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【Spring篇】IOC相关内容

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通过前面两个案例，我们已经学习了bean如何定义配置，DI如何定义配置以及容器对象如何获取的内容，接下来主要是把这三块内容展开进行详细的讲解，深入的学习下这三部分的内容，首先是bean基础配置。

一、bean基础配置

对于bean的配置中，主要会讲解bean基础配置, bean的别名配置, bean的作用范围配置(重点),这三部分内容：

1.bean**基础配置(id与class) **

对于bean的基础配置，在前面的案例中已经使用过: 

 <bean id="" class=""/>

其中，bean标签的功能、使用方式以及id和class属性的作用，我们通过一张图来描述下

这其中需要大家重点掌握的是:bean标签的id和class****属性的使用。

**思考： **

class属性能不能写接口如BookDao的类全名呢?

  • 答案肯定是不行，因为接口是没办法创建对象的。

2.bean的name****属性

首先来看下别名的配置说

*步骤1*：配置别名 **

打开spring的配置文件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">

    <!--name:为bean指定别名，别名可以有多个，使用逗号，分号，空格进行分隔-->
    <bean id="bookService" name="service service4 bookEbi" class="com.itheima.service.impl.BookServiceImpl">
        <property name="bookDao" ref="bookDao"/>
    </bean>

    <!--scope：为bean设置作用范围，可选值为单例singloton，非单例prototype-->
    <bean id="bookDao" name="dao" class="com.itheima.dao.impl.BookDaoImpl" scope="prototype"/>
</beans>

说明:Ebi全称Enterprise Business Interface****，翻译为企业业务接口

*步骤*2:根据名称容器中获取bean*对象*

public class AppForName {
    public static void main(String[] args) {

        ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");

        BookService bookService = (BookService) ctx.getBean("service4");

        bookService.save();
    }
}

运行：

注意事项**: **

** 如果不存在,则会报错，如下: **

获取bean无论是通过id还是name获取，如果无法获取到，将抛出异常 NoSuchBeanDefinitionException

3.bean作用范围scope****配置

关于bean的作用范围是bean属性配置的一个重点****内容。

看到这个作用范围，我们就得思考bean的作用范围是来控制bean哪块内容的? 我们先来看下bean作用范围的配置属性:

验证IOC容器中对象是否为单例

**验证思路 **

同一个bean获取两次，将对象打印到控制台，看打印出的地址值是否一致。

**具体实现 **

创建一个AppForScope的类，在其main方法中来验证

结论:默认情况下，Spring创建的bean对象都是单例的

配置bean为非单例

在Spring配置文件中，配置scope属性来实现bean的非单例创建

  • 在Spring的配置文件中，修改<bean>的scope属性

将scope设置为singleton 

<?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">

    <!--name:为bean指定别名，别名可以有多个，使用逗号，分号，空格进行分隔-->
    <bean id="bookService" name="service service2 bookEbi" class="com.itheima.service.impl.BookServiceImpl">
        <property name="bookDao" ref="bookDao"/>
    </bean>

    <!--scope：为bean设置作用范围，可选值为单例singloton，非单例prototype-->
    <bean id="bookDao" name="dao" class="com.itheima.dao.impl.BookDaoImpl"  scope="singleton"/>
</beans>

运行AppForScope，打印看结果：

将scope设置为prototype ：

**结论，使用bean的scope属性可以控制bean的创建是否为单例： **

  • **singleton默认为单例 **
  • **prototype为非单例 **

scope****使用后续思考

为什么bean默认为单例?

  • bean为单例的意思是在Spring的IOC容器中只会有该类的一个对象
  • bean对象只有一个就避免了对象的频繁创建与销毁，达到了bean对象的复用，性能高

bean在容器中是单例的，会不会产生线程安全问题?

  • 如果对象是有状态对象，即该对象有成员变量可以用来存储数据的，
  • 因为所有请求线程共用一个bean对象，所以会存在线程安全问题。
  • 如果对象是无状态对象，即该对象没有成员变量没有进行数据存储的，
  • 因方法中的局部变量在方法调用完成后会被销毁，所以不会存在线程安全问题。

哪些bean对象适合交给容器进行管理?

  • 表现层对象
  • 业务层对象
  • 数据层对象
  • 工具对象

哪些bean对象不适合交给容器进行管理?

  • 封装实例的域对象，因为会引发线程安全问题，所以不适合。

二、bean实例化

对象已经能交给Spring的IOC容器来创建了，但是容器是如何来创建对象的呢?

就需要研究下bean的实例化过程，在这块内容中主要解决两部分内容，分别是

  • bean是如何创建的
  • 实例化bean的三种方式，构造方法,**静态工厂和实例工厂 **

在讲解这三种创建方式之前，我们需要先确认一件事:

bean本质上就是对象，对象在new的时候会使用构造方法完成，那创建bean也是使用构造方法完成的。

基于这个知识点出发，我们来验证spring中bean的三种创建方式

1.**构造方法实例化 **

*步骤***1:****准备需要被创建的类 **

准备一个BookDao和BookDaoImpl类 

public interface BookDao {
    public void save();
}

public class BookDaoImpl implements BookDao {

    public void save() {
        System.out.println("book dao save ...");
    }

}

*步骤*2:将类配置到Spring*容器*

<?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="bookDao" class="com.itheima.dao.impl.BookDaoImpl"/>
</beans>

*步骤***3:****编写运行程序 **

public class AppForInstanceBook {
    public static void main(String[] args) {

        ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");

        BookDao bookDao = (BookDao) ctx.getBean("bookDao");

        bookDao.save();

    }
}

*步骤***4:****类中提供构造函数测试 **

在BookDaoImpl类中添加一个无参构造函数，并打印一句话，方便观察结果。

public class BookDaoImpl implements BookDao {

    public BookDaoImpl() {
        System.out.println("book dao constructor is running ....");
    }

    public void save() {
        System.out.println("book dao save ...");
    }

}

运行程序，如果控制台有打印构造函数中的输出，说明Spring容器在创建对象的时候也走的是构造函数

*步骤*5:将构造函数改成private*测试*

运行程序，能执行成功,说明内部走的依然是构造函数,能访问到类中的私有构造方法,显而易见

Spring底层用的是反射

*步骤***6:****构造函数中添加一个参数测试 **

public class BookDaoImpl implements BookDao {

    private BookDaoImpl(int i) {
        System.out.println("book dao constructor is running ....");
    }

    public void save() {
        System.out.println("book dao save ...");
    }

}

运行程序，

程序会报错，说明Spring底层使用的是类的无参构造方法。

2.分析Spring的错误信息

接下来，我们主要研究下Spring的报错信息来学一学如阅读。

错误信息从下往上依次查看，因为上面的错误大都是对下面错误的一个包装，最核心错误是在最下面

Caused by: java.lang.NoSuchMethodException:

com.itheima.dao.impl.BookDaoImpl. <init> ()

  • Caused by 翻译为引起，即出现错误的原因
  • java.lang.NoSuchMethodException:抛出的异常为 没有这样的方法异常
  • com.itheima.dao.impl.BookDaoImpl. <init> ():哪个类的哪个方法没有被找到导致的异常，<init> ()指定是类的构造方法，即该类的无参构造方法

如果最后一行错误获取不到错误信息，接下来查看第二层:

Exception in thread "main" org.springframework.beans.factory.BeanCreationException: Error creating bean with name 'bookDao' defined in class path resource [applicationContext.xml]: Instantiation of bean failed; nested exception is org.springframework.beans.BeanInstantiationException: Failed to instantiate [com.itheima.dao.impl.BookDaoImpl]: No default constructor found; nested exception is java.lang.NoSuchMethodException: com.itheima.dao.impl.BookDaoImpl.<init>()

  • nested:嵌套的意思，后面的异常内容和最底层的异常是一致的
  • BeanInstantiationException:翻译为bean实例化异常
  • No default constructor found:没有一个默认的构造函数被发现

3.**静态工厂实例化 **

接下来研究Spring中的第二种bean的创建方式静态工厂实例化:

*工厂方式创建***bean **

在讲这种方式之前，我们需要先回顾一个知识点是使用工厂来创建对象的方式:

(1)准备一个OrderDao和OrderDaoImpl类

public class OrderDaoImpl implements OrderDao {

    public void save() {
        System.out.println("order dao save ...");
    }
}

public interface OrderDao {
    public void save();
}

(2)创建一个工厂类OrderDaoFactory并提供一个**静态方法 **

//静态工厂创建对象
public class OrderDaoFactory {
    public static OrderDao getOrderDao(){
        System.out.println("factory setup....");
        return new OrderDaoImpl();
    }
}

(3)编写AppForInstanceOrder运行类，在类中通过工厂获取对象

public class AppForInstanceOrder {
    public static void main(String[] args) {
        //通过静态工厂创建对象
        OrderDao orderDao = OrderDaoFactory.getOrderDao();
        orderDao.save();

    }
}

如果代码中对象是通过上面的这种方式来创建的，如何将其交给Spring来管理呢?

**静态工厂实例化 **

这就要用到Spring中的静态工厂实例化的知识了，具体实现步骤为:

(1)在spring的配置文件application.properties中添加以下内容:

 <bean id="orderDao" class="com.itheima.factory.OrderDaoFactory" factory-method="getOrderDao"/>

class:工厂类的类全名

factory-mehod:具体工厂类中创建对象的方法名

对应关系如下图

(2)在AppForInstanceOrder运行类，使用从IOC容器中获取bean的方法进行运行测试

public class AppForInstanceOrder {
    public static void main(String[] args) {
        //通过静态工厂创建对象
//        OrderDao orderDao = OrderDaoFactory.getOrderDao();
//        orderDao.save();

        ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");

        OrderDao orderDao = (OrderDao) ctx.getBean("orderDao");

        orderDao.save();

    }
}

4.实例工厂

接下来继续来研究Spring的第三种bean的创建方式实例工厂实例化:

**环境准备 **

(1)准备一个UserDao和UserDaoImpl类 

public interface UserDao {
    public void save();
}

public class UserDaoImpl implements UserDao {

    public void save() {
        System.out.println("user dao save ...");
    }
}

(2)创建一个工厂类OrderDaoFactory并提供一个普通方法，注意此处和静态工厂的工厂类不一样的

地方是方法不是静态方法

//实例工厂创建对象
public class UserDaoFactory {
    public UserDao getUserDao(){
        return new UserDaoImpl();
    }
}

(3)编写AppForInstanceUser运行类，在类中通过工厂获取对象 

public class AppForInstanceUser {
    public static void main(String[] args) {
        //创建实例工厂对象
        UserDaoFactory userDaoFactory = new UserDaoFactory();
        //通过实例工厂对象创建对象
        UserDao userDao = userDaoFactory.getUserDao();
        userDao.save();

    }
}

运行后，可以查看到结果

对于上面这种实例工厂的方式如何交给Spring管理呢?

**实例工厂实例化 **

具体实现步骤为:

(1)在spring的配置文件中添加以下内容: 

<bean id="userFactory" class="com.itheima.factory.UserDaoFactory"/>
<bean id="userDao" factory-method="getUserDao" factory-bean="userFactory"/>

实例化工厂运行的顺序是:

  • 创建实例化工厂对象,对应的是第一行配置
  • 调用对象中的方法来创建bean，对应的是第二行配置
  • factory-bean:工厂的实例对象
  • factory-method:工厂对象中的具体创建对象的方法名,对应关系如下:

factory-mehod:具体工厂类中创建对象的方法名

(2)在AppForInstanceUser运行类，使用从IOC容器中获取bean的方法进行运行测试 

public class AppForInstanceUser {
    public static void main(String[] args) {

        ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");

        UserDao userDao = (UserDao) ctx.getBean("userDao");

        userDao.save();

    }
}

实例工厂实例化的方式就已经介绍完了，配置的过程还是比较复杂，所以Spring为了简化这种配置方式就提供了一种叫FactoryBean的方式来简化开发。

5.FactoryBean

具体的使用步骤为:

(1)创建一个UserDaoFactoryBean的类，实现FactoryBean接口，重写接口的方法 

//FactoryBean创建对象
public class UserDaoFactoryBean implements FactoryBean<UserDao> {
    //代替原始实例工厂中创建对象的方法
    public UserDao getObject() throws Exception {
        return new UserDaoImpl();
    }

    public Class<?> getObjectType() {
        return UserDao.class;
    }

}

(2)在Spring的配置文件中进行配置 

<bean id="userDao" class="com.itheima.factory.UserDaoFactoryBean"/>

(3)AppForInstanceUser运行类不用做任何修改，直接运行

这种方式在Spring去整合其他框架的时候会被用到，所以这种方式需要大家理解掌握。

查看源码会发现，FactoryBean接口其实会有三个方法，分别是: 

 getObject() throws Exception;

 Class<?> getObjectType();

 default boolean isSingleton() {
 return true;
 }

方法一:getObject()，被重写后，在方法中进行对象的创建并返回

方法二:getObjectType(),被重写后，主要返回的是被创建类的Class对象

方法三:没有被重写，因为它已经给了默认值，从方法名中可以看出其作用是设置对象是否为单例，默认true，从意思上来看，我们猜想默认应该是单例，如何来验证呢?

思路很简单，就是从容器中获取该对象的多个值，打印到控制台，查看是否为同一个对象。 

public class AppForInstanceUser {
    public static void main(String[] args) {

        ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");

        UserDao userDao1 = (UserDao) ctx.getBean("userDao");
        UserDao userDao2 = (UserDao) ctx.getBean("userDao");
        System.out.println(userDao1);
        System.out.println(userDao2);
//        userDao.save();

    }
}

打印结果，如下:

通过验证，会发现默认是单例，那如果想改成单例具体如何实现?

只需要将isSingleton()方法进行重写，修改返回为false，即可 

public class UserDaoFactoryBean implements FactoryBean<UserDao> {

    public UserDao getObject() throws Exception {
        return new UserDaoImpl();
    }

    public Class<?> getObjectType() {
        return UserDao.class;
    }

    public boolean isSingleton() {
        return false;
    }
 

}

重新运行AppForInstanceUser，查看结果

从结果中可以看出现在已经是非单例了，但是一般情况下我们都会采用单例，也就是采用默认即可。所以isSingleton()方法一般不需要进行重写。

三、bean的生命周期

关于bean的相关知识还有最后一个是bean的生命周期,对于生命周期，我们主要围绕着bean生命周期控制来讲解:

首先理解下什么是生命周期?

  • 从创建到消亡的完整过程,例如人从出生到死亡的整个过程就是一个生命周期。

bean生命周期是什么?

  • bean对象从创建到销毁的整体过程。

构造方法bean生命周期控制是什么?

  • 在bean创建后到销毁前做一些事情。

现在我们面临的问题是如何在bean的创建之后和销毁之前把我们需要添加的内容添加进去。

1.环境准备

项目结构：

(1)项目中添加BookDao、BookDaoImpl、BookService和BookServiceImpl类

public interface BookDao {
    public void save();
}

public class BookDaoImpl implements BookDao {
public void save() {
System.out.println("book dao save ...");
}
}

public class BookServiceImpl implements BookService{
private BookDao bookDao;
public void setBookDao(BookDao bookDao) {
this.bookDao = bookDao;
}
public void save() {
System.out.println("book service save ...");
bookDao.save();
}
}

(2)resources下提供spring的配置文件 

<?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">
<bean id="bookDao" class="com.itheima.dao.impl.BookDaoImpl"/>
</beans>

(3)编写AppForLifeCycle运行类，加载Spring的IOC容器，并从中获取对应的bean对象

public class AppForLifeCycle {
    public static void main( String[] args ) {
        ClassPathXmlApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");

        BookDao bookDao = (BookDao) ctx.getBean("bookDao");
        bookDao.save();

    }
}

**2.生命周期设置 **

接下来，在上面这个环境中来为BookDao添加生命周期的控制方法，具体的控制有两个阶段:

  • bean创建之后，想要添加内容，比如用来初始化需要用到资源
  • bean销毁之前，想要添加内容，比如用来释放用到的资源

*步骤***1:****添加初始化和销毁方法 **

针对这两个阶段，我们在BookDaoImpl类中分别添加两个方法，**方法名任意 **

public class BookDaoImpl implements BookDao {
    public void save() {
        System.out.println("book dao save ...");
    }
    //表示bean初始化对应的操作
    public void init(){
        System.out.println("init...");
    }
    //表示bean销毁前对应的操作
    public void destory(){
        System.out.println("destory...");
    }

}

*步骤***2:****配置生命周期 **

在配置文件添加配置，如下:

  <bean id="bookDao" class="com.itheima.dao.impl.BookDaoImpl" init-method="init" destroy-method="destory" ></bean>

运行程序

从结果中可以看出，init方法执行了，但是destroy方法却未执行，这是为什么呢?

  • Spring的IOC容器是运行在JVM中
  • 运行main方法后,JVM启动,Spring加载配置文件生成IOC容器,从容器获取bean对象，然后调方 法执行
  • main方法执行完后，JVM退出，这个时候IOC容器中的bean还没有来得及销毁就已经结束了 所以没有调用对应的destroy方法

知道了出现问题的原因，具体该如何解决呢?

3.*close***关闭容器 **

调用ctx的close()方法 

public class AppForLifeCycle {
    public static void main( String[] args ) {
        ClassPathXmlApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");

        BookDao bookDao = (BookDao) ctx.getBean("bookDao");
        bookDao.save();
        ctx.close();
    }
}

运行程序，就能执行destroy方法的内容：

**注册钩子关闭容器 **

  • 在容器未关闭之前，提前设置好回调函数，让JVM在退出之前回调此函数来关闭容器
  • 调用ctx的registerShutdownHook()方法
public class AppForLifeCycle {
    public static void main( String[] args ) {
        ClassPathXmlApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");

        BookDao bookDao = (BookDao) ctx.getBean("bookDao");
        bookDao.save();
//        注册关闭钩子函数，在虚拟机退出之前回调此函数，关闭容器
        ctx.registerShutdownHook();

    }
}

两种方式介绍完后，close和registerShutdownHook选哪个?

相同点:这两种都能用来关闭容器

不同点:close()是在调用的时候关闭，registerShutdownHook()是在JVM退出前调用关闭。

分析上面的实现过程，会发现添加初始化和销毁方法，即需要编码也需要配置，实现起来步骤比较多也比较乱。

Spring提供了两个接口来完成生命周期的控制，好处是可以不用再进行配置init-method和destroy-method

接下来在BookServiceImpl完成这两个接口的使用:

修改BookServiceImpl类，添加两个接口InitializingBean， DisposableBean并实现接口中的

两个方法afterPropertiesSet和destroy

public class BookServiceImpl implements BookService,InitializingBean,DisposableBean
{
    private BookDao bookDao;

    public void setBookDao(BookDao bookDao) {
        System.out.println("set .....");
        this.bookDao = bookDao;
    }

    public void save() {
        System.out.println("book service save ...");
        bookDao.save();
    }

    public void destroy() throws Exception {
        System.out.println("service destroy");
    }

    public void afterPropertiesSet() throws Exception {
        System.out.println("service init");
    }
}

pox.xml: 

  <bean id="bookDao" class="com.itheima.dao.impl.BookDaoImpl" init-method="init" destroy-method="destory"/>

    <bean id="bookService" class="com.itheima.service.impl.BookServiceImpl">
        <property name="bookDao" ref="bookDao"/>
    </bean>

重新运行AppForLifeCycle类

bean****生命周期小结

(1)关于Spring中对bean生命周期控制提供了两种方式:

  • 在配置文件中的bean标签中添加init-method和destroy-method属性
  • 类实现InitializingBean与DisposableBean接口，这种方式了解下即可。

(2)对于bean的生命周期控制在bean的整个生命周期中所处的位置如下:

初始化容器

  • 1.创建对象(内存分配)
  • 2.执行构造方法
  • 3.执行属性注入(set操作)
  • *4.执行bean***初始化方法 **

使用bean

  • 1.执行业务操作

关闭/销毁容器

  • *1.执行bean***销毁方法 **

(3)关闭容器的两种方式:

ConfigurableApplicationContext是ApplicationContext的子类

  • close()方法
  • registerShutdownHook()方法
标签： spring java 后端
本文转载自: https://blog.csdn.net/Javascript_tsj/article/details/130092874
版权归原作者 热爱编程的小白白 所有， 如有侵权，请联系我们删除。
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