

在使用静态工厂实例化 Bean 时，开发者需要在工厂类中创建一个静态方法来创建 Bean 的实例。在配置 Bean 时，class 属性指定静态工厂类，同时还需要使用 factory-method 属性指定工厂类中的静态方法：

public class BookDaoImpl implements BookDao {
    @Override
    public void save() {
    }
}

// ...
public class BookDaoFactory {
    public static BookDao getBookDao() {
        return new BookDaoImpl();
    }
}

<bean id="bookDao" class="com.factory.BookDaoFactory" factory-method="getBookDao"/>

（3）实例工厂实例化

在使用实例工厂实例化 Bean 时需要我们在工厂类中创建一个实例方法来创建 Bean 的实例。在配置 Bean 时需要使用 factory-bean 属性指定配置的实例工厂，同时还需要使用 factory-method 属性指定实例工厂中的实例方法：

public class BookDaoImpl implements BookDao {
    @Override
    public void save() {
    }
}

// ...
public class BookDaoFactory {
    public BookDao getBookDao() {
        return new BookDaoImpl();
    }
}

<bean id="bookDaoFactory" class="com.factory.BookDaoFactory"/>
<bean id="bookDao" factory-method="getBookDao" factory-bean="bookDaoFactory"/>

除了上面的实现方式，还可以对实例工厂实例化方式进行简化，即使用 FactoryBean 实例化 Bean。创建一个实现 FactoryBean 接口的工厂方法，实现统一接口，最后进行配置：

public class BookDaoFactoryBean implements FactoryBean<BookDao> {
    @Override
    public BookDao getObject() throws Exception {
        return new BookDaoImpl();
    }
    @Override
    public Class<?> getObjectType() {
        return BookDao.class;
    }
    @Override
    public boolean isSingleton() {
        return true; // 使用单例模式
    }
}

<bean id="bookDao" class="com.factory.BookDaoFactoryBean"/>

Bean 的生命周期

Bean 的生命周期是指 Bean 从创建到消亡的完整过程。而 Bean 生命周期控制是指在 Bean 创建后到销毁前做一些事情。

public class BookDaoImpl implements BookDao {
    @Override
    public void save() {
    }
    // 用于实现 bean 初始后对应操作
    public void init() {
        System.out.println("init...");
    }
    // 用于实现 bean 销毁前对应操作
    public void destroy() {
        System.out.println("destroy...");
    }
}

<bean id="bookDao" class="com.dao.impl.BookDaoImpl" init-method="init" destroy-method="destroy"/>

上面是通过配置方法的方式实现 Bean 生命周期控制，也可以通过接口的方式实现 Bean 生命周期控制，实现 InitializingBean 和 DisposableBean 接口以及对应的方法：

public class BookDaoImpl implements BookDao, InitializingBean, DisposableBean {
    @Override
    public void save() {
    }
    @Override
    public void afterPropertiesSet() throws Exception {
        System.out.println("init...");
    }
    @Override
    public void destroy() throws Exception {
        System.out.println("destroy...");
    }
}

<bean id="bookDao" class="com.dao.impl.BookDaoImpl"/>

我们运行 Bean 生命周期控制的代码会发现：init 执行了，但是 destroy 没有执行。原因是：程序运行在虚拟机中，在虚拟机启动后，会经历容器初始化、使用 Bean以及关闭/销毁容器三个阶段。然而，这里虚拟机并没有进入关闭/销毁容器阶段就退出了。这里有两种进入关闭/销毁阶段的方式：

（1）在虚拟机退出前，主动关闭容器

ClassPathXmlApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
ctx.close();

（2）注册关闭钩子

ClassPathXmlApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
ctx.registerShutdownHook(); // 指示在关闭虚拟机之前先关闭容器

Bean 的装配

Bean 的装配可以理解为将 Bean 依赖注入到 Spring 容器中。Spring 容器支持基于 XML 配置的装配、基于注解的装配以及自动装配等多种装配方式。

（1）基于 XML 配置的装配

在 Spring 中，有两种主要的基于 XML 配置的装配方式：一种是通过属性的 setter 方法进行注入，另一种是通过构造方法进行注入。根据注入的数据类型，这些方式又可以分为引用类型注入和简单类型注入。

  • 使用 setter 方法注入简单类型数据

在 bean 中定义简单类型数据并提供可访问的 set 方法：

public class BookDaoImpl implements BookDao {
    private int connectionNum;
    private String databaseName;
    public void setConnectionNum(int connectionNum) {
        this.connectionNum = connectionNum;
    }
    public void setDatabaseName(String databaseName) {
        this.databaseName = databaseName;
    }
}

配置中使用 property 标签 value 属性注入简单类型数据：

<bean id="bookDao" class="com.dao.impl.BookDaoImpl">
    <property name="connectionNum" value="10"/>
    <property name="databaseName" value="mysql"/>
</bean>
  • 使用 setter 方法注入引用类型数据

在 bean 中定义引用类型属性并提供可访问的 set 方法：

public class BookServiceImpl implements BookService {
    private BookDao bookDao;

    public void setBookDao(BookDao bookDao) {
        this.bookDao = bookDao;
    }
}

配置中使用 property 标签 ref 属性注入引用类型：

<bean id="bookService" class="com.service.impl.BookServiceImpl">
    <property name="bookDao" ref="bookDao"/>
</bean>
<bean id="bookDao" class="com.dao.impl.BookDaoImpl"/>
  • 使用构造方法注入简单类型数据

在 bean 中定义简单类型属性并提供可访问的构造方法：

public class BookDaoImpl implements BookDao {
    private int connectionNum;
    private String databaseName;
    public BookDaoImpl(int connectionNum, String databaseName) {
        this.connectionNum = connectionNum;
        this.databaseName = databaseName;
    }
}

配置中使用 constructor-arg 标签 value 属性注入简单类型对象：

<bean id="bookDao" class="com.dao.impl.BookDaoImpl">
    <constructor-arg name="connectionNum" value="10"/>
    <constructor-arg name="databaseName" value="mysql"/>
</bean>
  • 使用构造方法注入引用类型数据

在 bean 中定义引用类型属性并提供可访问的构造方法：

public class BookServiceImpl implements BookService {
    private BookDao bookDao;
    public BookServiceImpl(BookDao bookDao) {
        this.bookDao = bookDao;
    }
}

配置中使用 constructor-arg 标签 ref 属性注入引用类型对象：

<bean id="bookDao" class="com.dao.impl.BookDaoImpl"/>
<bean id="bookService" class="com.service.impl.BookServiceImpl">
    <constructor-arg name="bookDao" ref="bookDao"/>
</bean>

（2）基于注解的装配

使用 @Component 定义 bean：

@Component("bookDao") // 起名称为 bookDao
public class BookDaoImpl implements BookDao {
    @Override
    public void save() {
    }
}

核心配置文件中通过组件扫描加载 bean：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
       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
               http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">
    <context:component-scan base-package="com.dao"/>
</beans>

另外，Spring 提供了 @Component 注解的三个衍生注解，分别是：

  • @Controller：用于表现层 bean 定义
  • @Service：用于业务层 bean 定义
  • @Repository：用于数据层 bean 定义

（3）自动装配

IoC 容器根据 bean 所依赖的资源在容器中自动查找并注入到 bean 中的过程称为自动装配。自动装配的方式可分为：按类型、按名称、按构造方法和默认。

  • 配置中使用 bean 标签 autowire 属性设置自动装配的类型：
<bean id="bookDao" class="com.dao.impl.BookDaoImpl"/>
<bean id="bookService" class="com.service.impl.BookServiceImpl" autowire="byType"/>

使用细节

  • 自动装配用于引用类型依赖注入，不能对简单类型进行操作
  • 使用按类型装配时（byType）必须保障容器中相同类型的 bean 唯一，推荐使用
  • 使用按名称装配时（byName）必须保障容器中具有指定名称的 bean，因变量名与配置耦合，不推荐使用
  • 自动装配优先级低于 setter 注入与构造器注入，同时出现时自动装配配置失效

（4）集合的注入

public class BookDaoImpl implements BookDao {
    private int[] array;
    private List<String> list;
    private Set<String> set;
    private Map<String, String> map;
    private Properties properties;

    public void setArray(int[] array) {
        this.array = array;
    }
    public void setList(List<String> list) {
        this.list = list;
    }
    public void setSet(Set<String> set) {
        this.set = set;
    }
    public void setMap(Map<String, String> map) {
        this.map = map;
    }
    public void setProperties(Properties properties) {
        this.properties = properties;
    }
}

<bean id="bookDao" class="com.dao.impl.BookDaoImpl">
    <property name="array">
        <array>
            <value>100</value>
            <value>200</value>
        </array>
    </property>
    <property name="list">
        <list>
            <value>java se</value>
            <value>java ee</value>
        </list>
    </property>
    <property name="set">
        <set>
            <value>java se</value>
            <value>java ee</value>
        </set>
    </property>
    <property name="map">
        <map>
            <entry key="k1" value="v1"/>
            <entry key="k2" value="v2"/>
        </map>
    </property>
    <property name="properties">
        <props>
            <prop key="k1">v1</prop>
            <prop key="k2">v2</prop>
        </props>
    </property>
</bean>

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