Spring Boot中Bean对象的核心特性及依赖注入分析

一、SpringBoot项目中的对象特性分析

一般池对象有什么特点

1)在JVM内存会开辟一块相对比较大的空间。
2)在这块空间中存储一些对象(思考基于什么存储结构进行存储-数组，链表，散列表)。
3)基于“享元模式”设计思想，实现内存中对象的可重用性。

特性一：延迟加载

package com.cy.pj.common.pool;
@Lazy
@Component
public class ObjectPool{//假设此对象为一个对象池
    public ObjectPool(){//假设运行项目启动类，此构造方法执行了，说明此类对象构建了。
      Systemd.out.println("ObjectPool()")
    }
}

对于ObjectPool这个类，假如项目启动以后，暂时不会用到这个池对象，没必要进行创建，因为会占用内存，借助Spring框架提供的延迟加载特性在启动时不创建此类对象，在需要延迟加载的类上使用@Lazy注解进行描述

大对象，稀少用(项目启动以后，暂时用不到)的对象适合用延迟加载特性。

注意：延迟加载并不是延迟对类进行加载，而是在启动时，暂时不创建类的实例。假如想看一下内存中的类是否被加载了，可以通过JVM参数进行检测，参数为-XX:+TraceClassLoading。

特性二：对象作用域分析

在实际的项目中内存中的对象有一些可能要反复应用很多次，有一些可能用完以后再也不用了或者说应用次数很少了。对于经常要重复使用的对象我可考虑存储到池中(例如交给spring框架进行管理)，应用次数很少的对象那就没必要放到池中了，用完以后让它自己销毁就可以了。在Spring项目工程中为了对这样的对象进行设计和管理，提供了作用域特性的支持

package com.cy.pj.common.pool;
@Scope("singleton")
@Lazy
@Component
public class ObjectPool{//假设此对象为一个对象池
    public ObjectPool(){//假设运行项目启动类，此构造方法执行了，说明此类对象构建了。
      Systemd.out.println("ObjectPool()")
    }
}

其中，在上面的代码中，我们使用了@Scope注解对类进行描述，用于指定类的实例作用域。不写@Scope默认就是单例(singleton)作用域，这个作用域会配合延迟加载(@Lazy)特性使用，表示此类的实例在需要时可以创建一份并且将其存储到spring的容器中(Bean池),需要的时候从池中取，以实现对象的可重用。假如一些对象应用次数非常少，可以考虑不放入池中，进而使用@Scope("prototype")作用域对类进行描述,让此类的对象何时需要何时创建，用完以后，当此对象不可达了，则可以直接被GC系统销毁。

特性三：对象生命周期方法

程序中的每个对象都有生命周期，对象创建，初始化，应用，销毁的这个过程称之为对象的生命周期。在对象创建以后要初始化，应用完成以后要销毁时执行的一些方法，我们可以称之为生命周期方法。但不见得每个对象都会定义生命周期方法。在实际项目中往往一些池对象通常会定义这样的一些生命周期方法(例如连接池)。那这样的方法在spring工程中如何进行标识呢？通常要借助@PostConstruct和@PreDestroy注解对特定方法进行描述

package com.cy.pj.common.pool;
@Scope("singleton")
@Lazy
@Component
public class ObjectPool{//假设此对象为一个对象池
    public ObjectPool(){
      Systemd.out.println("ObjectPool()")
    }
    @PostConstruct
    public void init(){
       System.out.println("init()");
    }
    @PreDestroy
    public void destory(){
     System.out.println("destory()");
    }
}

其中:
1)@PostConstruct 注解描述的方法为生命周期初始化方法,在对象构建以后执行.
2)@PreDestroy 注解描述的方法为生命周期销毁方法,此方法所在的对象,假如存储到了spring容器,那这个对象在从spring容器移除之前会先执行这个生命周期销毁方法(prototype作用域对象不执行此方法).

二、SpringBoot项目中的依赖注入过程分析

在SpringBoot工程中，类与类之间存在着一定的依赖关系

案例设计与分析

为了更好理解spring框架的底层注入机制，现在进行案例API设计，如图所示：

在这个案例中单元测试类CacheTests中定义一个Cache接口类型的属性，然后由Spring框架完成对cache类型属性值的注入。

1、定义Cache接口

package com.cy.pj.common.cache;
public interface Cache {
 
}

2、定义Cache接口实现类SoftCache

package com.cy.pj.common.cache;
 
@Component
public class SoftCache implements Cache{

}

3、定义Cache接口实现类WeakCache

package com.cy.pj.common.cache;
 
@Component
public class WeakCache implements Cache{

}

4、定义CacheTests单元测试类

package com.cy.pj.common.cache;
import org.junit.jupiter.api.Test;

@SpringBootTest    
public class CacheTests {
    @Autowired
    @Qualifier("softCache")
    private Cache cache;
    
    @Test
    public void testCache() {
        System.out.println(cache);
    }
}

其中，@Autowired由spring框架定义，用于描述类中属性或相关方法(例如构造方法)。Spring框架在项目运行时假如发现由他管理的Bean对象中有使用@Autowired注解描述的属性或方法，可以按照指定规则为属性赋值(DI全称Dependency Injection依赖注入)。其基本规则是：首先要检测容器中是否有与属性或方法参数类型相匹配的对象，假如有并且只有一个则直接注入。其次，假如检测到有多个，还会按照@Autowired描述的属性或方法参数名查找是否有名字匹配的对象，有则直接注入，没有则抛出异常。最后，假如我们有明确要求，必须要注入类型为指定类型，名字为指定名字的对象还可以使用@Qualifier注解对其属性或参数进行描述(此注解必须配合@Autowired注解使用)。

5、运行CacheTests检测结果

@Autowired赋值过程

默认优先按照类型去容器中找对应的组件,getBean(Xxx.class),找到就赋值
如果找到多个相同类型的组件,再将属性的名称作为组件的id去容器中查找getBean("xxx")

1、什么是依赖

在A类中需要用到B类中的方法，通过直接new的方式创建B类对象，就产生了依赖关系，A依赖B

2、依赖查找的规则

1) 依赖拖拽？
依赖拖拽的方式是通过读取配置文件(.propertis,.xml等)获取bean信息存入Map中，然后查找需要的依赖对象进行创建，就是通过配置<bean>标签的形式进行对象管理

2) 上下文查找？
与当前环境有关，是动态获取bean对象的方式

3、依赖注入

Spring会自动识别依赖关系,由IOC容器在运行期间,动态的将某种依赖关系注入到对象之中

4、defaultCache变量引用由谁创建,存储到了哪里

defaultCache变量引用的对象是由BeanFactory创建并存储到bean pool中,其中@Component代表这个类交给Spring进行管理,默认是单例模式,所以会存储再bean池中

5为什么要把对象交给Spring管理

1) Spring管理Bean对象可以实现对象对资源的使用
2) 通过IoC容器降低对象之间的耦合关系