詳解Spring的核心機(jī)制依賴注入
對(duì)于一般的Java項(xiàng)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(duì)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(gè)Java實(shí)例(調(diào)用者)需另一個(gè)Java實(shí)例(被調(diào)用者)時(shí),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(shí)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(yùn)行過程中,如需另一個(gè)對(duì)象協(xié)作(調(diào)用它的方法、訪問他的屬性)時(shí),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(duì)調(diào)用者和被調(diào)用者幾乎無任何要求,完全支持對(duì)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(shí)例
構(gòu)造注入:IoC容器使用構(gòu)造器來注入被依賴的實(shí)例
理解依賴注入:
一個(gè)人(Java實(shí)例,調(diào)用者)需要一把斧子(Java實(shí)例,被調(diào)用者)
在原始社會(huì)里,幾乎沒有社會(huì)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(duì)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(gè)被調(diào)用者
進(jìn)入工業(yè)社會(huì),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(shí)需要斧子的人(調(diào)用者)找到工廠,購(gòu)買斧子,無須關(guān)心斧子的制造過程;對(duì)應(yīng)簡(jiǎn)單工廠設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)
進(jìn)入“共產(chǎn)主義”社會(huì),需要斧子的人甚至無須定位工廠,“坐等”社會(huì)提供即可;調(diào)用者無須關(guān)心被調(diào)用者的實(shí)現(xiàn),無須理會(huì)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(shí)現(xiàn)分離,從而提供更好的解耦;對(duì)于一個(gè)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(gè)接口,該接口定義了該組件應(yīng)實(shí)現(xiàn)的功能,但功能的實(shí)現(xiàn)則由其實(shí)現(xiàn)類提供
Axe接口:
public interface Axe {
// Axe接口里有個(gè)砍的方法
public String chop();
}
實(shí)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(shí)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(shí)例 -->
bean id="stoneAxe" class="com.StoneAxe" />
/beans>
測(cè)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(shí)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(kuò)展性,進(jìn)一步簡(jiǎn)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(shí)例通常會(huì)指定:
id :指定該Bean的唯一標(biāo)識(shí),程序通過id屬性值來訪問該Bean實(shí)例
class :指定該Bean的實(shí)現(xiàn)類, 此處不可再用接口 ,必須使用實(shí)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(shí)現(xiàn)類的實(shí)例
Spring會(huì)自動(dòng)接管每個(gè)bean.../>定義里的property.../>元素定義,Spring會(huì)在調(diào)用無參構(gòu)造器后、創(chuàng)建默認(rèn)Bean實(shí)例后、調(diào)用對(duì)應(yīng)的setter方法為程序注入屬性值
每個(gè)Bean的id屬性是該Bean的唯一標(biāo)識(shí),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(gè)基本要點(diǎn):
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(dòng)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(shí)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(shí)例,并為之注入依賴關(guān)系
三、構(gòu)造注入
在構(gòu)造實(shí)例時(shí),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(shí)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(duì)象依賴于axe對(duì)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(gè)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(shí)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(shí)例 -->
bean id="chinese" class="com.Chinese">
!-- 使用構(gòu)造注入,為chinese實(shí)例注入stoneAxe實(shí)例 -->
constructor-arg ref="stoneAxe" />
/bean>
!-- 配置stoneAxe實(shí)例 -->
bean id="stoneAxe" class="com.StoneAxe" />
/beans>
constructor-arg.../>元素指定了一個(gè)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(gè)Axe參數(shù)的構(gòu)造器來創(chuàng)建chinese實(shí)例,因?yàn)槭褂昧擞袇?shù)的構(gòu)造器創(chuàng)建實(shí)例,所以當(dāng)Bean實(shí)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(shí)可指定一個(gè)index屬性,用于指定該構(gòu)造參數(shù)值將作為第幾個(gè)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(gè)構(gòu)造參數(shù)
執(zhí)行效果與使用設(shè)置注入時(shí)的執(zhí)行效果完全一樣。區(qū)別在于:創(chuàng)建Person實(shí)例中Axe屬性的時(shí)機(jī)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(gè)Bean實(shí)例,然后調(diào)用對(duì)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(shí)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(duì)比
相比之下,設(shè)值注入有如下優(yōu)點(diǎn):
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(duì)于復(fù)雜的依賴關(guān)系,若采用構(gòu)造注入,會(huì)導(dǎo)致構(gòu)造器過于臃腫,難以閱讀;Spring在創(chuàng)建Bean實(shí)例時(shí),需同時(shí)實(shí)例化其依賴的全部實(shí)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(diǎn):
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(duì)于依賴關(guān)系無需變化的Bean,構(gòu)造注入更有用處;因?yàn)闆]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(duì)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(duì)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(duì)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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