文章目录
- IoC 思想
- 通过案例讲解 IoC
- 1.传统的开发方式
- SpringIoC 和 DI
- 五大注解
- @Controller
- @Service
- @Component
- @Repository
- @Configuration
- 为什么要有这么多的类注解
- 类注解之间的关系
- 方法注解 @Bean
- 重命名 bean
- 扫描路径
IoC 思想
什么是 Spring 呢?
我们经常听到的都是说 Spring 是一个框架,让我们的开发变得更加简单了,但是这个概念相对来说,太抽象化了,具体点来讲:Spring是包含了很多工具方法的IoC容器
什么是容器?
容器是用来容纳某种物品的装置。
在生活中,水杯就是一个容器,它用容纳水,垃圾桶也是一个容器,它用来装垃圾。
在我们学习过的数据结C构中,像 List,Map,Statck等,也都是一个容器,用来存储数据。还有 Tomcat,它就是一个 Web 容器,在上面可以部署很多的Web服务。
什么是 IoC?
IoC:inversion of Control(控制反转),所以,Spring 就是一个“控制反转”的容器,而这个“控制反转”也就是控制权反转
举一个生活中的例子:
比如自动驾驶,在不使用自动驾驶时,踩油门,踩刹车,以及转动方向盘都是由人来操作的,在使用了自动驾驶之后,这些执行这些动作的权力就交给了系统来控制。
Spring 中的控制权反转说的更具体一点就是**“获取依赖对象的过程被反转了”**,也就是说,当我们需要某个对象时,传统的开发模式是需要手动的去new对象,而现在不需要再进行创建对象了,把创建对象的任务交给了 IoC容器,使用时只需要注入依赖就可以了,这个容器就称为 IoC容器。
通过案例讲解 IoC
现在有一个需求:造一辆车
1.传统的开发方式
思路:我们想要造一辆车,那么车肯定得需要 轮子,地盘,车身这三个重要得部分,所以,就需要先造出轮子,然后根据轮子设计出地盘,再根据地盘设计出车身,所以它们三个就产生了一个依赖的关系:汽车依赖车身,车身依赖地盘,地盘依赖轮子,所以,代码如下:
java">public class CarExample {public static void main(String[] args) {//创建一个汽车Car car = new Car();//让汽车跑起来car.run();}static class Car {//在创建汽车之前,需要先创建车车身private CarBody carBody;public Car() {this.carBody = new CarBody();//车身初始化完成System.out.println("Car init....");}public void run() {System.out.println("car start");}static class CarBody {//在创建车身之前,需要依赖地盘private Bottom bottom;public CarBody() {this.bottom = new Bottom();System.out.println("CarBody init....");}}static class Bottom {//在创建地盘之前,需要先创建出轮子private Tire tire;public Bottom() {this.tire = new Tire();System.out.println("Bottom init....");}}static class Tire {//定义车轮的尺寸private int size;public Tire() {this.size = 17;System.out.println("tire init...");}}}
}
问题分析
现在增加了新的需求:为了能让客户多样的选择,所以在生产汽车时,就指定了不同轮胎大小和颜色的车,所以,就需要对代码进行修改,将轮胎的大小size 作为参数传进去,需要多大的尺寸就传多大的尺寸,代码修改如下:
因为这里的类都是依赖的关系,所以这时候上面的代码也都会出现问题,都需要进行修改,修改如下:
整体代码如下:
java">public class CarExample {public static void main(String[] args) {//创建一个汽车Car car = new Car(17);//让汽车跑起来car.run();}static class Car {//在创建汽车之前,需要先创建车车身private CarBody carBody;public Car(int size) {this.carBody = new CarBody(size);//车身初始化完成System.out.println("Car init....");}public void run() {System.out.println("car start");}static class CarBody {//在创建车身之前,需要依赖地盘private Bottom bottom;public CarBody(int size) {this.bottom = new Bottom(size);System.out.println("CarBody init....");}}static class Bottom {//在创建地盘之前,需要先创建出轮子private Tire tire;public Bottom(int size) {this.tire = new Tire(size);System.out.println("Bottom init....");}}static class Tire {//定义车轮的尺寸private int size;public Tire(int size) {this.size = size;System.out.println("tire init...");}}}
从上面的改动可以看出,只要修改底层的代码,就会影响到调用链间的所有代码,代码的耦合性非常高,只要一处修改,那么处处都得修改。
解决方案:
上面的方案是,先创造出了轮子,然后根据轮子创造出了底盘,但是,只要轮子发生了变化,底盘紧接也要发生变化,同理,车身是根据底盘进行创造了,只要底盘发生了变化,车身就得发生变化,而车身一旦发生变化,整个车的设计也就得发生变化,所以这样得方式就导致一动牵扯全身,所以,就可以使用下面这种方案进行替换:
比如,在造一辆完整的车时,如果从车身到轮胎都需要厂家自己造,那么当客户的要求改变时,我们就得再自己重新造,与其这样,不如将这些配件外包出去,比如,将轮胎外包出去,当客户有了新的要求时,我们只需要将要求给外包商即可,然后我们直接就可以拿来使用
实现方案:
我们可以不在每个类中创建下级类,因为,如果自己创建下级类,那么随着下级类的改变,当前的类也会发生改变,针对于这种情况,此时,就可以将原来自己创建的下级类改为传递的方式(也就是注入的方式),就像上面所举的例子,我们不自己造轮胎,而是从外包商哪里直接拿来用,也就是,直接先将下级类创建好,然后进行传递即可,这样,即使下级类发生变化,也不会影响到上级类,也就达到了解耦合的效果;
所以,代码就可以这样修改:
java">public class CarExample {public static void main(String[] args) {Tire tire = new Tire(17);Bottom bottom = new Bottom(tire);CarBody carBody = new CarBody(bottom);Car car = new Car(carBody);car.run();}static class Car {//在创建汽车之前,需要先创建车车身private CarBody carBody;public Car(CarBody carBody) {this.carBody = carBody;//车身初始化完成System.out.println("Car init....");}public void run() {System.out.println("car start");}}static class CarBody {//在创建车身之前,需要依赖地盘private Bottom bottom;public CarBody(Bottom bottom) {this.bottom = bottom;System.out.println("CarBody init....");}}static class Bottom {//在创建地盘之前,需要先创建出轮子private Tire tire;public Bottom(Tire tire) {this.tire = tire;System.out.println("Bottom init....");}}static class Tire {//定义车轮的尺寸private int size;public Tire(int size) {this.size = size;System.out.println("tire init...");}}
}
这两种方式进行比较就可以看出,在传统方式中,如果想要创建 CarBody,就需要通过 Car创建,所以,创建 CarBody的控制权是在 Car 中的,同时,Car 也依赖于 CarBody,如果不创建 CarBody,Car就无法创建成功,同理,依次往下,而改进之后控制权发生了反转,不再是使用方对象创建并控制依赖对象了(比如车身是使用方,而需要使用底盘),而是把依赖对象注入到当前对象中,依赖对象不再由当前类控制了,这样,即使依赖对象发生改变,当前类也不会收到任何影响。这就是控制权反转,也就是 IoC 的实现思想;
IoC 容器
这一部分的代码就是 Ioc 容器所做的工作:我们所需要的资源不需要我们自己管理,而是由IoC容器帮我们创建并且管理
从上⾯也可以看出来,IoC容器具备以下优点:
资源不由使用资源的双方管理,而是由不使用资源的第三方管理,这样可以带来很多的好处:
1.资源集中管理,IoC容器会帮我们管理一些资源,我们需要使用时,只需要从IoC容器中取就可以了,实现了资源的可配置和易管理
2.我们在创建实例的时候不需要了解其中的细节,降低了使⽤资源双⽅的依赖程度,也就是耦合度
以上内容讲解了IoC的思想,下面,来将讲解一下 SpringIoC 和 DI 如何使用。
SpringIoC__DI_248">SpringIoC 和 DI
上面讲了,Spring 是一个 IoC 容器,主要用来管理对象
既然是容器,那么它就具备两个基础的操作:
- 存对象
- 取对象
在Spring容器中,被管理的对象称为“Bean(注意,这个Bean和@Bean含义是不一样的,这个Bean指的是对象)”,Spring 负责对象的创建及销毁,我们的程序只需要告诉 Spring 哪些对象需要存,以及如何从 Spring 中取对象。下面先讲解一下如何告诉 Spring 哪些对象需要进行管理。
五大注解
如果想要将某个类交给 IoC 容器进行管理,就需要在该类上面添加注解,Spring 给我们提供了五大类注解和一个方法注解
类注解:@Controller、@Component、@Service、@Repository、@Configuration
方法注解:@Bean
下面先讲解一下这五个类注解的使用:
@Controller
1.使用@Controller注解,告诉Spring来管理这个对象
java">package com.example.springioc;import org.springframework.stereotype.Controller;@Controller //告诉Spring来管理这个对象
public class ControllerDemo {public void sayHi() {System.out.println("hello Controller");}
}
2.从 Spring 中取对象,观察这个对象有没有被Spring创建了
java">@SpringBootApplication
public class SpringIoCApplication {public static void main(String[] args) {//获取Spring上下文ApplicationContext context = SpringApplication.run(SpringIoCApplication.class, args);//从Spring上下文中获取对象ControllerDemo bean = context.getBean(ControllerDemo.class);//调用对象中的方法,检查是否已经获取到了对象bean.sayHi();
从结果中可以看到,我们可以调用对象里的方法,表示Spring已经帮我们管理了这个对象。
获取bean对象的其他方式
在代码中,我们获取bean对象时,传递的参数是根据类型获取 bean 对象,除了这个,ApplicationContext 还提供了其他的获取bean对象的方式,而这些获取bean对象的功能都是由父类 BeanFactory 提供的,如下图:
java">public interface BeanFactory {//以上省略......//1.根据bean名称获取beanObject getBean(String var1) throws BeansException;//2.根据bean名称以及类型获取bean<T> T getBean(String var1, Class<T> var2) throws BeansException;// 3.按bean名称和构造函数参数动态创建bean,只适⽤于具有原型(prototype)作⽤域的beanObject getBean(String var1, Object... var2) throws BeansException;//4.根据bean类型获取bean<T> T getBean(Class<T> var1) throws BeansException;// 5.按bean类型和构造函数参数动态创建bean,只适⽤于具有原型(prototype)作⽤域的bean<T> T getBean(Class<T> var1, Object... var2) throws BeansException;//以下省略.......
上述的四种方式中,1、2、4 最常用,获取到的bean是一样的,掌握这三种即可。
其中1、2方式提到了使用 bean名称 获取bean,那么,bean名称又是什么???
SpringIoC 管理对象时,会给对象分配一个名字,就好像学校给每个学生都会分配一个学号,根据学号就可以找到某个学生,所以,Spring也是如此,根据bean名称,就可以找到bean。
bean 名称的规定:
1.bean 名称以小写字母开头,使用小驼峰的形式
例如:
类名:StudentController,bean名称:studentController
类名:classController,bean名称:classController
类名:schoolcontroller,bean名称:schoolController
2.当有多个字符并且字符的第一个和第二个字母都是大写,那么将保留原始大小写
例如:
类名:STudentController,bean名称:STudentController
类名:CLasscontroller,bean名称:CLasscontroller
根据这三种方式,进行代码演示:
java">@SpringBootApplication
public class SpringIoCApplication {public static void main(String[] args) {//获取Spring上下文对象ApplicationContext context = SpringApplication.run(SpringIoCApplication.class, args);//1.根据类名获取beanControllerDemo bean1 = context.getBean(ControllerDemo.class);//2.根据bean名称+类名,获取beanControllerDemo bean2 = context.getBean("controllerDemo", ControllerDemo.class);//3.根据bean名称获取beanControllerDemo bean3 = (ControllerDemo)context.getBean("controllerDemo");System.out.println(bean1);System.out.println(bean2);System.out.println(bean3);}
}
获取bean对象,是⽗类BeanFactory提供的功能。 ApplicationContext VS BeanFactory(常⻅⾯试题)
- 继承关系和功能⽅⾯来说:Spring容器有两个顶级的接⼝:BeanFactory和ApplicationContext。其中BeanFactory提供了基础的访问容器的能⼒,⽽ApplicationContext属于BeanFactory的⼦类,它除了继承了BeanFactory的所有功能之外,它还拥有独特的特性,还添加了对国际化⽀持、资源访问⽀持、以及事件传播等⽅⾯的⽀持.
- 性能⽅⾯来说:ApplicationContext是⼀次性加载并初始化所有的Bean对象,⽽BeanFactory是需要那个才去加载那个,因此更加轻量.(空间换时间)
@Service
使用 @Service 注解告诉Spring来管理某个对象
java">@Servicepublic class ServiceDemo {public void sayHi() {System.out.println("hello Service");}
}
java">@SpringBootApplication
public class SpringIoCApplication {public static void main(String[] args) {//获取Spring上下文对象ApplicationContext context = SpringApplication.run(SpringIoCApplication.class, args);ServiceDemo bean = context.getBean(ServiceDemo.class);bean.sayHi();}
@Component
使用 @Component 注解告诉Spring来管理某个对象
java">@Component
public class ComponentDemo {public void sayHi() {System.out.println("hello Component");}
}
java">@SpringBootApplication
public class SpringIoCApplication {public static void main(String[] args) {//获取Spring上下文对象ApplicationContext context = SpringApplication.run(SpringIoCApplication.class, args);ComponentDemo bean = context.getBean(ComponentDemo.class);bean.sayHi();}
}
@Repository
使用 @Repository注解告诉Spring来管理某个对象
java">@Repository
public class RepositoryDemo {public void sayHi() {System.out.println("hello Repository");}
}
java">@SpringBootApplication
public class SpringIoCApplication {public static void main(String[] args) {//获取Spring上下文对象ApplicationContext context = SpringApplication.run(SpringIoCApplication.class, args);RepositoryDemo bean = context.getBean(RepositoryDemo.class);bean.sayHi();}
}
@Configuration
使用 @Configuration注解告诉Spring来管理某个对象
java">@Configuration
public class ConfigurationDemo {public void sayHi() {System.out.println("hello Configuration");}
}
java">@SpringBootApplication
public class SpringIoCApplication {public static void main(String[] args) {//获取Spring上下文对象ApplicationContext context = SpringApplication.run(SpringIoCApplication.class, args);ConfigurationDemo bean = context.getBean(ConfigurationDemo.class);bean.sayHi();}
}
为什么要有这么多的类注解
首先呢,分成这么多的注解是为了和分层进行呼应,当成程序员看到注解时,就能直接明白这个类的用途。
-
@Controller:控制层,接收请求,对请求进行处理,进行响应
-
@Service:业务层,处理具体的业务逻辑
-
@Repository:数据访问层,负责数据访问操作
-
@Configuration:配置层,处理项目中的配置信息
这样标识的作用和我们现实中的车牌号是差不多的,我们的车牌号就是唯一的,标识一个车辆,但是,为什么不一样呢?
比如,河南的车牌号就是:豫X:xxxxx,北京的车牌号就是:京X:xxxxx,而且同一个省的不同市也是不一样的,这样做的好处就是处理可以节约号码,同时也可以根据车牌号就可以直观的明白车辆的归属地
程序的应用分层,调用如下:
类注解之间的关系
从源码中,可以看到,@Controller、@Repository、@Service、@Configuration 都被@Component注解修饰,也可以理解成这四个注解都是 @Component 注解的“子类”,@Component 是一个元注解,也就是可以注解其它类注解的注解,而@Controller、@Repository、@Service、@Configuration 都是@Component的衍生注解。
方法注解 @Bean
上述的类注解都是需要加在某个类上,但是存在两个问题:
-
引入外部包的类时,就无法添加类注解
-
一个类,创建多个不同的对象时,无法添加类注解
使用@Bean方法注解,就可以解决以上问题,方法如下:
@Bean注解要搭配类注解使用,才能正常的将对象交给Spring进行管理,单独的使用@Bean注解是会报错的。这里搭配哪个类注解都可以。
1.创建一个User类,假设User是一个外部类
java">
public class User {private String name;private Integer age;
}
2.利用方法注解,将User交给Spring进行管理
java">@Component
public class BeanDemo {@Beanpublic User user() {User user = new User();user.setName("张三");user.setAge(19);return user;}
}
3.获取到bean对象并打印
java">@SpringBootApplication
public class SpringIoCApplication {public static void main(String[] args) {//获取Spring上下文对象ApplicationContext context = SpringApplication.run(SpringIoCApplication.class, args);User bean = context.getBean(User.class);bean.toString();}
}
这样就可以使用方法注解将外部类交给Spring进行管理
对于同一个类,如何定义多个对象呢?
方法如下:
java">@Component
public class BeanDemo {@Beanpublic User user1() {User user = new User();user.setName("张三");user.setAge(19);return user;}@Beanpublic User user2() {User user = new User();user.setName("李四");user.setAge(30);return user;}
}
java">@SpringBootApplication
public class SpringIoCApplication {public static void main(String[] args) {//获取Spring上下文对象ApplicationContext context = SpringApplication.run(SpringIoCApplication.class, args);//@Bean注解的bean,bean名称就是方法名称User user1 = (User)context.getBean("user1");User user2 = (User)context.getBean("user2");System.out.println(user1);System.out.println(user2);}
}
注意:使用方法注解@Bean进行注解时,bean的名称时方法的名称
重命名 bean
可以通过设置@Bean中的name属性,对bean进行重命名,代码如下:
使用u1代表user1,使用u2代表user2
java">@Component
public class BeanDemo {@Bean(name = {"u1","user1"})public User user1() {User user = new User();user.setName("张三");user.setAge(19);return user;}//这里的name=也可以省略@Bean({"u2","user2"})public User user2() {User user = new User();user.setName("李四");user.setAge(30);return user;}
}
此时就可以通过u1获取到user1,通过u2获取到user2
java">@SpringBootApplication
public class SpringIoCApplication {public static void main(String[] args) {//获取Spring上下文对象ApplicationContext context = SpringApplication.run(SpringIoCApplication.class, args);//@Bean注解的bean,bean名称就是方法名称User user1 = (User)context.getBean("u1");User user2 = (User)context.getBean("u2");System.out.println(user1);System.out.println(user2);}
}
扫描路径
上面讲解了五大注解和方法注解,那么,使用这些注解声明的bean一定会生效吗?换句话说,使用了这些注解就一定能够保证声明的类能够交给SpringIoC管理吗?
这是不一定的,因为还需要注意的一个问题就是:扫描路径。
扫描路径是指在项目启动时,Spring 会扫描启动类所在的包,没有启动类的包不会被Spring扫描,也就不会交给Spring进行管理。
启动类:被@SpringBootApplication修饰的类称为启动类。
如下图演示:
启动类 SpringIoCApplication 在controller包中,尝试从SpringIoC中获取ServiceDemo,查看ServiceDemo是否交给了Spring来管理。
结果发生了报错
下面再尝试获取ControllerDemo,就可以获取成功。
所以,得出结论:在使用五大注解时,要想生效,必须得在扫描路径下。
能让Spring扫描这些注解的原因是,@SpringBootApplication 注解被 @ComponentScan 这个注解所注解了,这个注解就是来配置扫描路径的。如下图:
配置了新的扫描路径后,在扫描时,就把ServiceDemo交给了Spring来管理,所以,就可以从Spring中获取到bean。
@ComponentScan 这个注解可以不用显示的配置,因为他已经包含在了启动类的声明注解中,扫描范围就是启动类所在的包及其子包