感謝本文的原作者讓我對Guice可以初步的瞭解一點,出於項目的考慮,有時候Spring並不能作爲一個通用的框架,尤其需要一個輕量級的純DI框架時,個人認爲Guice是個不錯的選擇。在文章最後還附了一段關於Spring和Guice的比較,有興趣的童鞋可以看看
本文出處:http://blog.csdn.net/derekjiang/article/details/7231490
一. 概述
Guice是一個輕量級的DI框架。本文對Guice的基本用法作以介紹。
本文的所有例子基於Guice 3.0
考慮到是入門介紹,本文中並未涉及到AOP相關內容,如有需要還請參考上面鏈接。
二. 舉例說明Guice的用法
Guice本身只是一個輕量級的DI框架,首先我們通過一個例子來看看怎麼使用Guice。首先有一個需要被實現的接口:
public interface BillingService {
/**
* Attempts to charge the order to the credit card. Both successful and
* failed transactions will be recorded.
*
* @return a receipt of the transaction. If the charge was successful, the
* receipt will be successful. Otherwise, the receipt will contain a
* decline note describing why the charge failed.
*/
Receipt chargeOrder(PizzaOrder order, CreditCard creditCard);
}
然後,有一個實現該接口的實現類:
class RealBillingService implements BillingService {
private final CreditCardProcessor processor;
private final TransactionLog transactionLog;
@Inject
RealBillingService(CreditCardProcessor processor,
TransactionLog transactionLog) {
this.processor = processor;
this.transactionLog = transactionLog;
}
@Override
public Receipt chargeOrder(PizzaOrder order, CreditCard creditCard) {
}
}
現在接口有了,實現類也有了,接下來就是如何將接口和實現類關聯的問題了,在Guice中需要定義Module來進行關聯
public class BillingModule extends AbstractModule {
@Override
protected void configure() {
/*
* This tells Guice that whenever it sees a dependency on a
* TransactionLog, it should satisfy the dependency using a
* DatabaseTransactionLog.
*/
bind(TransactionLog.class).to(DatabaseTransactionLog.class);
/*
* Similarly, this binding tells Guice that when CreditCardProcessor is
* used in a dependency, that should be satisfied with a
* PaypalCreditCardProcessor.
*/
bind(CreditCardProcessor.class).to(PaypalCreditCardProcessor.class);
}
}
好了,現在萬事俱備,就讓我們一起看看怎麼使用Guice進行依賴注入吧:
public static void main(String[] args) {
/*
* Guice.createInjector() takes your Modules, and returns a new Injector
* instance. Most applications will call this method exactly once, in their
* main() method.
*/
Injector injector = Guice.createInjector(new BillingModule());
/*
* Now that we've got the injector, we can build objects.
*/
RealBillingService billingService = injector.getInstance(RealBillingService.class);
}
以上就是使用Guice的一個完整的例子,很簡單吧,不需要繁瑣的配置,只需要定義一個Module來表述接口和實現類,以及父類和子類之間的關聯關係的綁定。本文不對比guice和spring,只是單純介紹Guice的用法。
三. 綁定方式的介紹
從上面我們可以看出,其實對於Guice而言,程序員所要做的,只是創建一個代表關聯關係的Module,然後使用這個Module即可得到對應關聯的對象。因此,主要的問題其實就是在如何關聯實現類和接口(子類和父類)。1. 在自定義的Module類中進行綁定
1.1 在configure方法中綁定
1.1.1 鏈式綁定
鏈式綁定是最簡單,最直接,也是使用最多的綁定方式。
protected void configure() {
bind(TransactionLog.class).to(DatabaseTransactionLog.class);
}
就是直接把一種類型的class對象綁定到另外一種類型的class對象,這樣,當外界獲取TransactionLog時,其實返回的就是一個DatabaseTransactionLog對象。當然,鏈式綁定也可以串起來,如:
protected void configure() {
bind(TransactionLog.class).to(DatabaseTransactionLog.class);
bind(DatabaseTransactionLog.class).to(MySqlDatabaseTransactionLog.class);
}
這樣,當外界請求TransactionLog時,其實返回的就會是一個MySqlDatabaseTransactionLog對象。
1.1.2 註解(Annotations)綁定
鏈式綁定針對於同樣的類型都綁定到同一種目標類型時,非常好用,但是對於一個接口有多種實現的時候,鏈式綁定就不好區分該用哪種實現了。可以把Annotations綁定方式看作是鏈式綁定的一種擴展,專門用來解決這種同一個接口有多種實現的問題。Annotations綁定又可以分爲兩種,一種是需要自己寫Annotations,另外一種則簡化了一些。1.1.2.1 自己寫Annotations的方式
首先,寫一個註解
import com.google.inject.BindingAnnotation;
import java.lang.annotation.Target;
import java.lang.annotation.Retention;
import static java.lang.annotation.RetentionPolicy.RUNTIME;
import static java.lang.annotation.ElementType.PARAMETER;
import static java.lang.annotation.ElementType.FIELD;
import static java.lang.annotation.ElementType.METHOD;
@BindingAnnotation
@Target({ FIELD, PARAMETER, METHOD })
@Retention(RUNTIME)
public @interface PayPal {
}
然後,使用這個註解去修飾目標字段或參數,如:
public class RealBillingService implements BillingService {
@Inject
public RealBillingService(@PayPal CreditCardProcessor processor,
TransactionLog transactionLog) {
}
}
或
public class RealBillingService implements BillingService {
@Inject
@Www
private CreditCardProcessor processor;
}
最後,在我們進行鏈式綁定時,就可以區分一個接口的不同實現了,如:
bind(CreditCardProcessor.class)
.annotatedWith(PayPal.class)
.to(PayPalCreditCardProcessor.class);
這樣,被Annotations PayPal?修飾的CreditCardProcessor就會被綁定到目標實現類PayPalCreditCardProcessor。如果有其他的實現類,則可把用不同Annotations修飾的CreditCardProcessor綁定到不同的實現類
1.1.2.2 使用@Named的方式
使用@Named的方式和上面自己寫Annotation的方式很類似,只不過做了相應的簡化,不再需要自己去寫Annotation了。
public class RealBillingService implements BillingService {
@Inject
public RealBillingService(@Named("Checkout") CreditCardProcessor processor,
TransactionLog transactionLog) {
}
}
直接使用@Named修飾要注入的目標,並起個名字,下面就可以把用這個名字的註解修飾的接口綁定到目標實現類了
bind(CreditCardProcessor.class)
.annotatedWith(Names.named("Checkout"))
.to(CheckoutCreditCardProcessor.class);
1.1.3 實例綁定
上面介紹的鏈式綁定是把接口的class對象綁定到實現類的class對象,而實例綁定則可以看作是鏈式綁定的一種特例,它直接把一個實例對象綁定到它的class對象上。
bind(String.class)
.annotatedWith(Names.named("JDBC URL"))
.toInstance("jdbc:mysql://localhost/pizza");
bind(Integer.class)
.annotatedWith(Names.named("login timeout seconds"))
.toInstance(10);
需要注意的是,實例綁定要求對象不能包含對自己的引用。並且,儘量不要對那種創建實例比較複雜的類使用實例綁定,否則會讓應用啓動變慢
1.1.4 Provider綁定
在下面會介紹基於@Provides方法的綁定。其實Provider綁定是基於@Provides方法綁定的後續發展,所以應該在介紹完基於@Provides方法綁定之後再來介紹,不過因爲Provider綁定也是在configure方法中完成的,而本文又是按照綁定的位置來組織的,因爲就把Provider綁定放在這了,希望大家先跳到後面看過基於@Provides方法的綁定再回來看這段。在使用基於@Provides方法綁定的過程中,如果方法中創建對象的過程很複雜,我們就會考慮,是不是可以把它獨立出來,形成一個專門作用的類。Guice提供了一個接口:
public interface Provider {
T get();
}
實現這個接口,我們就會得到專門爲了創建相應類型對象所需的類:
public class DatabaseTransactionLogProvider implements Provider {
private final Connection connection;
@Inject
public DatabaseTransactionLogProvider(Connection connection) {
this.connection = connection;
}
public TransactionLog get() {
DatabaseTransactionLog transactionLog = new DatabaseTransactionLog();
transactionLog.setConnection(connection);
return transactionLog;
}
}
這樣以來,我們就可以在configure方法中,使用toProvider方法來把一種類型綁定到具體的Provider類。當需要相應類型的對象時,Provider類就會調用其get方法獲取所需的對象。
其實,個人感覺在configure方法中使用Provider綁定和直接寫@Provides方法所實現的功能是沒有差別的,不過使用Provider綁定會使代碼更清晰。而且當提供對象的方法中也需要有其他類型的依賴注入時,使用Provider綁定會是更好的選擇。
1.1.5 無目標綁定
無目標綁定是鏈接綁定的一種特例,在綁定的過程中不指明目標,如:
bind(MyConcreteClass.class);
bind(AnotherConcreteClass.class).in(Singleton.class);
如果使用註解綁定的話,就不能用無目標綁定,必須指定目標,即使目標是它自己。如:
bind(MyConcreteClass.class).annotatedWith(Names.named("foo")).to(MyConcreteClass.class);
bind(AnotherConcreteClass.class).annotatedWith(Names.named("foo")).to(AnotherConcreteClass.class).in(Singleton.class);
無目標綁定,主要是用於與被@ImplementedBy 或者 @ProvidedBy修飾的類型一起用。如果無目標綁定的類型不是被@ImplementedBy 或者 @ProvidedBy修飾的話,該類型一定不能只提供有參數的構造函數,要麼不提供構造函數,要麼提供的構造函數中必須有無參構造函數。因爲guice會默認去調用該類型的無參構造函數。
1.1.6 指定構造函數綁定
在configure方法中,將一種類型綁定到另外一種類型的過程中,指定目標類型用那種構造函數生成對象。
public class BillingModule extends AbstractModule {
@Override
protected void configure() {
try {
bind(TransactionLog.class).toConstructor(
DatabaseTransactionLog.class
.getConstructor(DatabaseConnection.class));
} catch (NoSuchMethodException e) {
addError(e);
}
}
}
這種綁定方式主要用於不方便用註解@Inject修飾目標類型的構造函數的時候。比如說目標類型是第三方提供的類型,或者說目標類型中有多個構造函數,並且可能會在不同情況採用不同的構造函數。
1.1.7 Built-in綁定
Built-in綁定指的是不用程序員去指定,Guice會自動去做的綁定。目前,Guice所支持的Built-in綁定只有對java.util.logging.Logger的綁定。個人感覺,所謂的Built-in綁定,只是在比較普遍的東西上爲大家帶來方便的一種做法。
@Singleton
public class ConsoleTransactionLog implements TransactionLog {
private final Logger logger;
@Inject
public ConsoleTransactionLog(Logger logger) {
this.logger = logger;
}
public void logConnectException(UnreachableException e) {
/* the message is logged to the "ConsoleTransacitonLog" logger */
logger.warning("Connect exception failed, " + e.getMessage());
}
}
1.2 在@Provides方法中進行綁定
當你只是需要在需要的時候,產生相應類型的對象的話,@Provides Methods是個不錯的選擇。方法返回的類型就是要綁定的類型。這樣當需要創建一個該類型的對象時,該provide方法會被調用,從而得到一個該類型的對象。
public class BillingModule extends AbstractModule {
@Override
protected void configure() {
...
}
@Provides
TransactionLog provideTransactionLog() {
DatabaseTransactionLog transactionLog = new DatabaseTransactionLog();
transactionLog.setJdbcUrl("jdbc:mysql://localhost/pizza");
transactionLog.setThreadPoolSize(30);
return transactionLog;
}
}
需要注意的是Provide方法必須被@Provides所修飾。同時,@Provides方法綁定方式是可以和上面提到的註解綁定混合使用的,如:
@Provides
@PayPal
CreditCardProcessor providePayPalCreditCardProcessor(
@Named("PayPal API key") String apiKey) {
PayPalCreditCardProcessor processor = new PayPalCreditCardProcessor();
processor.setApiKey(apiKey);
return processor;
}
這樣一來,只有被@PayPal修飾的CreditCardProcessor對象纔會使用provide方法來創建對象,同時
2. 在父類型中進行綁定
2.1 @ImplementedBy
在定義父類型的時候,直接指定子類型的方式。這種方式其實和鏈式綁定的效果是完全一樣的,只是聲明綁定的位置不同。
和鏈式綁定不同的是它們的優先級,@ImplementedBy實現的是一種default綁定,當同時存在@ImplementedBy和鏈式綁定時,鏈式綁定起作用。
@ImplementedBy(PayPalCreditCardProcessor.class)
public interface CreditCardProcessor {
ChargeResult charge(String amount, CreditCard creditCard)
throws UnreachableException;
}
等價於:
bind(CreditCardProcessor.class).to(PayPalCreditCardProcessor.class);
2.2 @ProvidedBy
在定義類型的時候直接指定子類型的Provider類。
@ProvidedBy(DatabaseTransactionLogProvider.class)
public interface TransactionLog {
void logConnectException(UnreachableException e);
void logChargeResult(ChargeResult result);
}
等價於:
bind(TransactionLog.class)
.toProvider(DatabaseTransactionLogProvider.class);
並且,和@ImplementedBy類似,@ProvidedBy的優先級也比較低,是一種默認實現,當@ProvidedBy和toProvider函數兩種綁定方式並存時,後者有效。
3. 在子類型中進行注入
3.1 構造函數注入
在構造函數綁定中,Guice要求目標類型要麼有無參構造函數,要麼有被@Inject註解修飾的構造函數。這樣,當需要創建該類型的對象時,Guice可以幫助進行相應的綁定,從而生成對象。在Guice創建對象的過程中,其實就是調用該類型被@Inject註解修飾的構造函數,如果沒要@Inject註解修飾的構造函數,則調用無參構造函數。在使用構造函數綁定時,無需再在Module中定義任何綁定關係。這裏需要注意的是,Guice在創建對象的過程中,無法初始化該類型的內部類(除非內部類有static修飾符),因爲內部類會有隱含的對外部類的引用,Guice無法處理。
public class PayPalCreditCardProcessor implements CreditCardProcessor {
private final String apiKey;
@Inject
public PayPalCreditCardProcessor(@Named("PayPal API key") String apiKey) {
this.apiKey = apiKey;
}
}
3.2 屬性注入 屬性綁定的目的是告訴Guice,當創建該類型的對象時,哪些屬性也需要進行依賴注入。用一個例子來看:
首先,有一個接口:
package guice.test;
import com.google.inject.ImplementedBy;
@ImplementedBy(SayHello.class)
public interface Talk {
public void sayHello();
}
該接口指明瞭它的實現類SayHello
package guice.test;
public class SayHello implements Talk {
@Override
public void sayHello() {
System.out.println("Say Hello!");
}
}
接下來就是屬性注入的例子:
package guice.test;
import com.google.inject.Inject;
public class FieldDI {
@Inject
private Talk bs;
public Talk getBs() {
return bs;
}
}
這裏面,指明熟悉Talk類型的bs將會被注入。使用的例子是:
package guice.test;
import com.google.inject.Guice;
import com.google.inject.Injector;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Injector injector = Guice.createInjector(new BillingModule());
FieldDI fdi = injector.getInstance(FieldDI.class);
fdi.getBs().sayHello();
}
}
如果我們沒有用@Inject修飾Talk bs的話,就會得到如下錯誤:
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
如果我們用@Inject修飾Talk bs了,但是Talk本身沒有被@ImplementedBy修飾的話,會得到如下錯誤:
Exception in thread "main" com.google.inject.ConfigurationException: Guice configuration errors:
1) No implementation for guice.test.Talk was bound.
while locating guice.test.Talk
for field at guice.test.FieldDI.bs(FieldDI.java:5)
while locating guice.test.FieldDI
1 error
at com.google.inject.internal.InjectorImpl.getProvider(InjectorImpl.java:1004)
at com.google.inject.internal.InjectorImpl.getProvider(InjectorImpl.java:961)
at com.google.inject.internal.InjectorImpl.getInstance(InjectorImpl.java:1013)
at guice.test.Test.main(Test.java:24)
另外,屬性注入的一種特例是注入provider。如:
public class RealBillingService implements BillingService {
private final Provider processorProvider;
private final Provider transactionLogProvider;
@Inject
public RealBillingService(Provider processorProvider,
Provider transactionLogProvider) {
this.processorProvider = processorProvider;
this.transactionLogProvider = transactionLogProvider;
}
public Receipt chargeOrder(PizzaOrder order, CreditCard creditCard) {
CreditCardProcessor processor = processorProvider.get();
TransactionLog transactionLog = transactionLogProvider.get();
/* use the processor and transaction log here */
}
}
其中,Provider的定義如下:
public interface Provider {
T get();
}
3.3 Setter方法注入
有了上面的基礎我們再來看Setter注入就非常簡單了,只不過在setter方法上增加一個@Inject註解而已。 還是上面的例子,只是有一點修改:
package guice.test;
import com.google.inject.Inject;
public class FieldDI {
@Inject
public void setBs(Talk bs) {
this.bs = bs;
}
private Talk bs;
public Talk getBs() {
return bs;
}
}
四. 對象產生的Scopes
在默認情況下,每次通過Guice去請求對象時,都會得到一個新的對象,這種行爲是通過Scopes去配置的。Scope的配置使得我們重用對象的需求變得可能。目前,Guice支持的Scope有@Singleton, @SessionScoped, @RequestScoped。
同樣,程序員也可以自定義自己的Scope,本文不涉及自定義scope,如果有興趣,請參考:http://code.google.com/p/google-guice/wiki/CustomScopes
下面我們就以@Singleton舉例說明怎麼來告訴Guice我們要以@Singleton的方式產生對象:
1. 在定義子類型時聲明
@Singleton
public class InMemoryTransactionLog implements TransactionLog {
/* everything here should be threadsafe! */
}
2.在module的configure方法中做綁定時聲明
bind(TransactionLog.class).to(InMemoryTransactionLog.class).in(Singleton.class);
3.在module的Provides方法裏聲明
@Provides @Singleton
TransactionLog provideTransactionLog() {
}
這裏有一點需要注意的是,如果發生下面的情況:
bind(Bar.class).to(Applebees.class).in(Singleton.class);
bind(Grill.class).to(Applebees.class).in(Singleton.class);
這樣一共會生成2個Applebees對象,一個給Bar用,一個給Grill用。如果在上面的配置的情況下,還有下面的配置
bind(Applebees.class).in(Singleton.class);
這樣一來,Bar和Grill就會共享同樣的對象了。
附:關於選擇Spring還是Google-Guice的一些想法
Spring已經出來好多年了,當年是作爲輕量級J2EE容器和EJB抗衡的,不過隨着技術和時間的發展,Spring越來越全面,越來越強大,也就越來越Heavy了。而且,在使用Spring的過程中,因爲所有Bean直接的關聯都是在XML配置文件中完成的,於是當系統變大之後,XML配置中的內容會非常的多,感覺會很亂。
Google-Guice是最近幾年剛剛出來的一種DI框架,它的好處就是簡單,輕量級,快。Guice中的Bean之間的關聯都是在Module中定義的,如果需要定義不同的關聯,則需要定義不同的Module,這點相對來說會麻煩一些,但是這種使用Annotation和Module的方式,對於程序員來說,可能會感覺更爲直接。另外,Guice啓動的時候比Spring要快很多,據說要快100倍,這主要是因爲Spring要去讀配置文件,要Parse
XML文件。但是個人感覺這種快,其實作用有限,因爲這種速度的差異,只是在load Bean的時候,當Bean都已經被load到內存之後,其實就沒什麼差別了,所以Guice快只是快在啓動階段。
關於在做項目時,到底選擇Spring還是選擇Guice呢? 個人感覺,如果你原來一直在使用Spring或者Guice,那麼其實完全沒有必要換,因爲這樣會帶來額外的複雜度。原來熟悉那個用那個就OK了。 如果Spring和Guice都沒用過,或者說都用過,那麼我覺得就看項目需要了,如果項目需要的僅僅是個DI容器,那麼我覺得Guice就足夠了,好處就是簡單,上手快,啓動快;如果項目需要更多功能,要和其他的框架進行兼容,那麼個人感覺選擇Spring仍然是不錯的選擇,比較Spring出道時間長,和很多成熟框架之間都有很好的兼容,雖然Guice新的版本已經可以支持AOP功能,並且也可以支持和一些其他框架進行兼容,但是Guice想要在短時間內取代Spring,個人感覺還是非常難的。
Spring | Guice | |
使用XML | 使用將類與類之間的關係隔離到xml中,由容器負責注入被調用的對象,因此叫做依賴注入 | 不使用xml,將類與類之間的關係隔離到Module中,聲名何處需要注入,由容器根據Module裏的描述,注入被調用的對象。 |
使用Annotation | 使用 支持自定義Annotation標註,對於相同的接口定義的對象引用,爲它們標註上不同的自定義Annotation註釋,就可以達到同一個類裏邊的同一個接口的引用,注射給不同的實現,在Module裏用標註做區分,靈活性大大增加。 使用Annotation也未必是好事,範型等新特性也未必是好事,目前大多的服務器均不支持jdk1.5,wls要9以前才支持,而目前的客戶由於價格原因也很少選用wls9的,至少我們做過的項目中都沒有。功能再強,客戶不需要,何用? |
|
運行效率 | 裝載spring配置文件時,需解析xml,效率低,getBean效率也不高,不過使用環境不會涉及到getBean,只有生產環境的時候會用到getBean,在裝載spring應用程序的時候,已經完成全部的注射,所以這個低效率的問題不是問題。 | 使用Annotation,cglib, 效率高與spring最明顯的一個區別,spring是在裝載spring配置文件的時候把該注入的地方都注入完,而Guice呢,則是在使用的時候去注射,運行效率和靈活性高。 |
類耦合度 | 耦合度低,強調類非侵入,以外部化的方式處理依賴關係,類裏邊是很乾淨的,在配置文件裏做文章,對類的依賴性極低。 | 高,代碼級的標註,DI標記@inject侵入代碼中,耦合到了類層面上來,何止侵入,簡直侵略,代碼耦合了過多guice的東西,大大背離了依賴注入的初衷,對於代碼的可維護性,可讀性均不利 |
類編寫時 | 需要編寫xml,配置Bean,配置注入 | 只需聲明爲@inject,等着被注入, 最後在統一的Module裏聲明注入方式 |
僅支持IOC | 否,spring目前已經涉獵很多部分 | 是,目前僅僅是個DI容器 |
是否易於代碼重構 | 統一的xml配置入口,更改容易 | 配置工作是在Module裏進行,和spring異曲同功 |
支持多種注入方式 | 構造器,setter方法 | Field,構造器,setter方法 |
靈活性 |
1,如果同一個接口定義的引用需要注入不同的實現,就要編寫不同的Module,煩瑣 2,動態注入 如果你想注射的一個實現,你還未知呢,怎麼辦呢,spring是沒辦法,事先在配置文件裏寫死的,而Guice就可以做到,就是說我想注射的這個對象我還不知道注射給誰呢,是在運行時才能得到的的這個接口的實現,所以這就大大提高了依賴注射的靈活性,動態注射。 |
|
與現有框架集成度 | 1, 高,衆多現有優秀的框架(如struts1.x等)均提供了spring的集成入口,而且spring已經不僅僅是依賴注入,包括衆多方面。 2, Spring也提供了對Hibernate等的集成,可大大簡化開發難度。 3, 提供對於orm,rmi,webservice等等接口衆多,體系龐大。 |
1,可以與現有框架集成,不過僅僅依靠一個效率稍高的DI,就想取代spring的地位,有點難度。 |
配置複雜度 | 在xml中定位類與類之間的關係,難度低 | 代碼級定位類與類之間的關係,難度稍高 |