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詳解Spring的核心機制依賴注入

詳解spring的核心機制依賴注入

對于一般的java項目,他們都或多或少有一種依賴型的關(guān)系,也就是由一些互相協(xié)作的對象構(gòu)成的。spring把這種互相協(xié)作的關(guān)系稱為依賴關(guān)系。如a組件調(diào)用b組件的方法,可稱a組件依賴于b組件,依賴注入讓spring的bean以配置文件組織在一起,而不是以硬編碼的方式耦合在一起

一、理解依賴注入

依賴注入(dependency injection) = 控制反轉(zhuǎn)(inversion ofcontrol,ioc):當(dāng)某個java實例(調(diào)用者)需另一個java實例(被調(diào)用者)時,在依賴注入模式下,創(chuàng)建被調(diào)用者的工作不再由調(diào)用者來完成,因此稱為 控制反轉(zhuǎn) ;創(chuàng)建被調(diào)用者實例的工作通常由spring容器來完成,然后注入調(diào)用者,因此也稱為 依賴注入

依賴注入:程序運行過程中,如需另一個對象協(xié)作(調(diào)用它的方法、訪問他的屬性)時,無須在代碼中創(chuàng)建被調(diào)用者,而是依賴于外部容器的注入。spring的依賴注入對調(diào)用者和被調(diào)用者幾乎無任何要求,完全支持對pojo間依賴關(guān)系的管理

依賴注入

設(shè)值注入:ioc容器使用屬性的setter方法來注入被依賴的實例

構(gòu)造注入:ioc容器使用構(gòu)造器來注入被依賴的實例

理解依賴注入:

一個人(java實例,調(diào)用者)需要一把斧子(java實例,被調(diào)用者)

在原始社會里,幾乎沒有社會分工;需要斧子的人(調(diào)用者)只能自己去磨一把斧子(被調(diào)用者);對應(yīng)情形為:java程序里的調(diào)用者自己創(chuàng)建被調(diào)用者,通常采用new關(guān)鍵字調(diào)用構(gòu)造器創(chuàng)建一個被調(diào)用者

進入工業(yè)社會,工廠出現(xiàn)了,斧子不再由普通人完成,而在工廠里被生產(chǎn)出來,此時需要斧子的人(調(diào)用者)找到工廠,購買斧子,無須關(guān)心斧子的制造過程;對應(yīng)簡單工廠設(shè)計模式,調(diào)用者只需定位工廠,無須管理被調(diào)用者的具體實現(xiàn)

進入“共產(chǎn)主義”社會,需要斧子的人甚至無須定位工廠,“坐等”社會提供即可;調(diào)用者無須關(guān)心被調(diào)用者的實現(xiàn),無須理會工廠,等待spring依賴注入

二、設(shè)值注入

person接口: 
public interface person { 
  // 定義使用斧子的方法 
  public void useaxe(); 
} 
spring推薦面向接口編程,這樣可更好地讓規(guī)范和實現(xiàn)分離,從而提供更好的解耦;對于一個java ee應(yīng)用,不管是dao組件還是業(yè)務(wù)邏輯組件,都應(yīng)該先定義一個接口,該接口定義了該組件應(yīng)實現(xiàn)的功能,但功能的實現(xiàn)則由其實現(xiàn)類提供 
axe接口: 
public interface axe { 
  // axe接口里有個砍的方法 
  public string chop(); 
} 
實現(xiàn)axe: 
public class stoneaxe implements axe { 
  public string chop() { 
    return "石斧砍柴好慢s"; 
  } 
} 

bean.xml: 

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> 
<!-- spring配置文件的根元素,使用spring-beans-3.0.xsd語義約束 --> 
<beans xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/xmlschema-instance" 
 xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans" 
 xsi:schemalocation="http://www.springframework.org/schema/beans 
 http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd"> 
  
 <!-- 配置chinese實例 --> 
 <bean id="chinese" class="com.chinese"> 
   <!-- 將stoneaxe注入給axe屬性 --> 
   <property name="axe" ref="stoneaxe" /> 
 </bean> 
  
 <!-- 配置stoneaxe實例 --> 
 <bean id="stoneaxe" class="com.stoneaxe" /> 
  
</beans> 

測試類: 

public class beantest { 
  public static void main(string[] args) { 
   // 創(chuàng)建spring容器 
   applicationcontext ctx = new classpathxmlapplicationcontext("bean.xml"); 
   // 獲取chinese實例 
   person p = ctx.getbean("chinese", person.class); 
   // 調(diào)用useaxe()方法 
   p.useaxe(); 
  } 
} 

spring采用xml作為配置文件,從spring2.0開始,spring即可采用dtd來定義配置文件的語義約束,也可用xml schema來定義(可利用spring配置文件的擴展性,進一步簡化spring配置;還提供了一些新的標(biāo)簽;還允許程序員開發(fā)自定義的配置文件標(biāo)簽,讓其他開發(fā)人員在spring配置文件中使用這些標(biāo)簽:通常由第三方供應(yīng)商完成);

可在spring的projects目錄的org.springframwork.beans、org.springframework.context等目錄的\src\main\resources路徑下找到各種*.xsd文件(spring配置文件的xml schema語義約束文件)

在配置文件中,spring配置bean實例通常會指定:

id :指定該bean的唯一標(biāo)識,程序通過id屬性值來訪問該bean實例

class :指定該bean的實現(xiàn)類, 此處不可再用接口 ,必須使用實現(xiàn)類spring容器用xml解析器讀取該屬性,并利用反射來創(chuàng)建該實現(xiàn)類的實例

spring會自動接管每個<bean.../>定義里的<property.../>元素定義,spring會在調(diào)用無參構(gòu)造器后、創(chuàng)建默認(rèn)bean實例后、調(diào)用對應(yīng)的setter方法為程序注入屬性值

每個bean的id屬性是該bean的唯一標(biāo)識,程序通過id屬性訪問bean,bean與bean的依賴關(guān)系也通過id屬性關(guān)聯(lián)

bean與bean間的依賴關(guān)系由spring管理,spring采用setter方法為目標(biāo)bean注入所依賴的bean,這種方式被稱為 設(shè)值注入

使用spring ioc容器的3個基本要點:

應(yīng)用程序的各組件面向接口編程

應(yīng)用程序的各組件不再由程序主動產(chǎn)生,而是由spring容器來負(fù)責(zé)產(chǎn)生、并初始化

spring采用配置文件、或annotation來管理bean的實現(xiàn)類、依賴關(guān)系,spring容器則根據(jù)配置文件、利用反射來創(chuàng)建實例,并為之注入依賴關(guān)系

三、構(gòu)造注入

在構(gòu)造實例時,已經(jīng)為其完成了依賴關(guān)系的初始化。這種利用構(gòu)造器來設(shè)置依賴關(guān)系的方式,被稱為構(gòu)造注入

public class chinese implements person { 
 private axe axe; 
  
 // 默認(rèn)的構(gòu)造器 
 public chinese() { 
 } 
  
 // 構(gòu)造注入所需的帶參數(shù)的構(gòu)造器 
 public chinese(axe axe) { 
   this.axe = axe; 
 } 
  
 // 實現(xiàn)person接口的useaxe方法 
 @override 
 public void useaxe() { 
   // 調(diào)用axe的chop()方法 
   // 表明person對象依賴于axe對象 
   system.out.println(axe.chop()); 
 } 
} 

無須再提供設(shè)置axe屬性的setter方法,僅僅提供了一個帶axe屬性的構(gòu)造器,spring將通過該構(gòu)造器為chinese注入所依賴的bean實例 

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> 
<!-- spring配置文件的根元素,使用spring-beans-3.0.xsd語義約束 --> 
<beans xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/xmlschema-instance" 
 xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans" 
 xsi:schemalocation="http://www.springframework.org/schema/beans 
 http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd"> 
  
 <!-- 配置chinese實例 --> 
 <bean id="chinese" class="com.chinese"> 
   <!-- 使用構(gòu)造注入,為chinese實例注入stoneaxe實例 --> 
   <constructor-arg ref="stoneaxe" /> 
 </bean> 
  
 <!-- 配置stoneaxe實例 --> 
 <bean id="stoneaxe" class="com.stoneaxe" /> 
  
</beans> 

<constructor-arg.../>元素指定了一個構(gòu)造器參數(shù),該參數(shù)類型是axe,這指定spring調(diào)用chinese類里帶一個axe參數(shù)的構(gòu)造器來創(chuàng)建chinese實例,因為使用了有參數(shù)的構(gòu)造器創(chuàng)建實例,所以當(dāng)bean實例被創(chuàng)建完成后,該bean的依賴關(guān)系已經(jīng)設(shè)置完成

配置<constructor-arg.../>元素時可指定一個index屬性,用于指定該構(gòu)造參數(shù)值將作為第幾個構(gòu)造參數(shù)值;如index=“0”表明該構(gòu)造參數(shù)值將作為第一個構(gòu)造參數(shù)

執(zhí)行效果與使用設(shè)置注入時的執(zhí)行效果完全一樣。區(qū)別在于:創(chuàng)建person實例中axe屬性的時機不同-----設(shè)置注入是先通過無參數(shù)的構(gòu)造器創(chuàng)建一個bean實例,然后調(diào)用對應(yīng)的setter方法注入依賴關(guān)系;而構(gòu)造注入則直接調(diào)用有參數(shù)的構(gòu)造器,當(dāng)bean實例創(chuàng)建完成后,已經(jīng)完成了依賴關(guān)系的注入

四、兩種注入方式的對比

相比之下,設(shè)值注入有如下優(yōu)點:

與傳統(tǒng)的javabean的寫法更相似,程序開發(fā)人員更容易理解、接受、通過setter方法設(shè)定依賴關(guān)系顯得更加直觀、自然

對于復(fù)雜的依賴關(guān)系,若采用構(gòu)造注入,會導(dǎo)致構(gòu)造器過于臃腫,難以閱讀;spring在創(chuàng)建bean實例時,需同時實例化其依賴的全部實例,因而導(dǎo)致性能下降

尤其是在某些屬性可選的情況下,多參數(shù)的構(gòu)造器更加笨重

相比之下,構(gòu)造注入有如下優(yōu)點:

可在構(gòu)造器中決定依賴關(guān)系的注入順序,優(yōu)先依賴的優(yōu)先注入

對于依賴關(guān)系無需變化的bean,構(gòu)造注入更有用處;因為沒有setter方法,所有的依賴關(guān)系全部在構(gòu)造器內(nèi)設(shè)定。因此,無須擔(dān)心后續(xù)的代碼對依賴關(guān)系產(chǎn)生破壞

依賴關(guān)系只能在構(gòu)造器設(shè)定,則只有組件的創(chuàng)建者才能改變組件的依賴關(guān)系。對組件的調(diào)用者而言,組件內(nèi)部的依賴關(guān)系完全透明,更符合高內(nèi)聚的原則

一般采用以設(shè)值注入為主,構(gòu)造注入為輔的注入策略。對于依賴關(guān)系無須變化的注入,盡量采用構(gòu)造注入;而其他的依賴關(guān)系的注入,則考慮設(shè)值注入

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