谈谈SpringFramework与IoC依赖查找

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wx6000140780df9 2021-09-08 14:46:55 博主文章分类：Spring ©著作权

文章标签 spring java SpringIoC xml ide 文章分类 Java 后端开发

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谈谈SpringFramework与IoC依赖查找

生活不会按照你想要的方式进行，它会给你一段时间，让你孤独又迷惘，等你度过低潮，那些独处的时光必定能照亮你的路。走得最急的，都是最美的风景；伤得最深的，也总是那些最真的感情。收拾起心情，继续向前走，就会发现：错过花，你将收获雨，错过雨，你会遇到彩虹。

1. 面试题

先说下该篇文章可延伸出的面试题.

1. 谈谈SpringFramework / 说说你理解的SpringFramework

SpringFramework 是一个开源的、松耦合的、分层的、可配置的一站式企业级 Java 开发框架，它的核心是 IOC 与 AOP ，它可以更容易的构建出企业级 Java 应用，并且它可以根据应用开发的组件需要，整合对应的技术。

松耦合的: 为了描述IOC和AOP, 可能会延伸出IOC松耦合相关内容
可配置: 给后面的SpringBoot(约定大于配置)做铺垫
IOC 与 AOP: Inverse of Control 控制反转、Aspect Oriented Programming 面向切面编程

2. 为何使用SpringFramework

可通过如下几点进行描述:

IOC 实现了组件之间的解耦
AOP 切面编程将应用业务做统一或特定的功能增强, 可实现应用业务与增强逻辑的解耦
容器管理应用中使用的Bean、托管Bean的生命周期、事件与监听的驱动机制
Web、事务控制、测试、与其他技术的整合

3. SpringFramework包含哪些模块？

beans、core、context、expression 【核心包】
aop 【切面编程】
jdbc 【整合 jdbc 】
orm 【整合 ORM 框架】
tx 【事务控制】
web 【 Web 层技术】
test 【整合测试】
…

4. 依赖查找与依赖注入的对比

	作用目标	实现方式
依赖查找（DL）	通常是类成员	使用上下文（容器）主动获取
依赖注入（DI）	可以是方法体内也可以是方法体外	借助上下文被动的接收

5. BeanFactory与ApplicationContext的对比

BeanFactory 接口提供了一个抽象的配置和对象的管理机制，

ApplicationContext 是 BeanFactory 的子接口，它简化了与 AOP 的整合、消息机制、事件机制，以及对 Web 环境的扩展（ WebApplicationContext 等）

ApplicationContext 主要扩展了以下功能：

AOP 的支持（ AnnotationAwareAspectJAutoProxyCreator 作用于 Bean 的初始化之后）
配置元信息（ BeanDefinition 、Environment 、注解等）
资源管理（ Resource 抽象）
事件驱动机制（ ApplicationEvent 、ApplicationListener ）
消息与国际化（ LocaleResolver ）
Environment 抽象（ SpringFramework 3.1 以后）

2. SpringFramework发展史

在Spring技术之前，J2EE兴起，当时的J2EE学习成本极高，开发速度慢，开发出来的程序性能消耗也高，已经跟不上当时应用程序的需要。
在2002 年，Rod Johnson写了一本书名为《Expert One-on-One J2EE design and development》，书中对当时现有的 J2EE 应用的架构和EJB框架存在的臃肿、低效等问题提出了质疑，并且积极寻找和探索解决方案。

基于普通Java类和依赖注入的思想提出了更为简单的解决方案,这便是Spring框架核心思想的萌芽

过了 2 年，2004 年 SpringFramework 1.0.0 横空出世，随后 Rod Johnson 又写了一本书**《Expert one-on-one J2EE Development without EJB》**，当时在 J2EE 开发界引起了巨大轰动，这本书中直接告诉开发者完全可以不使用 EJB 开发 J2EE 应用，而是可以换用一种更轻量级、更简单的框架来代替，那就是 SpringFramework 。

那时在开发界是种种的质疑,大概是这样的,纳尼? 质疑IBM诸多大佬的设计精华,这个是什么人?为何如此嚣张? 而后还是被一些开发者尝试使用了,使用后发现确实要比EJB好用,不那么臃肿,性能也有所改善,提供的一些特性也优于EJB,于是就慢慢转投SpringFramework

下面展示下SpringFramework重要版本的更新时间及主要特性

SpringFramework版本	对应jdk版本	重要特性
SpringFramework 1.x	jdk 1.3	基于 xml 的配置
SpringFramework 2.x	jdk 1.4	改良 xml 文件、初步支持注解式配置
SpringFramework 3.x	Java 5	注解式配置、JavaConfig 编程式配置、Environment 抽象
SpringFramework 4.x	Java 6	SpringBoot 1.x、核心容器增强、条件装配、WebMvc 基于 Servlet3.0
SpringFramework 5.x	Java 8	SpringBoot 2.x、响应式编程、SpringWebFlux、支持 Kotlin

3. IOC依赖查找

基础框架搭建

创建Maven模块，这里以ioc-learning为例
引入依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework</groupId>
    <artifactId>spring-context</artifactId>
    <version>5.2.8.RELEASE</version>
</dependency>

创建配置文件 ioc-learning-dl.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
           https://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
   
   </beans>

声明普通类Person.java

public class Person {
}

ioc-learning-dl.xml配置文件加入Persion的声明

<bean id="person" class="com.huodd.bean.Person"></bean>

创建启动类

public class DlApplication {
    public static void main(String[] args) {
        // 读取配置文件  使用接口 BeanFactory 接收 
        BeanFactory factory = new ClassPathXmlApplicationContext("dl/ioc-learning-dl.xml");
        // 通过配置文件中声明的 id 进行对象的获取
        Person person = (Person) factory.getBean("person");
        System.out.println(person);
    }
}

运行打印

com.huodd.bean.Person@57baeedf

成功打印出 Person 的全限定类名 + 内存地址，证明编写成功。

3.1 byName 名称查找

上述基础框架中的步骤6

核心代码

Person person = (Person) factory.getBean("person");

3.2 byType 类型查找

1. 普通类

修改配置文件 ioc-learning-dl.xml 将person的声明中id属性去掉

<bean class="com.huodd.bean.Person"></bean>

修改启动类

public static void main(String[] args) {
        BeanFactory factory = new ClassPathXmlApplicationContext("dl/ioc-learning-dl.xml");
//        Person person = (Person) factory.getBean("person");
        Person person = factory.getBean(Person.class);
        System.out.println(person);
    }

getBean方法参数中直接传入Class类型返回值也无需再进行强转

运行main方法打印如下

com.huodd.bean.Person@61862a7f

2. 接口

创建接口demoDao 以及实现类 DemoDaoImpl

public interface DemoDao {
    List<String> findAll();
}

public class DemoDaoImpl implements DemoDao{
    @Override
    public List<String> findAll() {
        return Arrays.asList("user1", "user2", "user3");
    }
}

修改配置文件 ioc-learning-dl.xml 加入 DemoDaoImpl的声明

<bean class="com.huodd.dao.DemoDaoImpl"></bean>

修改启动类

 public static void main(String[] args) {
        BeanFactory factory = new ClassPathXmlApplicationContext("dl/ioc-learning-dl.xml");
        DemoDao demoDao = factory.getBean(DemoDaoImpl.class);
        System.out.println(demoDao);
        System.out.println(demoDao.findAll());
    }

运行main方法打印结果如下

com.huodd.dao.DemoDaoImpl@7334aada
[user1, user2, user3]

由此可见 DemoDaoImpl 注入成功并且BeanFactory可以根据接口类型找到对应的实现类

3.3 高级查找

ofType 根据类型查找多个

如果一个接口有多个实现类,如何一次性的把所有的实现类都取出来呢? 前面用到的getBean方法显然无法满足需使用到ofType方法

继上面的代码创建2个DemoDao的实现类如下

public class DemoMysqlDaoImpl implements DemoDao {
    @Override
    public List<String> findAll() {
        return Arrays.asList("mysql_user1", "mysql_user2", "mysql_user3");
    }
}
public class DemoOracleDaoImpl implements DemoDao {
    @Override
    public List<String> findAll() {
        return Arrays.asList("oracle_user1", "oracle_user2", "oracle_user3");
    }
}

修改配置文件 ioc-learning-dl.xml 加入新建的两个实现类的声明

 <bean class="com.huodd.dao.impl.DemoMysqlDaoImpl"></bean>
 <bean class="com.huodd.dao.impl.DemoOracleDaoImpl"></bean>

修改启动类

public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("dl/ioc-learning-dl.xml");
        Map<String, DemoDao> beans = ctx.getBeansOfType(DemoDao.class);
        beans.forEach((beanName, bean) -> {
            System.out.println(beanName + " : " + bean.toString());
        });

    }

运行main方法打印结果如下

com.huodd.dao.impl.DemoMysqlDaoImpl#0 : [mysql_user1, mysql_user2, mysql_user3]
com.huodd.dao.impl.DemoOracleDaoImpl#0 : [oracle_user1, oracle_user2, oracle_user3]

细心的小伙伴可能会发现为何这里读取配置文件的返回值使用的是ApplicationContext 而不使用BeanFactory

ApplicationContext 也是一个接口，通过IDEA的diagram查看类的继承链,可以看到该接口继承了BeanFactory

官方文章中有这样的解释:

org.springframework.beans 和 org.springframework.context 包是 SpringFramework 的 IOC 容器的基础。BeanFactory 接口提供了一种高级配置机制，能够管理任何类型的对象。ApplicationContext 是 BeanFactory 的子接口。它增加了：

与 SpringFramework 的 AOP 功能轻松集成
消息资源处理（用于国际化）
事件发布
应用层特定的上下文，例如 Web 应用程序中使用的 WebApplicationContext

如此说来 ApplicationContext 包含了 **BeanFactory 的所有功能，**并且还扩展了更多的特性

其实对于我们目前的最主要原因是BeanFactory 中木有getBeansOfType()这个方法~~~

withAnnotation 根据注解查找

IOC 容器还可以根据类上标注的注解来查找对应的 Bean

创建一个注解类

@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.TYPE)
public @interface animal {
}

创建几个bean对象

@Animal
public class Dog {
}

@Animal
public class Cat {
}

public class Xiaoming {
}

其中只有Xiaoming这个类没有添加@Animal注解

修改XML配置文件,添加如下三个声明

<bean id="dog" class="com.huodd.bean.Dog"></bean>
<bean id="cat" class="com.huodd.bean.Cat"></bean>
<bean id="xiaoming" class="com.huodd.bean.Xiaoming"></bean>

修改启动类

public class DlApplication {
    public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("dl/ioc-learning-dl.xml");
        Map<String, Object> beans = ctx.getBeansWithAnnotation(Animal.class);
        beans.forEach((beanName, bean) -> {
            System.out.println(beanName + " : " + bean);
        });
    }
}

运行main方法打印结果如下

dog : com.huodd.bean.Dog@313ac989
cat : com.huodd.bean.Cat@4562e04d

延迟查找

对于一些特殊场景,需要依赖容器中某些特定的bean 但是当他们不存在时如何使用默认/或者缺省策略来处理逻辑呢?

这里我们先把xml配置文件中的 Dog 的声明暂时删掉

这样我们在获取dog的时候ctx.getBean(Dog.class) 就会报错 NoSuchBeanDefinitionException

现有方案启用缺省策略

Dog dog;
try {
    dog = ctx.getBean(Dog.class);
} catch (NoSuchBeanDefinitionException e) {
    // 找不到Dog时手动创建
    dog = new Dog();
}
System.out.println(dog);

这里我们把业务代码写在了catch代码块中,不够优雅,性能也有待改善,而且如果后期每个bean都这样处理,代码量巨大

改造下获取之前检查

 Dog dog = ctx.containsBean("dog") ? (Dog) ctx.getBean("dog") : new Dog();

这里使用到了ApplicationContext中的方法 containsBean 用于检查容器中是否有指定的bean

该方法看似已经没有问题了,但是要考虑到该方法传递的参数只能传递bean的id 不能按照bean的类型去查找如果bean的名字是其他的呢，工作量还是巨大的

使用延迟查找

该机制的大概思路为当我们想要获取一个Bean的时候,先返回给我们一个包装类,等到我们真正去使用的时候再去“拆包”检查里面到底有没有该Bean对象

使用方法如下

ObjectProvider<Dog> dogProvider = ctx.getBeanProvider(Dog.class);

上面代码可以看到就是按照前面的思路进行处理的,返回了一个“包装”给我们,当我们使用的时候直接调用getObject方法

但如果容器中没有该Bean 还是会报 NoSuchBeanDefinitionException ,下面会介绍下ObjectProvider提供的其他方法

getIfAvailable()该方法可以在找不到Bean的时候返回null 而不抛出异常

可以使用如下方法实现
```
Dog dog = dogProvider.getIfAvailable(Dog::new);
```

ifAvailable()该方法是在取到Bean后马上或者间歇的使用

代码如下

dogProvider.ifAvailable(dog -> System.out.println(dog)); // 或者使用方法引用

以上就是关于SpringFramework以及IoC的依赖查找相关内容,小伙伴可以再去顶部查看下面试题,是否都可以理解了并且掌握了呢.

getObject`方法

但如果容器中没有该Bean 还是会报 NoSuchBeanDefinitionException ,下面会介绍下ObjectProvider提供的其他方法

getIfAvailable()该方法可以在找不到Bean的时候返回null 而不抛出异常

可以使用如下方法实现
```
Dog dog = dogProvider.getIfAvailable(Dog::new);
```

ifAvailable()该方法是在取到Bean后马上或者间歇的使用

代码如下

dogProvider.ifAvailable(dog -> System.out.println(dog)); // 或者使用方法引用

以上就是关于SpringFramework以及IoC的依赖查找相关内容,小伙伴可以再去顶部查看下面试题,是否都可以理解了并且掌握了呢.

下一篇：长文干货! 一文搞懂IoC的依赖注入

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