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[Java知识库]Spring中关于IOC的详解

1、Spring

1.1、简介

Spring：春天--------->>给软件行业带来了春天！
2002年，首次退出了Spring框架的雏形：interface21框架！
Spring框架于2004年3月24日正式发布1.0正式版。
Rod Johnson，Spring Framework创始人，著名作者。悉尼大学博士，但专业不是计算机，而是音乐学。
Spring理念：使现有的技术更加容易使用，本身是一个大杂烩，整合了现有的技术框架！
SSH：Struct2 + Spring + Hibernate
SSM：SpringMvc + Spring + Mybatis

如何下载Spring博客：https://blog.csdn.net/qingpengshan/article/details/79998970

官网：https://spring.io/projects/spring-framework#overview

官网下载地址：http://repo.spring.io/release/org/springframework/spring

GitHub: https://github.com/spring-projects/spring-framework

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.springframework/spring-webmvc -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework</groupId>
    <artifactId>spring-webmvc</artifactId>
    <version>5.3.22</version>
</dependency>
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.springframework/spring-webmvc -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework</groupId>
    <artifactId>spring-jdbc</artifactId>
    <version>5.3.22</version>
</dependency>

1.2、优点

Spring是一个开源的免费的框架（容器）！
Spring是一个轻量级的、非入侵式的框架！
控制反转（IOC），面向切面编程（AOP）
支持事务的处理，对框架整合的支持！

总结一句话：Spring就是一个轻量级的控制反转（IOC）和面向切面编程（AOP）的框架！

1.3、组成

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-9jv7ImIM-1662801861123)(C:\Users\user\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20220904185102053.png)]

1.4、拓展

在Spring的官网有这个介绍：现代化的Java开发！说白就是基于Spring的开发！

Spring Boot
- 一个快速开发的脚手架。
- 基于SpringBoot可以快速的开发单个微服务。
- 约定大于配置！
Spring Cloud
- SpringCloud是基于SpringBoot实现的。

因为现在大多数公司都在使用SpringBoot进行快速开发，学习SpringBoot的前提，需要完全掌握Spring及SpringMVC！承上启下的作用！

弊端：发展了太久之后，违背了原来的理念！配置十分繁琐，人称：”配置地狱！“

2、IOC理论推导

UserDao接口
UserDaoImpl实现类
UserService业务接口
UserServiceImpl业务实现类

在我们之前的业务中，用户的需求可能会影响我们原来的代码，我们需要根据用户的需求去修改源代码！如果程序代码量十分大，修改一次的成本代价十分昂贵！

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-1ebdTQU8-1662801861126)(C:\Users\user\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20220905100936310.png)]

我们使用一个set接口实现，已经发生了革命性的变化！

 private UserDao userDao;
    //利用set进行动态实现值的注入！
    public void setUserDao(UserDao userDao) {
        this.userDao = userDao;
    }

之前，程序是主动创建对象！控制权在程序员手上！
使用了set注入后，程序不再具有主动性，而是变成了被动的接收对象！

这种思想，从本质上解决了问题，我们程序员不用再去管理对象的创建了。系统的耦合性大大降低，可以更加专注的在业务的实现上！这是IOC的原型！

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-gcMTv19m-1662801861127)(C:\Users\user\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20220905101000034.png)]

**控制反转IOC( Inversion of Control),是一种设计思想，DI（依赖注入）是实现IOC的一种方法，**也有人认为DI只是IOC的另一种说法。没有IOC的程序中，我们使用面向对象编程，对象的创建与对象间的依赖关系完全硬编码在程序中，对象的创建由程序自己控制，控制反转后将对象的创建转移给第三方，个人认为所谓控制反转就是：获得依赖对象的方式反转了

控制反转是一种通过描述(XML或注解)并通过第三方去生产或获取特定对象的方式。在Spring中实现控制反转的是IoC容器，其实现方法是依赖注入( Dependency Injection,Dl)。

3、HelloSpring

UserDao

package com.hua.dao;
//接口
public interface UserDao {
    void getUser();
}

UserDaoImpl

package com.hua.dao;
public class UserDaoImpl implements UserDao{
    @Override
    public void getUser() {
        System.out.println("默认获取用户的数据");
    }
}

UserDaoMysqlImpl

package com.hua.dao;
public class UserDaoMysqlImpl implements UserDao{
    @Override
    public void getUser() {
        System.out.println("Mysql获取用户数据！");
    }
}

UserDaoOracleImpl

package com.hua.dao;
public class UserDaoOracleImpl implements UserDao{
    @Override
    public void getUser() {
        System.out.println("oracle获取数据！");
    }
}

UserService

package com.hua.service;
public interface UserService {
    void getUser();
}

UserServiceImpl

package com.hua.service;
import com.hua.dao.UserDao;
public class UserServiceImpl implements UserService{
//    private UserDao userDao = new UserDaoMysqlImpl();
    private UserDao userDao;
    //利用set进行动态实现值的注入！
    public void setUserDao(UserDao userDao) {
        this.userDao = userDao;
    }
    @Override
    public void getUser() {
        userDao.getUser();
    }
}

配置文件beans.xml如下

<?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">

    <bean id="mysqlImpl" class="com.hua.dao.UserDaoMysqlImpl"></bean>
    <bean id="oracleImpl" class="com.hua.dao.UserDaoOracleImpl"></bean>
    <bean id="sqlService" class="com.hua.dao.UserDaoSqlServiceImpl"></bean>
    <bean id="UserServiceImpl" class="com.hua.service.UserServiceImpl">
        <!--ref:引用Spring容器中创建好的容器
        value:具体的值，基本数据类型！
        -->
        <property name="userDao" ref="sqlService"></property>
    </bean>
</beans>

编写测试类MyTest

import com.hua.service.UserServiceImpl;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
public class MyTest {
    public static void main(String[] args) {
        //用户实际调用的是业务层，dao层他们不需要接触！
        //通过接口获取实现类，接口必须接收的是接口实现类
        /*UserService userService = new UserServiceImpl();
        ((UserServiceImpl) userService).setUserDao(new UserDaoSqlServiceImpl());
        userService.getUser();*/
        //获取applicationContext;拿到spring容器
        ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("beans.xml");
        //容器在手，天下我又，需要什么，就直接get什么！
        UserServiceImpl userServiceImpl = (UserServiceImpl) applicationContext.getBean("UserServiceImpl");
        userServiceImpl.getUser();
    }
}

思考：

Hello对象由谁创建？

hello对象由Spring创建
Hello对象的属性是怎么设置的？

hello对象的属性是由Spring容器设置的

这个过程就叫控制反转（IOC）

控制：谁来控制对象的创建，传统应用程序的对象是由程序本身控制创建的，使用 Spring后，对象是由 Spring来创建的

反转：程序本身不创建对象，而变成被动的接收对象

依赖注入：就是利用set方法来进行注入的

IOC：是一种编程思想，由主动的编程变成被动的接收

可以通过 newClassPathXmlApplicationContext去测览一下底层源码

所谓的IOC,一句话搞定：对象由 Spring来创建，管理，装配！

4、IOC创建对象的方式

使用无参构造创建对象，默认！

假设我们要使用有参构造创建对象。

下标赋值

    <!--1、下标赋值-->
    <bean id="user" class="com.hua.pojo.User">
        <constructor-arg index="0" value="hua"/>
    </bean>

类型

<!--2、通过类型创建，不建议使用-->
    <bean id="user" class="com.hua.pojo.User">
        <constructor-arg type="java.lang.String" value="huahua"/>
    </bean>

参数名

<!--3、直接通过参数名-->
    <bean id="user" class="com.hua.pojo.User">
        <constructor-arg name="name" value="break"></constructor-arg>
    </bean>

总结：在配置文件加载的时候，容器中管理的对象就已经初始化了！

5、Spring配置

5.1、别名

    <!--别名，如果添加了别名，我们也可以使用别名获取到这个对象-->
    <alias name="user" alias="us"/>

5.2、Bean的配置

    <!--
    id : bean的唯一标识符，也就是相当于我们学的对象名
    class : bean对象所对应的全限定名 ：包名 + 类型
    name : 也是别名，而且name可以同时取多个别名
    -->
    <bean id="userT" class="com.hua.pojo.User1" name="user2,u2">
        <property name="name" value="花花"/>
    </bean>

5.3、import

这个import，一般用于团队开发使用，他可以将多个配置文件，导入合并为一个。

假设，现在项目中有多个人开发，这三个负责不同的类开发，不同的类需要注册在不同的bean中，我们可以利用import将所有人的beans.xml合并为一个总的！

张三----->>beans1.xml
李四----->>beans2.xml
王五----->>beans3.xml

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"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">

    <import resource="beans.xml"/>
    <import resource="beans2.xml"/>

</beans>

使用的时候，自己使用总的配置就可以了

6、依赖注入(DI)

6.1、构造器注入

前面已经说过了

6.2、Set方式注入【重点】

依赖注入：Set注入！
- 依赖：bean对象的创建依赖于容器
- 注入：bean对象中的所有属性，由容器来注入!

【环境搭建】

复杂类型
真实测试对象

beans.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"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
    <bean id="student" class="com.hua.pojo.Student">
        <!--第一种，普通值注入，value-->
        <property name="name" value="花花"/>

        <!--第二种，Bean注入-->
        <property name="address" ref="address"/>

        <!--第三种，数组注入-->
        <property name="book">
            <array>
                <value>红楼梦</value>
                <value>西游记</value>
                <value>水浒传</value>
                <value>三国演义</value>
            </array>
        </property>

        <!--第四种，List注入-->
        <property name="hobbys">
            <list>
                <value>唱歌</value>
                <value>跳舞</value>
                <value>画画</value>
            </list>
        </property>

        <!--第五种，map注入-->
        <property name="card">
            <map>
                <entry key="身份证" value="23133342"/>
                <entry key="校园卡" value="243894892839"/>
            </map>
        </property>

        <!--第六种，Set注入-->
        <property name="game">
            <set>
                <value>王者荣耀</value>
                <value>开心消消乐</value>
            </set>
        </property>

        <!--第七种，Null（空值）注入-->
        <property name="wife">
            <null/>
        </property>

        <!--第八种，Properties注入-->
        <property name="info">
            <props>
                <prop key="学号">2020440223</prop>
                <prop key="性别">女</prop>
            </props>
        </property>

    </bean>
    <bean id="address" class="com.hua.pojo.Address">
        <property name="address" value="重庆"/>
    </bean>
</beans>

6.3、拓展方式注入

我们可以使用p命名空间和c命名空间

<!--P命名空间注入，可以直接注入属性的值-->
<bean id="user" class="com.hua.pojo.User" p:name="小小" p:age="12"/>

<!--c命名空间注入，通过构造器注入：construct-args-->
<bean id="user2" class="com.hua.pojo.User" c:name="微微" c:age="18" scope="prototype"/>

测试

public static void main(String[] args) {
    ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("UserBeans.xml");
    User user =(User) applicationContext.getBean("user");
    System.out.println(user.toString());
}

注意点：p命名和c命名空间不能直接使用，需要导入xml约束

xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"
xmlns:c="http://www.springframework.org/schema/c"

6.4、bean的作用域

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-P81jA3JJ-1662801861129)(C:\Users\user\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20220909080824945.png)]

1、Singleton Scope(单例模式)

Spring的默认机制

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-L8jMYHIr-1662801861130)(C:\Users\user\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20220909080930947.png)]

<bean id="user2" class="com.hua.pojo.User" c:name="微微" c:age="18" scope="singleton"/>

2、Prototype Scope（原型模式）

每次从容器中get的时候，都会产生一个新的对象！

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-dVexHW4S-1662801861130)(C:\Users\user\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20220909081155129.png)]

<bean id="user2" class="com.hua.pojo.User" c:name="微微" c:age="18" scope="prototype"/>

3、其余的request、session、application这些个只能在web开发中使用到！

7、Bean的自动转配

自动装配是Spring满足bean依赖的一种方式！
Spring会在上下文中自动寻找，并自动给bean装配属性！

在Spring中有三种装配的方式

在xml中显示的配置
在java中显示配置
隐式的自动装配bean【重点】

7.1、测试

环境搭建
- 一个人有两个宠物！

7.2、byName自动装配

<bean id="cat" class="com.hua.pojo.Cat"/>
<bean id="dog2" class="com.hua.pojo.Dog"/>
<bean id="people" class="com.hua.pojo.People" autowire="byName"/>

7.3、byType自动装配

<bean id="cat" class="com.hua.pojo.Cat"/>
<bean id="dog2" class="com.hua.pojo.Dog"/>
<bean id="people" class="com.hua.pojo.People" autowire="byType"/>
    <!--
    byName: 会自动在容器上下文中查找，和自己对象set方法后面的值对应的bean id！
    byType: 会自动在容器上下文中查找，和自己对象属性雷翔相同的bean！
    -->

小结：

byName的时候，需要保证所有的bean的id唯一，并且这个bean需要和自动注入的属性的set方法的值一致！
byType的时候，需要保证所有的bean的class唯一，并且这个bean需要和自动注入的属性的类型一致！

7.4、使用注解实现自动装配

jdk1.5支持的注解，Spring2.5就支持注解了！

The introduction of annotation-based configuration raised the question of whether this approach is “better” than XML.

要使用注解须知：

导入约束：context约束

配置注解的支持： context:annotation-config/ 【重要！】

<?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:context="http://www.springframework.org/schema/context"
    xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
        https://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
        http://www.springframework.org/schema/context
        https://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">

    <context:annotation-config/>

</beans>

@Autowired

直接在属性上使用即可！也可以在set方式上使用！

使用@Autowired我们可以不用编写Set方法了，前提是你这个自动装配的属性在IOC（spring）容器中存在且符合名字byname！

科普：

@Nullable  字段标记了这个注解，说明这个字段可以为null！

public @interface Autowired {
  boolean required() default true;
}

//如果显示定义了Autowired的required属性为false。说明这个对象可以为null，否则不允许为空
@Autowired(required = false)

如果@Autowired自动装配的环境比较复杂，自动装配无法通过一个注解【@Autowired】完成的时候，我可以使用@Qualifier(value = “xxx”)去配合@Autowired的使用，指定一个唯一的bean对象注入！

public class People {

    @Autowired
    private Cat cat;
    @Autowired
    @Qualifier(value = "dog22")
    private Dog dog;
    private String name;
}

@Resource注解

public class People {

    @Resource(name = "cat")
    private Cat cat;
    @Resource
    private Dog dog;
    private String name;
}

小结：

@Resource和 @Autowired的区别：

都是用来自动装配的，都可以放在属性字段上
@Autowired通过byType的方式实现，而且必须要求这个对象存在！【常用】
@Resource默认通过byname的方式实现,如果找不到名字，则通过byType方式实现！如果两个都找不到的情况，就报错！【常用】
执行顺序不同：@Autowired通过byType的方式实现。@Resource默认通过byname的方式实现

8、使用注解开发

在Spring4之后，要使用注解开发，必须要保证AOP的包导入了

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-SKe5j81d-1662801861131)(C:\Users\user\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20220910150712052.png)]

在使用注解需要导入context约束，增加注解的支持

<?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:context="http://www.springframework.org/schema/context"
    xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
        https://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
        http://www.springframework.org/schema/context
        https://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">

    <context:annotation-config/>

</beans>

bean

属性如何注入

//等价于    <bean id="user" class="com.hua.pojo.User"/>
//@Component 组件

@Component
public class User {
    //相当于<property name="name" value="花花呀"/>
    @Value("花花呀")
    public String name;

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

衍生的注解

@Component有几个衍生注解，我们在web开发中，会按照MVC三层架构分层！
- dao 【@Repository】
- service 【@Service】
- controller 【@Controller】
  
  这四个注解功能都是一样的，都是代表将某个类注册到spring容器中，装配Bean

自动装配注解【前面见过】

- @Autowired：自动装配，通过类型，名字
    如果Autowired不能唯一自动装配上属性，则需要通过@Qualifier(value = "xxx")
- @Nullable  字段标记了这个注解，说明这个字段可以为null！
- @Resource：自动转配通过名字，类型

作用域

@Component
@Scope(value = "singleton")
public class User {
    //相当于<property name="name" value="花花呀"/>
    @Value("花花呀")
    public String name;

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

小结

xml与注解：
- xml更加万能，适用于任何场合！维护简单，方便
- 注解不是自己的类，使用不了，维护相对复杂
xml与注解最佳实践：
- xml用来管理bean；
- 注解只负责完成属性的注入。
- 我们在使用的过程中，只需要注意一个问题：必须要注解生效，就需要开启注解的支持
```
    
    <context:component-scan base-package="com.hua"/>
    <context:annotation-config/>
```

9、使用Java的方式配置Spring

我们现在要完全使用Spring的xml配置了，全权交给java来做！

JavaConfig是Spring的一个子项目，在Spring4之后，它成为了一个核心功能！

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-SvQXnFa8-1662801861132)(C:\Users\user\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20220910155317307.png)]

配置类

package com.hua.Config;

import com.hua.pojo.User;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.ComponentScan;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.context.annotation.Import;

@Configuration
//这个也会被Spring容器托管，注册到容器中，因为她本来就是一个@Component，
//@Configuration代表这是一个配置类，就和我们之前看得bean.xml是一样的

@ComponentScan("com.hua.pojo")
@Import(MyConfig2.class)
public class MyConfig {


    //注册一个bean，就相当于我们之前写的一个bean标签
    //这个方法的名字，就相当于bean标签中的id属性
    //这个方法的返回值，就相当于bean标签中的class属性
    @Bean
    public User getUser(){
        return new User();//就是返回要注入到Bean的对象！
    }
}

package com.hua.pojo;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.stereotype.Component;
//这里这个注解的意思，就是说明这个类被Spring接管了，注册到了容器中
@Component
public class User {
    private String name;

    public String getName() {
        return name;
    }

    @Value("桉森屿夏") //属性注入值
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "User{" +
                "name='" + name + '\'' +
                '}';
    }
}

测试类

public class MyTest {
    @Test
    public void test1(){
//如果完全使用了配置类方式去做，我们就只能通过AnnotationConfigApplicationContext 上下文来获取容器，通过配置类的class对象加载！
        AnnotationConfigApplicationContext acac = new AnnotationConfigApplicationContext(MyConfig.class);
        User getUser = acac.getBean("getUser", User.class);
        System.out.println(getUser.getName());
    }
}