Spring MVC系列-(3) Bean的裝配

3. 高級裝配Bean

3.1 Bean的作用域

默認情況下，Spring中的bean都是以單例的形式存在的，無論注入多少次，每次注入的都是同一個實例。

考慮到某些bean可能是可變的，Spring定義了不同的作用域，可以基於這些作用域創建不同的bean，

單例是默認的作用域，如果選擇@Scope註解選擇其他作用域，這可以和@Component和@Bean一起使用。

@Configuration
public class Cap3MainConfig {
	//給容器中註冊一個bean, 類型爲返回值的類型, 默認是單實例
	/*
	 * prototype:多實例: IOC容器啓動的時候,IOC容器啓動並不會去調用方法創建對象, 而是每次獲取的時候纔會調用方法創建對象
	 * singleton:單實例(默認):IOC容器啓動的時候會調用方法創建對象並放到IOC容器中,以後每次獲取的就是直接從容器中拿(大Map.get)的同一個bean
	 * request: 主要針對web應用, 遞交一次請求創建一個實例
	 * session:同一個session創建一個實例
	 */
	@Scope("prototype")
	@Bean
	public Person person(){
		return new Person("vincent",20);
	}
}

3.2 Lazy懶加載

顧名思義，懶加載推遲加載Bean。默認情況下，在IOC容器初始化時，會將各個Bean註冊到容器中；如果在定義Bean時，使用@Lazy聲明，則該Bean只有在第一次使用時，纔會被註冊到IOC容器中。

下面的例子中，person實例將會在第一次被獲取的時候纔會初始化。

@Configuration
public class Cap4MainConfig {
	//給容器中註冊一個bean, 類型爲返回值的類型, 默認是單實例
	/*
	 * 懶加載: 主要針對單實例bean:默認在容器啓動的時候創建對象
	 * 懶加載: 容器啓動時候不創建對象, 僅當第一次使用(獲取)bean的時候才創建被初始化
	 */
	@Lazy
	@Bean
	public Person person(){
		System.out.println("給容器中添加person.......");
		return new Person("vincent",20);
	}
}

可以使用如下測試程序進行測試：

public class Cap4Test {
	@Test
	public void test01(){
		AnnotationConfigApplicationContext app = new AnnotationConfigApplicationContext(Cap4MainConfig.class);
		
		String[] names = app.getBeanDefinitionNames();
		
		// 此時可以獲取到person的name，但是person依然未實例化
		for(String name:names){
			System.out.println(name);
		}
		
		System.out.println("IOC容器創建完成........");
		
		// 實例化person
		app.getBean("person");//執行獲取的時候才創建並初始化bean
		
	}
}

3.3 Conditional條件註冊Bean

Spring4引入了@Conditional註解，用於條件化註冊Bean。如果給定的條件，計算結果爲true，就會創建這個bean，否則的話，bean會被忽略。

下面的例子中，將IOC容器註冊bean時, 當操作系統爲WINDOWS時,註冊Lison實例; 當操作系統爲LINUX時, 註冊James實例,此時要用得@Conditional註解進行定製化條件選擇註冊bean;

@Configuration
public class Cap5MainConfig {
	@Bean("person")
	public Person person(){
		System.out.println("給容器中添加person.......");
		return new Person("person",20);
	}
	
	@Conditional(WinCondition.class)
	@Bean("lison")
	public Person lison(){
		System.out.println("給容器中添加win.......");
		return new Person("win",58);
	}
	@Conditional(LinCondition.class)
	@Bean("james")//bean在容器中的ID爲james, IOC容器MAP,  map.put("id",value)
	public Person james(){
		System.out.println("給容器中添加mac.......");
		return new Person("mac",20);
	}
}

注意到，我們需要自己實現對應的WinCondition.class和LinCondition.class類，以其中的一個爲例，如下可以看到，需要實現自己的match函數，

public class LinCondition implements Condition{
	/*
	*ConditionContext: 判斷條件可以使用的上下文(環境)
	*AnnotatedTypeMetadata: 註解的信息
	*/
	@Override
	public boolean matches(ConditionContext context, AnnotatedTypeMetadata metadata) {
		// TODO 是否爲WINDOW系統
		//能獲取到IOC容器正在使用的beanFactory
		ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = context.getBeanFactory();
		//獲取當前環境變量(包括我們操作系統是WIN還是LINUX??)
		Environment environment = context.getEnvironment();
		String os_name = environment.getProperty("os.name");
		if(os_name.contains("Mac")){
			return true;
		}
		return false;
	}
}

3.4 import註冊Bean

這節中，首先總結一下Spring中常見的注入Bean的方法。

@Bean: [導入第三方的類或包的組件],比如Person爲第三方的類, 需要在我們的IOC容器中使用
包掃描+組件的標註註解(@ComponentScan: @Controller, @Service @Repository，@Component),一般是針對我們自己寫的類。
@Import:快速給容器導入一個組件

a, @Import(要導入到容器中的組件):容器會自動註冊這個組件,bean的id爲全類名
b, ImportSelector:是一個接口,返回需要導入到容器的組件的全類名數組。
c, ImportBeanDefinitionRegistrar:可以手動添加組件到IOC容器, 所有Bean的註冊可以使用BeanDifinitionRegistry，只需要實現。ImportBeanDefinitionRegistrar接口即可

使用Spring提供的FactoryBean(工廠bean)進行註冊

前兩種方法在上一章已經介紹了，現在主要介紹剩下兩類。

下面的配置類中，直接將Dog和Cat import到配置中，本身配置類中也定義了person的實例bean以及自定義的factoryBean。

@Configuration
@Import(value = { Dog.class,Cat.class, JamesImportSelector.class,
JamesImportBeanDefinitionRegistrar.class })
public class Cap6MainConfig {
	//容器啓動時初始化person的bean實例
	@Bean("person")
	public Person persond(){
		System.out.println("aaaaaaaaaaaa");
		return new Person("james",20);
	}

	@Bean
	public JamesFactoryBean jamesFactoryBean(){
		return new JamesFactoryBean();
	}
}

在JamesImportSelector.class實現中，只需要返回所有需要import的class類名即可。

public class JamesImportSelector implements ImportSelector{
	@Override
	public String[] selectImports(AnnotationMetadata importingClassMetadata){
		//返回全類名的bean
		return new String[]{"com.enjoy.cap6.bean.Fish","com.enjoy.cap6.bean.Tiger"};
	}
}

在JamesImportBeanDefinitionRegistrar.class中，根據需要可以手動注入需要的bean實例，

public class JamesImportBeanDefinitionRegistrar implements ImportBeanDefinitionRegistrar {

	/*
	*AnnotationMetadata:當前類的註解信息
	*BeanDefinitionRegistry:BeanDefinition註冊類
	*    把所有需要添加到容器中的bean加入;
	*    @Scope
	*/
	@Override
	public void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata importingClassMetadata, BeanDefinitionRegistry registry) {
		boolean bean1 = registry.containsBeanDefinition("com.enjoy.cap6.bean.Dog");
		boolean bean2 = registry.containsBeanDefinition("com.enjoy.cap6.bean.Cat");
		//如果Dog和Cat同時存在於我們IOC容器中,那麼創建Pig類, 加入到容器
		//對於我們要註冊的bean, 給bean進行封裝,
		if(bean1 && bean2){
			RootBeanDefinition beanDefinition = new RootBeanDefinition(Pig.class);
			registry.registerBeanDefinition("pig", beanDefinition);
		}
	}
}

注意到上面，也可以通過FactoryBean的方法來將所需要的bean注入到IOC容器中，在這其中，需要手動實現其中的getObject等方法。

public class JamesFactoryBean implements FactoryBean<Monkey>{

	@Override
	public Monkey getObject() throws Exception {
		// TODO Auto-generated method stub
		return new Monkey();
	}

	@Override
	public Class<?> getObjectType() {
		// TODO Auto-generated method stub
		return Monkey.class;
	}
	
	@Override
	public boolean isSingleton() {
		return true;
	}
}

下面是實際的測試程序，需要注意的是，直接使用getBean(bean name)是取出FactoryBean裏面封裝的Monkey實例，如果需要拿到FactoryBean本身，需要加上&符號。

public class Cap6Test {
	@Test
	public void test01(){
		AnnotationConfigApplicationContext app = new AnnotationConfigApplicationContext(Cap6MainConfig.class);
		
		System.out.println("IOC容器創建完成........");
		
		
		Object bean1 = app.getBean("jamesFactoryBean");
		Object bean2 = app.getBean("jamesFactoryBean");//取Monkey bean
		System.out.println("bean的類型="+bean1.getClass());
		System.out.println(bean1 == bean2);

		Object bean3 = app.getBean("&jamesFactoryBean");//取factoryBean
		System.out.println("bean的類型="+bean3.getClass());
		
		// 打印輸出所有bean
		String[] beanDefinitionNames = app.getBeanDefinitionNames();
		for(String name:beanDefinitionNames){
			System.out.println(name);
		}
	}
}

Spring中出現了BeanFactory和FactoryBean，下面對兩者的區別進行解釋：

BeanFactory是個Factory，也就是IOC容器或對象工廠，FactoryBean是個Bean。在Spring中，所有的Bean都是由BeanFactory(也就是IOC容器)來進行管理的。
FactoryBean是一個Bean，這個Bean不是簡單的Bean，而是一個能生產或者修飾對象生成的工廠Bean,它的實現與設計模式中的工廠模式和修飾器模式類似。

1. BeanFactory

BeanFactory，以Factory結尾，表示它是一個工廠類(接口)，它負責生產和管理bean的一個工廠。在Spring中，BeanFactory是IOC容器的核心接口，它的職責包括：實例化、定位、配置應用程序中的對象及建立這些對象間的依賴。

BeanFactory只是個接口，並不是IOC容器的具體實現，但是Spring容器給出了很多種實現，如 DefaultListableBeanFactory、XmlBeanFactory、ApplicationContext等，其中XmlBeanFactory就是常用的一個，該實現將以XML方式描述組成應用的對象及對象間的依賴關係。XmlBeanFactory類將持有此XML配置元數據，並用它來構建一個完全可配置的系統或應用。

ApplicationContext包含BeanFactory的所有功能，通常建議比BeanFactory優先。ApplicationContext以一種更向面向框架的方式工作以及對上下文進行分層和實現繼承，ApplicationContext包還提供了以下的功能：

MessageSource, 提供國際化的消息訪問

資源訪問，如URL和文件

事件傳播

載入多個（有繼承關係）上下文，使得每一個上下文都專注於一個特定的層次，比如應用的web層;

BeanFactory提供的方法及其簡單，僅提供了六種方法供客戶調用：

boolean containsBean(String beanName) 判斷工廠中是否包含給定名稱的bean定義，若有則返回true
Object getBean(String) 返回給定名稱註冊的bean實例。根據bean的配置情況，如果是singleton模式將返回一個共享實例，否則將返回一個新建的實例，如果沒有找到指定bean,該方法可能會拋出異常
Object getBean(String, Class) 返回以給定名稱註冊的bean實例，並轉換爲給定class類型
Class getType(String name) 返回給定名稱的bean的Class,如果沒有找到指定的bean實例，則排除NoSuchBeanDefinitionException異常
boolean isSingleton(String) 判斷給定名稱的bean定義是否爲單例模式
String[] getAliases(String name) 返回給定bean名稱的所有別名

2. FactoryBean

一般情況下，Spring通過反射機制利用的class屬性指定實現類實例化Bean，在某些情況下，實例化Bean過程比較複雜，如果按照傳統的方式，則需要在中提供大量的配置信息。配置方式的靈活性是受限的，這時採用編碼的方式可能會得到一個簡單的方案。

Spring爲此提供了一個org.springframework.bean.factory.FactoryBean的工廠類接口，用戶可以通過實現該接口定製實例化Bean的邏輯。FactoryBean接口對於Spring框架來說佔用重要的地位，Spring自身就提供了70多個FactoryBean的實現。它們隱藏了實例化一些複雜Bean的細節，給上層應用帶來了便利。從Spring3.0開始，FactoryBean開始支持泛型，即接口聲明改爲FactoryBean的形式

以Bean結尾，表示它是一個Bean，不同於普通Bean的是：它是實現了FactoryBean接口的Bean，根據該Bean的ID從BeanFactory中獲取的實際上是FactoryBean的getObject()返回的對象，而不是FactoryBean本身，如果要獲取FactoryBean對象，請在id前面加一個&符號來獲取。

3.5 運行時注入

本節介紹Spring在運行時的兩種常見注入方式，@Value和@Autowired。

@Value

該註解的作用是將我們配置文件的屬性讀出來，有@Value(“${}”)和@Value(“#{}”)兩種方式。

1. @Value(“${}”)：注入的是外部配置文件對應的property

在application.propertites配置屬性如下：

在程序中動態讀取server.port屬性，

@w=300

這樣server.port=8000就注入到了對應的參數中。

2. @Value(“#{}”)：常用的方式是#{obj.property ? :default_value}，注意與上一種方式不同的是，這種方式中的obj需要是一個對象。也可以在其中填寫SpEL表達式。

Spring表達式語言全稱爲“Spring Expression Language”，縮寫爲“SpEL”，類似於Struts2x中使用的OGNL表達式語言，能在運行時構建複雜表達式、存取對象圖屬性、對象方法調用等等，並且能與Spring功能完美整合，如能用來配置Bean定義。

下面的例子中，首先定義UserBean並從property文件中讀取屬性，屬性值爲mysql。

@w=400

接着在另一個Controller類中注入UserBean的屬性。

@w=300

@Autowired

Spring中常利用@Autowired完成依賴注入(DI), 對IOC容器中的各個組件的依賴關係賦值。

下面的例子中，是常見的DAO、Service、Controller模型，採用Autowired可以方便的在Service層和Controller層中注入對應的Bean實例。

@Autowired實現原理就是：默認優先按類型去容器中找對應的組件,相當於anno.getBean(TestDao.class)去容器獲取id爲testDao的bean, 並注入到TestService的bean中;

但是當容器中有多個testDao時，使用默認的@Autowired就會發生異常，IOC容器此時無法確定哪個bean作爲依賴注入的對象，Spring引入了Qualifier和Primary來解決這個問題。

假定有兩個testDao，其bean id分別爲testDao1和testDao2，此時可以使用@Autowired和@Qualifier結合來指定注入哪一個bean,下面的例子中，指定bean id爲testDao，注意還可以加上required=false當容器中找不到這個bean時，也不會報錯，此時該對象注入失敗爲null。

如果不使用@Qualifier，可以使用@Primary來指定默認的首選bean。此時通過getBean和autowired獲取到的都是@Primary指定的bean。

當@Qualifier和@Primary共存時，@Qualifier會按照bean id來獲取指定的bean，不會受到@Primary的影響。此時使用getBean獲取到的就是@Primary標識的bean。

擴展：

@Resource

@Resource和Autowired一樣可以裝配bean
@Resource缺點: 不能支持@Primary功能，不能支持@Autowired(required = false)的功能

@Inject

@Inject和Autowired一樣可以裝配bean, 支持@Primary功能, 可用於非spring框架.
@Inject缺點: 但不能支持@Autowired(required = false)的功能,需要引入第三方包javax.inject

@w=350

Autowired屬於spring的, 不能脫離spring, @Resource和@Inject都是JAVA規範
推薦使用@Autowired。

3.6 @Bean Vs @Component

@Component主要和ComponentScan結合，用於自動檢測和配置Bean，Bean和被註解的類是一一對應的關係。

@Bean用於顯式聲明一個單獨的Bean，而不是讓Spring自動完成該過程，通過該註解可以將類的定義和Bean的聲明解耦。特別是使用第三方的庫時，只能通過@Bean來將某些類注入到容器中。

本文由『後端精進之路』原創，首發於博客 http://teckee.github.io/ , 轉載請註明出處

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Spring MVC系列-(3) Bean的裝配

3. 高級裝配Bean

3.1 Bean的作用域

3.2 Lazy懶加載

3.3 Conditional條件註冊Bean

3.4 import註冊Bean

3.5 運行時注入

@Value

@Autowired

3.6 @Bean Vs @Component

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