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.
