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一文读懂Spring IOC从演变到自动装配的全攻略

7月前 作者：Java方文山 分类：Toy博客 阅读(25) 违法举报

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一文读懂Spring IOC从演变到自动装配的全攻略,Spring,spring,java,后端,ioc

目录

一、前言

1.1.Spring简介

1.2.使用Spring的优点

1.3.Spring组成

二、Spring之IOC详解

2.1.IOC理论推导

2.1.1.IOC分析实现

2.1.2.IOC本质

2.2.Maven项目导入Jar包

2.3.依赖注入

2.3.1.Set注入（重点）

2.3.2.构造注入

无参构造创建对象

有参构造创建对象

2.4.自动装配

byName(按名称自动装配)

byType (按类型自动装配)

2.5.spring与web容器的整合

一、前言

1.1.Spring简介

Spring翻译过来就是春天的意思，它的出现也是给广大程序员带来了春天🍃。

Spring框架最初由Rod Johnson创建，他于2002年写了一本名为《Expert One-on-One J2EE Design and Development》的书，书中详细介绍了一些与J2EE技术有关的设计模式和最佳实

践。该书的成功激发了Rod Johnson继续探索J2EE开发的方法，最终他开发了Spring框架。

2004年，Spring框架发布了第一个正式版本1.0，这个版本包括IoC容器、AOP、数据访问等核心特性。

Spring官网http:// http://spring.io/Spring官方下载地址https://repo.spring.io/libs-release-local/org/springframework/spring/

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.springframework/spring-webmvc -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework</groupId>
    <artifactId>spring-webmvc</artifactId>
    <version>5.2.0.RELEASE</version>
</dependency>
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.springframework/spring-jdbc -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework</groupId>
    <artifactId>spring-jdbc</artifactId>
    <version>5.2.0.RELEASE</version>
</dependency>

1.2.使用Spring的优点

Spring是一个开源框架，它由Rod Johnson创建。它是为了解决企业应用开发的复杂性而创建的。
   Spring使用基本的JavaBean来完成以前只可能由EJB完成的事情。
   然而，Spring的用途不仅限于服务器端的开发。从简单性、可测试性和松耦合的角度而言，任何Java应用都可以从Spring中受益。
   目的：解决企业应用开发的复杂性
   功能：使用基本的JavaBean代替EJB，并提供了更多的企业应用功能
   范围：任何Java应用
   简单来说，Spring是一个轻量级的控制反转(IoC)和面向切面(AOP)的容器框架。

1.3.Spring组成

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Spring 框架是一个分层架构，由 7 个定义良好的模块组成。Spring 模块构建在核心容器之上，核心容器定义了创建、配置和管理 bean 的方式 .

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组成 Spring 框架的每个模块（或组件）都可以单独存在，或者与其他一个或多个模块联合实现。每个模块的功能如下：

  • 核心容器：核心容器提供 Spring 框架的基本功能。核心容器的主要组件是 BeanFactory，它是工厂模式的实现。BeanFactory 使用控制反转（IOC） 模式将应用程序的配置和依赖性规范与实际的应用程序代码分开。
  • Spring 上下文：Spring 上下文是一个配置文件，向 Spring 框架提供上下文信息。Spring 上下文包括企业服务，例如 JNDI、EJB、电子邮件、国际化、校验和调度功能。
  • Spring AOP：通过配置管理特性，Spring AOP 模块直接将面向切面的编程功能 , 集成到了 Spring 框架中。所以，可以很容易地使 Spring 框架管理任何支持 AOP的对象。Spring AOP 模块为基于 Spring 的应用程序中的对象提供了事务管理服务。通过使用 Spring AOP，不用依赖组件，就可以将声明性事务管理集成到应用程序中。
  • Spring DAO：JDBC DAO 抽象层提供了有意义的异常层次结构，可用该结构来管理异常处理和不同数据库供应商抛出的错误消息。异常层次结构简化了错误处理，并且极大地降低了需要编写的异常代码数量（例如打开和关闭连接）。Spring DAO 的面向 JDBC 的异常遵从通用的 DAO 异常层次结构。
  • Spring ORM：Spring 框架插入了若干个 ORM 框架，从而提供了 ORM 的对象关系工具，其中包括 JDO、Hibernate 和 iBatis SQL Map。所有这些都遵从 Spring 的通用事务和 DAO 异常层次结构。
  • Spring Web 模块：Web 上下文模块建立在应用程序上下文模块之上，为基于 Web 的应用程序提供了上下文。所以，Spring 框架支持与 Jakarta Struts 的集成。Web 模块还简化了处理多部分请求以及将请求参数绑定到域对象的工作。
  • Spring MVC 框架：MVC 框架是一个全功能的构建 Web 应用程序的 MVC 实现。通过策略接口，MVC 框架变成为高度可配置的，MVC 容纳了大量视图技术，其中包括 JSP、Velocity、Tiles、iText 和 POI。

二、Spring之IOC详解

2.1.IOC理论推导

我们先新建一个Maven项目来进行我们的IOC理论推导

2.1.1.IOC分析实现

给客户添加一个文件上传的接口，实现文件上传的功能

1.建立一个UserService接口

public interface UserService {

 public void update();

}

2.实现接口完成功能

public class UserServiceImpl implements UserService {

    public void update() {
        System.out.println("V1.0：程序员实现功能完写的实现类");
    }
    
}

3.客户要求更改需求

public class UserServiceImpl2 implements UserService {

    public void update() {
            System.out.println("V2.0：解决客户投诉问题，更改需求");
    }

}

4.编写Userservlet

public class UserAction {
    private UserService userService= new UserServiceImpl2();
    public String Update(){
        userService.update();
        return "list";
    }
}

在公司很多时候客户在上午提的需求，你做完了下午就不要了,那你只能修改UserServlet的接口实现把2变为1,一个类修改起来容易,10..50..100..这种方式就根本不适用, 甚至反人类 , 每次变动 , 都需要修改大量代码 . 这种设计的耦合性太高了, 牵一发而动全身 。

如果使用Spring, 以前所有东西都是由程序去进行控制创建 , 而现在是由我们自行控制创建对象 , 把主动权交给了调用者 。 程序不用去管怎么创建,怎么实现，它只负责提供一个接口 。

2.1.2.IOC本质

控制反转IOC(Inversion of Control)，是一种设计思想，DI(依赖注入)是实现IOC的一种方法，也有人认为DI只是IOC的另一种说法。没有IOC的程序中 , 我们使用面向对象编程 , 对象的创建与对象间的依赖关系完全硬编码在程序中，对象的创建由程序自己控制，控制反转后将对象的创建转移给第三方，个人认为所谓控制反转就是：获得依赖对象的方式反转了。

耦合对象：

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 解耦对象：

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理想系统：

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IOC是Spring框架的核心内容，使用多种方式完美的OC，可以使用XML配置，也可以使用注解，新版本的Spring也可以零配IOC。

Spring容器在初始化时先读取配置文件，根据配置文件或元数据创建与组织对象存入容器中，程序使用时再从Ioc容器中取出需要的对象。

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采用XML方式配置Bean的时候，Bean的定义信息是和实现分离的，而采用注解的方式可以把两者合为一体，Bean的定义信息直接以注解的形式定义在实现类中，从而达到了零配置的目的。

控制反转是一种通过描述（XML或注解）并通过第三方去生产或获取特定对象的方式。在Spring中实现控制反转的是IoC容器，其实现方法是依赖注入（Dependency Injection,DI）。

2.2.Maven项目导入Jar包

spring 需要导入commons-logging进行日志记录 ， 我们利用maven ，他会自动下载对应的依赖项 

<dependency>
   <groupId>org.springframework</groupId>
   <artifactId>spring-webmvc</artifactId>
   <version>5.1.10.RELEASE</version>
</dependency>

2.3.依赖注入

2.3.1.Set注入（重点）

userAction.java

public class UserAction {
    private UserService userService;
    private String name;
    private String[] books;
    private List<String> hobbys;
    private Map<String,String> card;
    private Set<String> games;

    public Map<String, String> getCard() {
        return card;
    }

    public void setCard(Map<String, String> card) {
        this.card = card;
    }

    public Set<String> getGames() {
        return games;
    }

    public void setGames(Set<String> games) {
        this.games = games;
    }

    public String[] getBooks() {
        return books;
    }

    public void setBooks(String[] books) {
        this.books = books;
    }

    public List<String> getHobbys() {
        return hobbys;
    }

    public void setHobbys(List<String> hobbys) {
        this.hobbys = hobbys;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public UserService getUserService() {
        return userService;
    }

    public void setUserService(UserService userService) {
        this.userService = userService;
    }

    public String Update(){
        userService.update();
        System.out.println("名字:"+name);
        System.out.println("书籍：");
        for (String book:books){
            System.out.print("<<"+book+">>\t\n");
        }
        System.out.println("爱好:"+hobbys);
        System.out.println("card:"+card);
        System.out.println("games:"+games);
        return "list";
    }


}

GoodsAction.java
public class GoodsAction {
    private UserService userService;

    public UserService getUserService() {
        return userService;
    }

    public void setUserService(UserService userService) {
        this.userService = userService;
    }

    public String Update(){
        userService.update();
        return "list";
    }
}

Test测试类

public class UserTest {
    public static void main(String[] args) {
        //加载spring核心配置文件（建模）获取spring的上下文对象
        //上下文对象中可以获取任何Javabean对象
        ClassPathXmlApplicationContext context=new ClassPathXmlApplicationContext("/Spring-Context.xml");

        //用户
        UserAction useraction = (UserAction) context.getBean("userAction");
        useraction.Update();
        System.out.println("  ===============================");
        //商品
        GoodsAction goodsAction= (GoodsAction) context.getBean("goodsAction");
        goodsAction.Update();

    }

1.Bean注入

这里的值是一个引用，ref

 <bean class="com.csdn.xw.web.UserAction" id="userAction">
        <property name="userService" ref="serviceImpl2"></property>
        <property name="name" value="小明"></property>
 </bean>

  <bean class="com.csdn.xw.service.impl.UserServiceImpl2" id="serviceImpl2"></bean>

2.数组注入

<property name="books" >
            <array>
                <value>西游记</value>
                <value>红楼梦</value>
                <value>水浒传</value>
                <value>三国演义</value>
            </array>
</property>

3.List注入

 <property name="hobbys">
            <list>
                <value>唱</value>
                <value>跳</value>
                <value>RAP</value>
            </list>
 </property>

4.Map注入

 <property name="card">
            <map>
                <entry key="JAVA" value="100"></entry>
                <entry key="Python" value="100"></entry>
            </map>
 </property>

5.Set注入

 <property name="games">
            <set>
                <value>电脑</value>
                <value>鼠标</value>
            </set>
 </property>

测试结果：

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2.3.2.构造注入

无参构造创建对象

userAction.java

public class UserAction {
    public UserAction() {
        System.out.println("user创建了");
 
    }
}

spring-context.xml

<bean class="com.csdn.xw.web.UserAction" id="UserAction"></bean>

测试结果：

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有参构造创建对象

userAction.java

  
public class UserAction {
    private String name;
    private String[] books;
    private List<String> hobbys;
    private Map<String,String> card;
    private Set<String> games;

    //有参构造器
    public UserAction(String name, String[] books, List<String> hobbys, Map<String, String>                     card, Set<String> games) {
        this.name = name;
        this.books = books;
        this.hobbys = hobbys;
        this.card = card;
        this.games = games;
    }

    /测试有无注入
     public void pros(){
        System.out.println("名字:"+name);
        System.out.println("书籍：");
        for (String book:books){
            System.out.print("<<"+book+">>\t\n");
        }
        System.out.println("爱好:"+hobbys);
        System.out.println("card:"+card);
        System.out.println("games:"+games);
    }
}

spring-context.xml

    <bean class="com.csdn.xw.web.UserAction" id="userAction">
        <property name="userService" ref="serviceImpl2"></property>
        <constructor-arg name="name" value="张三"></constructor-arg>
        <constructor-arg name="books">
            <array>
                <value>大话数据结构</value>
                <value>大话设计模式</value>
            </array>
        </constructor-arg>
        <constructor-arg name="hobbys">
            <list>
                <value>沐浴</value>
                <value>足疗</value>
                <value>按摩</value>
            </list>
        </constructor-arg>
        <constructor-arg name="card">
            <map>
                <entry key="csdn" value="nb"></entry>
            </map>
        </constructor-arg>
        <constructor-arg name="games">
            <set>
                <value>Java方文山</value>
            </set>
        </constructor-arg>
    </bean>

测试结果：

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2.4.自动装配

byName(按名称自动装配)

由于在手动配置xml过程中，常常发生字母缺漏和大小写等错误，而无法对其进行检查，使得开发效率降低。采用自动装配将避免这些错误，并且使配置简单化。

测试：

1、修改bean配置，增加一个属性 autowire=“byName”

 <bean class="com.csdn.xw.web.GoodsAction" id="goodsActiona" autowire="byName">
        <property name="userService" ref="serviceImpl1"></property>
 </bean>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       default-autowire="byName"
       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">

2、再次测试，结果依旧成功输出！

3、我们将 GoodsAction的bean id修改为 goodsACtion

4、再次测试， 执行时报空指针java.lang.NullPointerException。因为按byName规则找不对应set方法，真正的setgoodsAction就没执行，对象就没有初始化，所以调用时就会报空指针错误。

小结：

当一个bean节点带有 autowire byName的属性时

或是beans节点带有 default-autowire="byName"。

  1. 将查找其类中所有的set方法名，例如setCat，获得将set去掉并且首字母小写的字符串，即cat。

  2. 去spring容器中寻找是否有此字符串名称id的对象。

  3. 如果有，就取出注入；如果没有，就报空指针异常。

byType (按类型自动装配)

使用autowire byType首先需要保证：同一类型的对象，在spring容器中唯一。如果不唯一，会报不唯一的异常。

NoUniqueBeanDefinitionException

测试：

1、将user的bean配置修改一下 ： autowire=“byType”

2、测试，正常输出

3、在注册一个goodsAction的bean对象！

<bean class="com.csdn.xw.web.GoodsAction" id="goodsAction" autowire="byType">
</bean>

<bean class="com.csdn.xw.web.UserAction" id="userAction" autowire="byType">
        <property name="userService" ref="serviceImpl2"></property>
</bean>

<bean class="com.csdn.xw.service.impl.UserServiceImpl2" id="serviceImpl2"></bean>
<bean class="com.csdn.xw.service.impl.UserServiceImpl1" id="serviceImpl1"></bean>

4、测试，报错：NoUniqueBeanDefinitionException

5、在这个配置中，我们定义了两个UserService的实现类 UserServiceImpl1和 UserServiceImpl2，并且将UserAction的autowire属性设置为byType，表示使用byType进行自动装配。

现在，如果我们运行这个程序，将会抛出一个异常，提示存在多个匹配的 bean，无法确定要注入哪个 bean。这是因为 UserAction类依赖于UserService接口，而容器中存在两个与 UserService接口匹配的 bean，即 UserServiceImpl1和 UserServiceImpl2，导致无法确定要注入哪个 bean。

这就是按照类型自动装配！

2.5.spring与web容器的整合

每一次的请求都需要进行建模，十分消耗新能，希望建模一次，然后每次的请求都可以拿到spring的上下文。使用监听器将spring上下文放入tomcat上下文中。

SpringLoadlistener.java

@WebListener
public class SpringLoadlistener implements ServletContextListener {
    public void contextInitialized(ServletContextEvent sce) {
        System.out.println("初始化将Spring的上下文放入tomcat");
        //将Spring的上下文放入tomcat
        ClassPathXmlApplicationContext context=new ClassPathXmlApplicationContext("/Spring-Context.xml");
        //获取tomcat上下文
        ServletContext servletContext = sce.getServletContext();
        servletContext.setAttribute("springcontext",context);
    }
}

UserServlet.java

@WebServlet("/userlist")
public class UserServlet extends HttpServlet {

    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        this.doPost(req,resp);
    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
       //处理请求的时候获取spring上下文
        ClassPathXmlApplicationContext springcontext = (ClassPathXmlApplicationContext) req.getServletContext().getAttribute("springcontext");
        UserAction useraction = (UserAction) springcontext.getBean("userAction");
        System.out.println(useraction);
        useraction.Update();
    }
}

测试结果：

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 到这里我的分享就结束了，欢迎到评论区探讨交流！！

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