SpringBoot | 1.2 全注解下的Spring IoC

2022-06-26 08:40:33

1. Ioc容器概念

Spring的IoC容器其实就是一个Bean管理的容器。

所有的IoC容器都要实现顶层接口BeanFactory（Bean工厂），该工厂定义了一些操作Bean实例的基本方法，源码如下：

public interface BeanFactory {
    //前缀
    String FACTORY_BEAN_PREFIX = "&";
    
    //根据类型、名称等获取Bean
    Object getBean(String var1) throws BeansException;

    <T> T getBean(String var1, Class<T> var2) throws BeansException;

    Object getBean(String var1, Object... var2) throws BeansException;

    <T> T getBean(Class<T> var1) throws BeansException;

    <T> T getBean(Class<T> var1, Object... var2) throws BeansException;
    
    <T> ObjectProvider<T> getBeanProvider(Class<T> var1);

    <T> ObjectProvider<T> getBeanProvider(ResolvableType var1);

    //是否包含Bean
    boolean containsBean(String var1);
    
    //Bean是否单例
    boolean isSingleton(String var1) throws NoSuchBeanDefinitionException;
    
    //Bean是否原型
    boolean isPrototype(String var1) throws NoSuchBeanDefinitionException;

    //是否类型匹配
    boolean isTypeMatch(String var1, ResolvableType var2) throws NoSuchBeanDefinitionException;

    boolean isTypeMatch(String var1, Class<?> var2) throws NoSuchBeanDefinitionException;

    //获取Bean类型
    @Nullable
    Class<?> getType(String var1) throws NoSuchBeanDefinitionException;

    //获取Bean别名
    @Nullable
    Class<?> getType(String var1, boolean var2) throws NoSuchBeanDefinitionException;

    String[] getAliases(String var1);
}

从上述源码可知，顶层接口定义了一些基本方法，其中需要注意的点有：

  • isSingleton方法判断Bean是否在Spring IoC中为单例。默认情况下Bean都是以单例存在，即：调用getBean方法返回同一个对象；（详情见第五点Bean的作用域）
  • isPrototype方法判断原型，若返回true，则调用getBean方法时IoC会创建一个新的Bean返回，与Bean的作用域相关；（详情见第五点Bean的作用域）

在BeanFactory基础上，有一些高级接口，可以用个实现接口完成定制化操作。

Spring IoC接口设计如下：


SpringBoot | 1.2 全注解下的Spring IoC

需要关注ApplicationContext接口，其的实现类有：

  • FileSystemXmlApplicationContext： 表示从文件绝对路径加载配置文件；
  • ClassPathXmlApplicationContext：表示 从classpath下加载配置文件(适合于相对路径方式加载) 。
//Spring里常用获取Bean的方法
@Test
public void testBean() {
    ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("bean.xml");
    Orders orders = context.getBean("orders", Orders.class);
}


2. 往IoC容器添加组件

通常意义上讲的Spring IoC控制反转就是往容器中添加组件过程，针对添加的组件类型不同，有相应不同的注解实现。该点下很多注解在源码里常见。

@Repository、@Service、@Controller、@RestController、@Component、@Bean

注解 功能介绍
@Repository 数据库层组件，常用于DAO层；
@Service 业务逻辑组件，常用于业务逻辑层；
@Controller 控制器，常用于页面展示层；控制器默认方法返回的是页面跳转；
@RestController REST风格控制器， 常用于响应字符串，是@ResponseBody和@Controller的组合注解；默认方法返回的是json数据；
@Component 注册组件，常用于POJO层。可以配置Bean的名称，如@Component("XXX")；不配置时Ioc容器将类名第一个字母小写，其他不变放入容器中；
@Bean 给容器注册组件。常用于第三方包，源码里常见。


@ComponentScan

  • 开启注解扫描
  • 常用于配置类；
  • 用于开启注解扫描，只会扫描当前包和其子包下的注解，可以自定义包扫描路径;

  • 可以通过excludeFilters配置指定哪些类型或类不被扫描进IoC容器；

    • 自定义路径：@ComponentScan(basePackages = {"com.dlhjw"})
    • 排除扫描：@ComponentScan(basePackages = "com.dlhjw.*", excludeFilters = {@Filter{classes = {Service.class}}})


@Import

  • 导入组件
  • 常用于配置类；
  • 用来导入配置类或者一些需要前置加载的类，导入指定类型组件；

  • 源码里常见。


@Conditional

  • 条件装配
  • 常用于配置类；
  • 对满足Conditional指定的条件，则进行组件注入；
  • 源码里常见。


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3. Full模式（单实例）与Lite模式（原型）

Full模式与Lite模式针对spring配置而言的，和xml配置无关。单实例可以理解成每次从IoC容器中取出同一个对象，原型则对应每次取出时都会new一个新对象。

Full模式（默认，单实例）：

  • 标注有@Configuration或者@Configuration(proxyBeanMethods = true)的类被称为Full模式的配置类；

    • proxyBeanMethods：代理bean的方法；
  • 单实例是IoC容器启动时就会去实例化bean并添加到容器当中去，每次获取都是从容器中获取同一个对象；
  • 单例模式能有效避免Lite模式下的错误。性能没有Lite模式好；

Lite模式（多实例）：

  • 类上有@Component注解；
  • 类上有@ComponentScan注解；
  • 类上有@Import注解；
  • 类上有@ImportResource注解；
  • 类上没有任何注解，但是类中存在@Bean方法；
  • 类上有@Configuration(proxyBeanMethods = false)注解；
  • 多实例是去获取对象的时候才回去实例化bean，每次获取都会去实例化bean；
  • 运行时不用生成CGLIB子类，提高运行性能，降低启动时间，可以作为普通类使用。但是不能声明@Bean之间的依赖。


4. 依赖注入DI

依赖注入讨论的是Bean之间的依赖关系，例如一个类里包含另一个类。上面第二点讨论的是添加组件，如果把它理解成创建对象的话，那么依赖注入就是获取这个对象并使用。依赖注入的前提是往容器添加组件，也就是说只有容器中有这个组件，才能取出来使用。

@Autowired

  • 自动注入
  • 常用在属性、set方法与方法的参数上；
  • 最常用的注解之一，根据属性类型（by type）找到对应的Bean，如果对应的Bean不是唯一的，则会根据其属性名称和Bean的名称匹配；

  • 其默认必须找到对应的Bean；如果不能确定其标注属性是否存在，并且允许这个被标注的属性为null，可以配置@Autowired属性required为false，如：

    • @Autowired(required = false)


@Primary

  • 优先注入
  • 常用于类或组件上；
  • 当获取的Bean不是唯一时，优先注入被@Primary标注的类或组件；


@Quelifier

  • 限定注入
  • 与@Autowired一同使用；

  • 配置需要注入的名称即可；

    @Autowired //根据类型Animal
@Quelifier("dog") //根据名称dog
private Animal animal;


5. Bean的生命周期

大致分为Bean的定义、Bean的初始化、Bean的生存期和Bean的销毁是个过程。

Bean的生命周期


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  • 在@ComponentScan注解里对配置项lazyInit配置true可以对Bean的初始化延迟，即Spring不会在发布Bean定义后马上进行实例化与依赖注入；

    • @ComponentScan(lazyInit = true)
  • 可以通过实现上图的接口，进行自定义Bean的生命周期各项属性；
  • 注解@PostConstruct定义了初始化方法，注解@PreDestroy定义了销毁方法；


6. Bean的属性配置

这里指如何给Bean的属性赋值

@Value

  • 属性值
  • 常用于属性与方法上；

  • 可以使用Spring EL表达式对需要配置的属性进行运算；

    • ${......}：表示占位符，读取上下文（application配置文件）的属性值进行装配；
    • #{......}：表示启用Spring表达式，具有运算功能；
    • T(......)：表示引入类；

  • 表示给Bean赋值，可以用${xxx}占位符读取application配置文件的内容；

    //获取application里的database.driverName值装配进方法里
@Value("${database.driverName}")
private String driverName;

//赋值字符串，同理可以赋值整形、浮点数等
@Value("#{'赋值字符串'}")
private String str;

//str后跟着?，表示判断str是否为空，不为空才执行toUpperCase方法
@Value("#{beanName.str?.toUpperCase()}")
private String otherBeanProp;

//字符串比较
@Value("#{beanName.str eq 'SpringBoot'}")
private boolean strFlag;

//调用方法，System是Java默认加载的包，不用写全类名；其他包要
@Value("#{T(System).currentTimeMillis()}")
private Long initTime;

@ConfigurationProperties

  • 配置属性
  • 常标注在类上；

  • 解决@Value过多问题；

    @ConfigurationProperties（“database”）
public class DataBaseProperties{
}

@PropertySource

  • 配置来源
  • 添加在主程序类上；
  • 当配置文件不在properties时，例jdbc.properties，需要在主程序类上标注该注解；
  • value可配置多个文件，使用classpath前缀说明在类路径下找；

  • ignoreResourceNotFound默认值false，表示没要找到配置文件就报错。

    • @PropertySource(value={"classpath:jdbc.properties"}, ignoreResourceNotFound=true)


7. Bean的作用域

在Bean的作用域里，常用的是以下加粗的四种。前面IoC容器里讨论的isSingleton与isPrototype方法本质上是作用域的问题。

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  • 对于application域而言，完全可以使用单例替代；


@Scope

  • 作用域
  • 常加在类上；
  • 用于修改作用域；
  • ConfigurableBeanFactory仅提供SCOPE_PROTOTYPE （原型）和SCOPE_SINGLETON（单例）两种；

  • 在SpringMVC环境中，WebApplicationContext提供SCOPE_REQUEST（请求）、SCOPE_SESSION（会话）、SCOPE_APPLICATION（应用）三种。

    @Scope(ConfigurableBeanFactory.SCOPE_PROTOTYPE)
public class ScopeBean{
}
    //在同一个请求范围内去获取Bean时，只会共用一个Bean，第二次请求会产生新的Bean
@Scope(WebApplicationContext.SCOPE_REQUEST) 
public class ScopeBean{
}

8. 环境切换

在实际开发中，项目往往需要在开发环境、测试环境、准生产环境和生产环境中切换，Spring提供了Profile机制，方便在各个环境间切换。

@Profile

  • 配置切换
  • 常用于不同环境下需要不用配置的方法或类上；

  • 可以在application中配置两个参数修改Profile机制，spring.profiles.active与spring.profiles.default，当这两个属性都没配置情况下，Spring不会启动Profile机制。其中，前者优先级高。

    • spring.profiles.active=dev

      @Profile("dev")
public DataSource getDataSource( ) {
}

@Profile("dev")
public DataSource getDataSource( ) {
}


# 9. 引入XML文件

虽然SpringBoot不建议使用XML来进行属性配置，但在某些情况下我们又不得不使用XML来进行配置，如：Dubbo框架基于Spring的XML方式进行开发。需要将其引入才能作用。

@ImportResources

  • 导入资源

  • 常用于需要XML装配是配置类上；

    @ImportResources(value = {" classpath:spring-other.xml"})
public class AppConfig{
}
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