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  • spring的IOC(反转控制)

    Spring概念

    1.1.1 spring 是什么

      Spring 是分层的 Java SE/EE 应用 full-stack 轻量级开源框架,以 IoC(Inverse Of Control:反转控制)和 AOP(Aspect Oriented Programming:面向切面编程)为内核,提供了展现层 Spring MVC 和持久层 Spring JDBC 以及业务层事务管理等众多的企业级应用技术,还能整合开源世界众多著名的第三方框架和类库,逐渐成为使用最多的 Java EE 企业应用开源框架。
    

    Spring 的发展历程

     1997 年 IBM 提出了 EJB 的思想
     1998 年,SUN 制定开发标准规范 EJB1.0
     1999 年,EJB1.1 发布
     2001 年,EJB2.0 发布
     2003 年,EJB2.1 发布
     2006 年,EJB3.0 发布
     Rod Johnson(spring 之父) 
     Expert One-to-One J2EE Design and Development(2002)
     阐述了 J2EE 使用 EJB 开发设计的优点及解决方案
     Expert One-to-One J2EE Development without EJB(2004)
     阐述了 J2EE 开发不使用 EJB 的解决方式(Spring 雏形)
     2017 年 9 月份发布了 spring 的最新版本 spring 5.0 通用版(GA)
    

    spring 的优势

    方便解耦,简化开发
    通过 Spring 提供的 IoC 容器,可以将对象间的依赖关系交由 Spring 进行控制,避免硬编码所造
    成的过度程序耦合。用户也不必再为单例模式类、属性文件解析等这些很底层的需求编写代码,可
    以更专注于上层的应用。
    AOP 编程的支持
    通过 Spring 的 AOP 功能,方便进行面向切面的编程,许多不容易用传统 OOP 实现的功能可以通过 AOP 轻松应付。
    声明式事务的支持
    可以将我们从单调烦闷的事务管理代码中解脱出来,通过声明式方式灵活的进行事务的管理,
    提高开发效率和质量。
    方便程序的测试
    可以用非容器依赖的编程方式进行几乎所有的测试工作,测试不再是昂贵的操作,而是随手可
    做的事情。
    方便集成各种优秀框架
    Spring 可以降低各种框架的使用难度,提供了对各种优秀框架(Struts、Hibernate、Hessian、Quartz
    等)的直接支持。
    降低 JavaEE API 的使用难度
    Spring 对 JavaEE API(如 JDBC、JavaMail、远程调用等)进行了薄薄的封装层,使这些 API 的
    使用难度大为降低。
    Java 源码是经典学习范例
    Spring 的源代码设计精妙、结构清晰、匠心独用,处处体现着大师对 Java 设计模式灵活运用以
    及对 Java 技术的高深造诣。它的源代码无意是 Java 技术的最佳实践的范例。

    spring 的体系结构

    IoC 的概念和作用

    程序的耦合和解耦

    什么是程序的耦合

        耦合性(Coupling),也叫耦合度,是对模块间关联程度的度量。耦合的强弱取决于模块间接口的复杂性、调
    用模块的方式以及通过界面传送数据的多少。<b>模块间的耦合度是指模块之间的依赖关系,包括控制关系、调用关
    系、数据传递关系。模块间联系越多,其耦合性越强,同时表明其独立性越差( 降低耦合性,可以提高其独立
    性)</b>。耦合性存在于各个领域,而非软件设计中独有的,但是我们只讨论软件工程中的耦合。
    在软件工程中,耦合指的就是对象之间的依赖性。<b>对象之间的耦合越高,维护成本越高。</b>因此对象的设计
    应使类和构件之间的耦合最小。软件设计中通常用耦合度和内聚度作为衡量模块独立程度的标准。划分模块的一个
    准则就是高内聚低耦合。
    它有如下分类:
    (1)内容耦合。当一个模块直接修改或操作另一个模块的数据时,或一个模块不通过正常入口而转入另
    一个模块时,这样的耦合被称为内容耦合。内容耦合是最高程度的耦合,应该避免使用之。
    (2)公共耦合。两个或两个以上的模块共同引用一个全局数据项,这种耦合被称为公共耦合。在具有大
    量公共耦合的结构中,确定究竟是哪个模块给全局变量赋了一个特定的值是十分困难的。
    (3) 外部耦合 。一组模块都访问同一全局简单变量而不是同一全局数据结构,而且不是通过参数表传
    递该全局变量的信息,则称之为外部耦合。
    (4) 控制耦合 。一个模块通过接口向另一个模块传递一个控制信号,接受信号的模块根据信号值而进
    行适当的动作,这种耦合被称为控制耦合。
    (5)标记耦合 。若一个模块 A 通过接口向两个模块 B 和 C 传递一个公共参数,那么称模块 B 和 C 之间
    存在一个标记耦合。
    (6) 数据耦合。模块之间通过参数来传递数据,那么被称为数据耦合。数据耦合是最低的一种耦合形
    式,系统中一般都存在这种类型的耦合,因为为了完成一些有意义的功能,往往需要将某些模块的输出数据作为另
    一些模块的输入数据。
    (7) 非直接耦合 。两个模块之间没有直接关系,它们之间的联系完全是通过主模块的控制和调用来实
    现的。
    总结:
        耦合是影响软件复杂程度和设计质量的一个重要因素,在设计上我们应采用以下原则:如果模块间必须
    存在耦合,就尽量使用数据耦合,少用控制耦合,限制公共耦合的范围,尽量避免使用内容耦合。
    内聚与耦合
        内聚标志一个模块内各个元素彼此结合的紧密程度,它是信息隐蔽和局部化概念的自然扩展。内聚是从
    功能角度来度量模块内的联系,一个好的内聚模块应当恰好做一件事。它描述的是模块内的功能联系。耦合是软件
    结构中各模块之间相互连接的一种度量,耦合强弱取决于模块间接口的复杂程度、进入或访问一个模块的点以及通
    过接口的数据。 程序讲究的是低耦合,高内聚。<b>就是同一个模块内的各个元素之间要高度紧密,但是各个模块之
    间的相互依存度却要不那么紧密。</b>
         内聚和耦合是密切相关的,同其他模块存在高耦合的模块意味着低内聚,而高内聚的模块意味着该模块同其他
    模块之间是低耦合。在进行软件设计时,应力争做到高内聚,低耦合。
    
    我们在开发中,有些依赖关系是必须的,有些依赖关系可以通过优化代码来解除的。
    请看下面的示例代码:
    /**
    * 账户的业务层实现类
    * 
    */
    public class AccountServiceImpl implements IAccountService {
    private IAccountDao accountDao = new AccountDaoImpl();
    }
    上面的代码表示:
    业务层调用持久层,并且此时业务层在依赖持久层的接口和实现类。如果此时没有持久层实现类,编译
    将不能通过。这种编译期依赖关系,应该在我们开发中杜绝。我们需要优化代码解决。
    
    再比如:
    早期我们的 JDBC 操作,注册驱动时,我们为什么不使用 DriverManager 的 register 方法,而是采
    用 Class.forName 的方式?
    public class JdbcDemo1 {
    /**
    * @author 黑马程序员
    * @Company 
    * @Version 1.0
    * @param args
    * @throws Exception
    */
    public static void main(String[] args) throws Exception {
    //1.注册驱动
    //DriverManager.registerDriver(new com.mysql.jdbc.Driver());
    Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
    //2.获取连接
    //3.获取预处理 sql 语句对象
    //4.获取结果集
    //5.遍历结果集
    } }
    原因就是:
    我们的类依赖了数据库的具体驱动类(MySQL),如果这时候更换了数据库品牌(比如 Oracle),需要
    修改源码来重新数据库驱动。这显然不是我们想要的。
    

    解决程序耦合的思路

    当是我们讲解 jdbc 时,是通过反射来注册驱动的,代码如下:
    Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");//此处只是一个字符串
    此时的好处是,我们的类中不再依赖具体的驱动类,此时就算删除 mysql 的驱动 jar 包,依然可以编译(运
    行就不要想了,没有驱动不可能运行成功的)。
    同时,也产生了一个新的问题,mysql 驱动的全限定类名字符串是在 java 类中写死的,一旦要改还是要修改
    源码。
    解决这个问题也很简单,使用配置文件配置。
    

    工厂模式解耦

    在实际开发中我们可以把三层的对象都使用配置文件配置起来,当启动服务器应用加载的时候,让一个类中的
    

    方法通过读取配置文件,把这些对象创建出来并存起来。在接下来的使用的时候,直接拿过来用就好了。
    那么,这个读取配置文件,创建和获取三层对象的类就是工厂。

    控制反转-Inversion Of Control

    上一小节解耦的思路有 2 个问题:
    1、存哪去?
    分析:由于我们是很多对象,肯定要找个集合来存。这时候有 Map 和 List 供选择。
     到底选 Map 还是 List 就看我们有没有查找需求。有查找需求,选 Map。
    所以我们的答案就是
    在应用加载时,创建一个 Map,用于存放三层对象。
    我们把这个 map 称之为容器。 2、还是没解释什么是工厂?
    工厂就是负责给我们从容器中获取指定对象的类。这时候我们获取对象的方式发生了改变。
    原来:
     我们在获取对象时,都是采用 new 的方式。是主动的。
    

    现在:
     我们获取对象时,同时跟工厂要,有工厂为我们查找或者创建对象。是被动的。
    

    这种被动接收的方式获取对象的思想就是控制反转,它是 spring 框架的核心之一。
    

    明确 ioc 的作用:
      削减计算机程序的耦合(解除我们代码中的依赖关系)。
    

    使用 spring 的 IOC 解决程序耦合

    基于 XML 的配置(入门案例)

    首先编制bean.xml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"
     xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans 
    http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
    </beans>
    

    让 spring 管理资源,在配置文件中配置 service 和 dao

    <!-- bean 标签:用于配置让 spring 创建对象,并且存入 ioc 容器之中
     id 属性:对象的唯一标识。
     class 属性:指定要创建对象的全限定类名
    -->
    <!-- 配置 service --> 
    <bean id="accountService" class="com.itheima.service.impl.AccountServiceImpl">
    </bean>
    <!-- 配置 dao --> <bean id="accountDao" class="com.itheima.dao.impl.AccountDaoImpl"></bean>
    

    测试配置是否成功

    /**
    * 模拟一个表现层
    * @author 黑马程序员
    * @Company 
    * @Version 1.0
    */
    public class Client {
    /**
     * 使用 main 方法获取容器测试执行
    */
    public static void main(String[] args) {
    //1.使用 ApplicationContext 接口,就是在获取 spring 容器
    ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("bean.xml");
    //2.根据 bean 的 id 获取对象
    IAccountService aService = (IAccountService) ac.getBean("accountService");
    System.out.println(aService);
    IAccountDao aDao = (IAccountDao) ac.getBean("accountDao");
    System.out.println(aDao);
    } }
    运行结果:
    
    

    Spring 基于 XML 的 IOC 细节

    ** BeanFactory 和 ApplicationContext 的区别**

    BeanFactory 才是 Spring 容器中的顶层接口。
    ApplicationContext 是它的子接口。
    BeanFactory 和 ApplicationContext 的区别:
    创建对象的时间点不一样。
    ApplicationContext:只要一读取配置文件,默认情况下就会创建对象。
    BeanFactory:什么使用什么时候创建对象。
    

    ApplicationContext 接口的实现类

    ClassPathXmlApplicationContext:
    它是从类的根路径下加载配置文件 推荐使用这种
    FileSystemXmlApplicationContext:
    它是从磁盘路径上加载配置文件,配置文件可以在磁盘的任意位置。
    AnnotationConfigApplicationContext:
    当我们使用注解配置容器对象时,需要使用此类来创建 spring 容器。它用来读取注解。
    

    IOC 中 bean 标签和管理对象细节

    bean 标签

    作用:
    用于配置对象让 spring 来创建的。
    默认情况下它调用的是类中的无参构造函数。如果没有无参构造函数则不能创建成功。
    属性:
    id:给对象在容器中提供一个唯一标识。用于获取对象。
    class:指定类的全限定类名。用于反射创建对象。默认情况下调用无参构造函数。
    scope:指定对象的作用范围。
    * singleton :默认值,单例的.
    * prototype :多例的.
    * request :WEB 项目中,Spring 创建一个 Bean 的对象,将对象存入到 request 域中.
    * session :WEB 项目中,Spring 创建一个 Bean 的对象,将对象存入到 session 域中.
    * global session :WEB 项目中,应用在 Portlet 环境.如果没有 集成环境那么
    globalSession 相当于 session.
    init-method:指定类中的初始化方法名称。
    destroy-method:指定类中销毁方法名称。
    

    bean 的作用范围和生命周期

    单例对象:scope="singleton"
    一个应用只有一个对象的实例。它的作用范围就是整个引用。
    生命周期:
    对象出生:当应用加载,创建容器时,对象就被创建了。
    对象活着:只要容器在,对象一直活着。
    对象死亡:当应用卸载,销毁容器时,对象就被销毁了。
    多例对象:scope="prototype"
    每次访问对象时,都会重新创建对象实例。
    生命周期:
    对象出生:当使用对象时,创建新的对象实例。
    对象活着:只要对象在使用中,就一直活着。
    对象死亡:当对象长时间不用时,被 java 的垃圾回收器回收了。
    

    实例化 Bean 的三种方式

    第一种方式:使用默认无参构造函数
    <!--在默认情况下:
    它会根据默认无参构造函数来创建类对象。如果 bean 中没有默认无参构造函数,将会创建失败。
    --> <bean id="accountService" class="com.itheima.service.impl.AccountServiceImpl"/>
    
    第二种方式:spring 管理静态工厂-使用静态工厂的方法创建对象
    /**
    * 模拟一个静态工厂,创建业务层实现类
    */
    public class StaticFactory {
          public static IAccountService createAccountService(){
               return new AccountServiceImpl();
          } 
    }
    <!-- 此种方式是:使用 StaticFactory 类中的静态方法 createAccountService 创建对象,并存入 spring 容器
    id 属性:指定 bean 的 id,用于从容器中获取
    class 属性:指定静态工厂的全限定类名
    factory-method 属性:指定生产对象的静态方法
    --> <bean id="accountService"class="com.itheima.factory.StaticFactory" factory-method="createAccountService"></bean>
    
    第三种方式:spring 管理实例工厂-使用实例工厂的方法创建对象
    /**
    * 模拟一个实例工厂,创建业务层实现类
    * 此工厂创建对象,必须现有工厂实例对象,再调用方法
    */
    public class InstanceFactory {
    public IAccountService createAccountService(){
    return new AccountServiceImpl();
    } }
    <!-- 此种方式是:
    先把工厂的创建交给 spring 来管理。
    然后在使用工厂的 bean 来调用里面的方法
    factory-bean 属性:用于指定实例工厂 bean 的 id。
    factory-method 属性:用于指定实例工厂中创建对象的方法。
    --> <bean id="instancFactory" class="com.itheima.factory.InstanceFactory"></bean> <bean id="accountService"
     factory-bean="instancFactory"
     factory-method="createAccountService"></bean>
    

    spring 的依赖注入

    依赖注入的概念

    依赖注入:Dependency Injection。它是 spring 框架核心 ioc 的具体实现。
    我们的程序在编写时,通过控制反转,把对象的创建交给了 spring,但是代码中不可能出现没有依赖的情况。
    ioc 解耦只是降低他们的依赖关系,但不会消除。例如:我们的业务层仍会调用持久层的方法。
    那这种业务层和持久层的依赖关系,在使用 spring 之后,就让 spring 来维护了。
    简单的说,就是坐等框架把持久层对象传入业务层,而不用我们自己去获取。
    

    构造函数注入

    <!-- 使用构造函数的方式,给 service 中的属性传值
    要求:
    类中需要提供一个对应参数列表的构造函数。
    涉及的标签:
    constructor-arg
    属性:
    index:指定参数在构造函数参数列表的索引位置
    type:指定参数在构造函数中的数据类型
    name:指定参数在构造函数中的名称 用这个找给谁赋值
    =======上面三个都是找给谁赋值,下面两个指的是赋什么值的==============
    value:它能赋的值是基本数据类型和 String 类型
    ref:它能赋的值是其他 bean 类型,也就是说,必须得是在配置文件中配置过的 bean
    -->
    <bean id="accountService" class="com.itheima.service.impl.AccountServiceImpl"> 
    <constructor-arg name="name" value="张三"></constructor-arg>
     <constructor-arg name="age" value="18"></constructor-arg> 
    <constructor-arg name="birthday" ref="now"></constructor-arg>
    </bean> <bean id="now" class="java.util.Date"></bean>
    

    set 方法注入

    <!-- 通过配置文件给 bean 中的属性传值:使用 set 方法的方式
    涉及的标签:
    property
    
    属性:
    name:找的是类中 set 方法后面的部分
    ref:给属性赋值是其他 bean 类型的
    value:给属性赋值是基本数据类型和 string 类型的
    实际开发中,此种方式用的较多。
    --> <bean id="accountService" class="com.itheima.service.impl.AccountServiceImpl"> 
    <property name="name" value="test"></property>
     <property name="age" value="21"></property>
     <property name="birthday" ref="now"></property>
    </bean> <bean id="now" class="java.util.Date"></bean>
    

    使用 p 名称空间注入数据(本质还是调用 set 方法)

    <beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
     xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
     xsi:schemaLocation=" http://www.springframework.org/schema/beans 
    http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
     
    <bean id="accountService" 
     class="com.itheima.service.impl.AccountServiceImpl4"
     p:name="test" p:age="21" p:birthday-ref="now"/>
    </beans>
    

    5 注入集合属性

    <!-- 注入集合数据
    List 结构的:
    array,list,set
    Map 结构的
    map,entry,props,prop
    --> 
    <bean id="accountService" class="com.itheima.service.impl.AccountServiceImpl">
    <!-- 在注入集合数据时,只要结构相同,标签可以互换 -->
    <!-- 给数组注入数据 --> <property name="myStrs"> <set><value>AAA</value> <value>BBB</value> <value>CCC</value>
    </set>
    </property>
    <!-- 注入 list 集合数据 --> <property name="myList"> <array> <value>AAA</value> <value>BBB</value> <value>CCC</value>
    </array>
    </property>
    <!-- 注入 set 集合数据 --> <property name="mySet"> <list><value>AAA</value> <value>BBB</value> <value>CCC</value>
    </list>
    </property>
    <!-- 注入 Map 数据 --> <property name="myMap"> <props> <prop key="testA">aaa</prop> <prop key="testB">bbb</prop>
    </props>
    </property>
    <!-- 注入 properties 数据 -->
    <property name="myProps"> <map><entry key="testA" value="aaa"></entry> <entry key="testB"> <value>bbb</value>
    </entry>
    </map>
    </property>
    </bean>
    
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