Spring之IOC

一、Spring的IoC容器

IOC概念：控制反转其实是控制权的转移，被调用类的创建原本由调用类进行管理，当前管理权转移到由Spring容器进行管理。
Spring 提供了两种 IoC 容器，分别为 BeanFactory 和 ApplicationContext；
Spring 容器是 Spring 框架的核心。容器将创建对象，把它们连接在一起，配置它们，并管理他们的整个生命周期从创建到销毁。Spring 容器使用依赖注入（DI）来管理组成一个应用程序的组件。这些对象被称为 Spring Beans。

• BeanFactory 是基础类型的 IoC 容器，它由 org.springframework.beans.facytory.BeanFactory接口定义，并提供了完整的 IoC 服务支持。BeanFactory 和相关的接口，比如BeanFactoryAware、DisposableBean、InitializingBean，仍旧保留在 Spring 中，主要目的是向后兼容已经存在的和那些 Spring 整合在一起的第三方框架。
  简单来说，BeanFactory 就是一个管理 Bean 的工厂，它主要负责初始化各种 Bean，并调用它们的生命周期方法。 BeanFactory 接口有多个实现类，最常见的是 org.springframework.beans.factory.xml.XmlBeanFactory，它是根据 XML 配置文件中的定义装配 Bean 的。·
• ApplicationContext 是 BeanFactory 的子接口，也被称为应用上下文。该接口的全路径为 org.springframework.context.ApplicationContext，它不仅提供了 BeanFactory 的所有功能，还添加了对 i18n（国际化）、资源访问、事件传播等方面的良好支持。
  通常在 Java 项目中，会采用通过 ClassPathXmlApplicationContext 类实例化 ApplicationContext 容器的方式，
  而在 Web 项目中，ApplicationContext 容器的实例化工作会交由 Web 服务器完成。Web 服务器实例化 ApplicationContext 容器通常使用基于 ContextLoaderListener 实现的方式，它只需要在 web.xml 中添加如下代码：

<!--指定Spring配置文件的位置，有多个配置文件时，以逗号分隔-->
<context-param>
    <param-name>contextConfigLocation</param-name>
    <!--spring将加载spring目录下的applicationContext.xml文件-->
    <param-value>
        classpath:spring/applicationContext.xml
    </param-value>
</context-param>
<!--指定以ContextLoaderListener方式启动Spring容器-->
<listener>
    <listener-class>
        org.springframework.web.context.ContextLoaderListener
    </listener-class>
</listener>

二、Spring Bean

Spring 容器可以被看作一个大工厂，而 Spring 容器中的 Bean 就相当于该工厂的产品。如果希望这个大工厂能够生产和管理 Bean，这时则需要告诉容器需要哪些 Bean，以及需要以何种方式将这些 Bean 装配到一起。

1. Spring Bean配置

Spring 的配置文件名称是可以自定义的，通常情况下，都会将配置文件命名为 applicationContext.xml；

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"
    xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
    http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.2.xsd">

    <!-- 由 Spring容器创建该类的实例对象 -->
    <bean id="personDao" class="com.mengma.ioc.PersonDaoImpl" />

    <bean id="personService" class="com.mengma.ioc.PersonServiceImpl">
        <!-- 将personDao实例注入personService实例中 -->
        <property name="personDao" ref="personDao"/>
    </bean>
</beans>

约束配置：beans的属性是Sring的约束配置；
xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"， 默认命名空间：它没有空间名，用于Spring Bean的定义；
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"， xsi命名空间：这个命名空间用于为每个文档中命名空间指定相应的Schema样式文件，是标准组织定义的标准命名空间。

创建实例：Spring 容器中创建一个 id 为 personDao 的 bean 实例，其中 id 表示文件中的唯一标识符，class 属性表示指定需要实例化 Bean 的实全限定类名（包名+类名）

属性名称	描述
id	是一个 Bean 的唯一标识符，Spring 容器对 Bean 的配置和管理都通过该属性完成
name	Spring 容器同样可以通过此属性对容器中的 Bean 进行配置和管理，name 属性中可以为 Bean 指定多个名称，每个名称之间用逗号或分号隔开
class	该属性指定了 Bean 的具体实现类，它必须是一个完整的类名，使用类的全限定名
scope	用于设定 Bean 实例的作用域，其属性值有 singleton（单例）、prototype（原型）、request、session 和 global Session。其默认值是 singleton
constructor-arg	元素的子元素，可以使用此元素传入构造参数进行实例化。该元素的 index 属性指定构造参数的序号（从 0 开始），type 属性指定构造参数的类型
property	元素的子元素，用于调用 Bean 实例中的 Set 方法完成属性赋值，从而完成依赖注入。该元素的 name 属性指定 Bean 实例中的相应属性名
ref	和 等元素的子元索，该元素中的 bean 属性用于指定对 Bean 工厂中某个 Bean 实例的引用
value	和 等元素的子元素，用于直接指定一个常量值
list	用于封装 List 或数组类型的依赖注入
set	用于封装 Set 类型属性的依赖注入
map	用于封装 Map 类型属性的依赖注入
entry

2. Spring Bean的实例化

在面向对象的程序中，要想调用某个类的成员方法，就需要先实例化该类的对象。在 Spring 中，实例化 Bean 有三种方式，分别是构造器实例化、静态工厂方式实例化和实例工厂方式实例化。

构造器实例化是指 Spring 容器通过 Bean 对应的类中默认的构造函数实例化 Bean。大多数情况下常用的实例化方式。
其他两种不常用，暂时不作为重点，参考：http://c.biancheng.net/view/4256.html

3. Spring Bean的作用域

当在 Spring 中定义一个 bean 时，你必须声明该 bean 的作用域的选项。
例如，为了强制 Spring 在每次需要时都产生一个新的 bean 实例，你应该声明 bean 的作用域的属性为 prototype。同理，如果你想让 Spring 在每次需要时都返回同一个bean实例，你应该声明 bean 的作用域的属性为 singleton。

Spring 框架支持以下五个作用域，分别为singleton、prototype、request、session和global session，5种作用域说明如下所示，

作用域	描述
singleton	在spring IoC容器仅存在一个Bean实例，Bean以单例方式存在，默认值
prototype	每次从容器中调用Bean时，都返回一个新的实例，即每次调用getBean()时，相当于执行newXxxBean()
request	每次HTTP请求都会创建一个新的Bean，该作用域仅适用于WebApplicationContext环境
session	同一个HTTP Session共享一个Bean，不同Session使用不同的Bean，仅适用于WebApplicationContext环境
global-session	一般用于Portlet应用环境，该运用域仅适用于WebApplicationContext环境

3.1、singleton

<bean id="book" class="com.dreamice.scope.Book" scope="singleton"/>

System.out.println(applicationContext.getBean("book"));
System.out.println(applicationContext.getBean("book"));

输出：
com.dreamice.scope.Book@43814d18
com.dreamice.scope.Book@43814d18

3.2、prototype

<bean id="book" class="com.dreamice.scope.Book" scope="prototype"/>

System.out.println(applicationContext.getBean("book"));
System.out.println(applicationContext.getBean("book"));

输出：
com.dreamice.scope.Book@2758fe70
com.dreamice.scope.Book@1f36e637

4、Spring Bean的生命周期

http://c.biancheng.net/view/4261.html

三、Spring的依赖注入（DI）和装配

依赖注入（Dependency Injection，DI）和控制反转含义相同，它们是从两个角度描述的同一个概念。
依赖注入主要有两种实现方式，分别是属性 setter 注入和构造方法注入；

1、属性 setter 注入

// 定义接口声明
private PersonDao personDao;
// 提供set()方法，用于依赖注入
public void setPersonDao(PersonDao personDao) {
    this.personDao = personDao;
}

配置文件中，实例注入到实例<property name="personDao" ref="personDao"/>必须有，不然会报NPE;所以说setter要和配置文件同步一致才可以。

2、构造方法注入

3、注入和装配的区别

Bean 的装配可以理解为依赖关系注入，Bean 的装配方式也就是 Bean 的依赖注入方式。Spring 容器支持多种形式的 Bean 的装配方式，如基于 XML 的 Bean 装配、基于 Annotation 的 Bean 装配和自动装配等。(http://c.biancheng.net/view/4264.html)

依赖注入的本质就是装配，装配是依赖注入的具体行为。(https://blog.csdn.net/u012843873/article/details/52399206)

可以理解为：注入就是装配

4、基于Annotation装配Bean

主要注解有：

注解	作用
@Component	可以使用此注解描述 Spring 中的 Bean，但它是一个泛化的概念，仅仅表示一个组件（Bean），并且可以作用在任何层次。使用时只需将该注解标注在相应类上即可。
@Repository	用于将数据访问层（DAO层）的类标识为 Spring 中的 Bean，其功能与 @Component 相同。
@Service	通常作用在业务层（Service 层），用于将业务层的类标识为 Spring 中的 Bean，其功能与 @Component 相同。
@Controller	通常作用在控制层（如 Struts2 的 Action），用于将控制层的类标识为 Spring 中的 Bean，其功能与 @Component 相同。
@Autowired	用于对 Bean 的属性变量、属性的 Set 方法及构造函数进行标注，配合对应的注解处理器完成 Bean 的自动配置工作。默认按照 Bean 的类型进行装配。
@Resource	其作用与 Autowired 一样。其区别在于 @Autowired 默认按照 Bean 类型装配，而 @Resource 默认按照 Bean 实例名称进行装配；@Resource 中有两个重要属性：name 和 type。Spring 将 name 属性解析为 Bean 实例名称，type 属性解析为 Bean 实例类型。如果指定 name 属性，则按实例名称进行装配；如果指定 type 属性，则按 Bean 类型进行装配。如果都不指定，则先按 Bean 实例名称装配，如果不能匹配，则再按照 Bean 类型进行装配；如果都无法匹配，则抛出 NoSuchBeanDefinitionException 异常。
@Qualifier	与 @Autowired 注解配合使用，会将默认的按 Bean 类型装配修改为按 Bean 的实例名称装配，Bean 的实例名称由 @Qualifier 注解的参数指定。

不仅是@Resource，使用@Autoware注解也是不需要set和get方法的。因为spring在实例化对象时，是通过java的反射机制注入实例。（https://q.cnblogs.com/q/80710/）

4.1、@Resource的使用

@Service("bookService")
public class BookServiceImpl implements BookService {
    @Resource(name = "bookDao")
    private BookDao bookDao;

    @Override
    public void add() {
        bookDao.add();
    }
}

配置文件：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"
       xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
    http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.2.xsd http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">

    <context:component-scan base-package="com.dreamice"/>
</beans>

@Autowired和@Qualifier的使用参考：https://www.cnblogs.com/caoyc/p/5626365.html

5、Spring Beans 自动装配

四、实际项目问题

问题1、使用@Autowired注入后报错为null

• 调用类B在使用自动注入被调用类C时，必须保证自身是受Spring容器进行管理的，因此需要在类上添加@Service、@Component等注解，否则实例C使用时会为null；
• 调用类A的类也要保证是通过@Autowired的方式注入B,即使通过new的方式实例化B，也要添加@Autowired，否则B类不再受Spring容器管理。

@Controller
public class A}{
    //自动注入
    @Autowired
    private B b;
    //项目中有使用new的方式,这种情况添加@Autowired，才能保证实例c不为null
    B b = new B();
}

@Service
public class B{
    @Autowired
    private C c;
    public void test(){
        c.test();
    }
}

@Repositroy
public class C}{
    public void test(){

    }
}

参考资料：

1、C语言中文网-Java Spring框架入门教程
2、慕课网-Spring框架小白的蜕变
3、W3Cschool-Spring 教程
4、依赖注入与自动装配