Spring框架中的IOC容器及bean管理

这篇文章讲述的是Spring框架中的IOC容器及bean管理，如有错误或者不当之处，还望各位大神批评指正。

什么是IOC容器？

• IOC即反转控制，创建对象的权利交给容器来完成，而程序要做的仅仅是使用对象。
• Spring 容器是 Spring 框架的核心。容器将创建对象，把它们连接在一起，配置它们，并管理他们的整个生命周期从创建到销毁。Spring 容器使用依赖注入（DI）来管理组成一个应用程序的组件。这些对象被称为 Spring Beans

Spring中的IOC容器的使用

如何在IOC容器中配置bean？

• 使用标签来将一个类配置到IOC容器中

<bean id="student" class="com.cn.cmc.beans.Student" >
    <property name="name" value="叶清逸">property>
bean>

如何获取IOC容器？

• Spring提供两种IOC容器：
  
  1. ApplicationContext容器
  2. BeanFactory容器（已废弃）

获取ApplicationContext容器

/**
         * ApplicationContext代表IOC容器
         * ClassPathXmlApplicationContext从类路径下读取配置文件
         * FileSystemXmlApplicationContext从文件系统路径下读取配置文件
         * WebXmlApplicationContext：在web 应用程序的范围内加载在 XML 文件中已被定义的 bean。
         */
        ApplicationContext context = new FileSystemXmlApplicationContext("config/beans.xml") ;

获取BeanFactory容器（已废弃）

/**
 * XmlBeanFactory生成工厂bean 
 * ClassPathResource加载配置文件
 */
XmlBeanFactory factory = new XmlBeanFactory(new ClassPathResource("config/beans.xml")) ;

bean管理

从IOC容器中获取bean

方式一：通过id获取bean

/*方式一：通过id获取bean*/
Student student = context.getBean(Student.class);
System.out.println(student.getName());

方式二：通过.class获取bean

/*方式二：通过.class文件获取bean*/
Student s = (Student)context.getBean("student") ;
System.out.println(s.getName());

方式三：通过工厂方法来获取bean

• 静态工厂方法

方法类

package com.cn.cmc.beans;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class StaticStudentFactory {
    private static Map map ;
    static {
        map = new HashMap();
        map.put("叶清逸", new Student(100001,"叶清逸",'M',25)) ;
        map.put("张三", new Student(100002,"张三",'F',22)) ;
    }
    /*通过静态方法获取bean的实例*/
    static Student getBean(String name){
        return map.get(name) ;
    }
}

xml中的配置：

<bean id="student1" class="com.cn.cmc.beans.StaticStudentFactory" factory-method="getBean">
    <constructor-arg value="叶清逸">constructor-arg>
bean>

bean的属性注入

方式一：属性注入（通过setter方法）

<property name="name" value="叶清逸">property>

方式二：构造方法注入

<bean id="student" class="com.cn.cmc.beans.Student" >
    
    <constructor-arg name="id" value="100001">constructor-arg>
    <constructor-arg name="name">
        <value>叶清逸value>
    constructor-arg>
    <constructor-arg name="sex" value="M" index="2" type="char">constructor-arg>
    <constructor-arg name="age" value="25">constructor-arg>
bean>

注：若传入值有特殊字符，可以使用<[CDATA[]]包裹起来>

注入的一些其他细节

• 使用ref属性引用其他bean

<bean id="student" class="com.cn.cmc.beans.Student" >
<constructor-arg name="id" value="100001">constructor-arg>
<constructor-arg name="name">
    <value>叶清逸value>
constructor-arg>
<constructor-arg name="sex" value="M" index="2" type="char">constructor-arg>
<constructor-arg name="age" value="25">constructor-arg>

<constructor-arg name="phone" ref="phone">constructor-arg>
bean>

<bean id="phone" class="com.cn.cmc.beans.Phone">
    <property name="id" value="200001">property>
    <property name="name" value="苹果手机">property>
bean>

• 属性内配置内部bean

<bean id="student" class="com.cn.cmc.beans.Student" >
    <constructor-arg name="id" value="100001">constructor-arg>
    <constructor-arg name="name">
        <value>叶清逸value>
    constructor-arg>
    <constructor-arg name="sex" value="M" index="2" type="char">constructor-arg>
    <constructor-arg name="age" value="25">constructor-arg>
    
    <constructor-arg name="phone">
        <bean class="com.cn.cmc.beans.Phone">
            <property name="id" value="200001">property>
            <property name="name" value="苹果手机">property>
        bean>
    constructor-arg>
bean>

注：内部 bean不能被外部引用

• 配置级联属性

<bean id="student" class="com.cn.cmc.beans.Student" >
    <constructor-arg name="id" value="100001">constructor-arg>
    <constructor-arg name="name">
        <value>叶清逸value>
    constructor-arg>
    <constructor-arg name="sex" value="M" index="2" type="char">constructor-arg>
    <constructor-arg name="age" value="25">constructor-arg>
    
    <constructor-arg name="phone" ref="phone">constructor-arg>
    
    <property name="phone.name" value="小米手机">property>
bean>

<bean id="phone" class="com.cn.cmc.beans.Phone">
    <property name="id" value="200001">property>
    <property name="name" value="苹果手机">property>
bean>

• Collection的注入(set,map,list,property)

<property name="phoneSet">
    
    <set>
    
        <ref bean="phone1"/>
        <ref bean="phone2"/>
        
        <bean class="com.cn.cmc.beans.Phone">
            <property name="id" value="200003">property>
            <property name="name" value="华为手机">property>
        bean>
    set>
property>

<property name="phoneList">
    
    <list>
    
        <ref bean="phone1"/>
        <ref bean="phone2"/>
        
        <bean class="com.cn.cmc.beans.Phone">
            <property name="id" value="200003">property>
            <property name="name" value="华为手机">property>
        bean>
        <ref bean="phone1"/>
        <ref bean="phone2"/>
    list>
property>
<property name="phoneMap">
    
    <map>
        
        <entry key="1" value-ref="phone1">entry>
        <entry key="2" value-ref="phone2">entry>
        
        <entry key="3">
            <bean class="com.cn.cmc.beans.Phone">
                <property name="id" value="200003">property>
                <property name="name" value="华为手机">property>
            bean>
        entry>
    map>
property>
<property name="phoneProp">
    
    <props>
        <prop key="1">cmcprop>
        <prop key="2">rootprop>
    props>
property>

• 使用util标签配置共享的bean

 
 xmlns:util="http://www.springframework.org/schema/util"
 xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans 
                        http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
                        http://www.springframework.org/schema/util
                        http://www.springframework.org/schema/util/spring-util-2.0.xsd">


    <util:list id="phonelist">
        <ref bean="phone1"/>
        <ref bean="phone2"/>
    util:list>

• 使用p命名空间配置bean

    <bean id="student2" class="com.cn.cmc.beans.Student" p:id="100002" p:name="张三"
            p:age="22" p:sex="F">bean>

bean的自动装配

IOC容器可以自动装配bean，我们要做的仅仅是在bean的autowire属性中配置装配方式：

• byType 按类型自动装配
• byName 按名称自动装配
• byConstructor 按构造器自动装配（不推荐）

byName 按名称自动装配bean

<bean id="student2" class="com.cn.cmc.beans.Student" p:id="100002" p:name="张三"
            p:age="22" p:sex="F" autowire="byName">bean>

注：通过byName自动装配，属性名必须和bean中定义的属性名一致，否则装配为空

byType 按类型自动装配bean

id="student3" class="com.cn.cmc.beans.Student" p:id="100002" p:name="张三"
            p:age="22" p:sex="F" autowire="byType">

注：通过byType自动装配，已配置的 bean中只有一个该类型的 bean时会装配成功，有多个时会报错

bean之间的关系（继承，依赖）

bean之间的关系有：

• 继承：子bean会继承父bean中的属性
• 依赖：实例化bean时要配置依赖的bean，否则无法实例化该bean

继承与依赖的例子

 <bean id="phone" class="com.cn.cmc.beans.Phone"
        p:id="200001" p:name="苹果手机">bean>
 <bean id="student" class="com.cn.cmc.beans.Student" 
        p:id="100003" p:name="李四" p:age="24" p:sex="M" abstract="true">bean>
 <bean id="student1" class="com.cn.cmc.beans.Student"
        parent="student" p:name="王五" p:id="100004" p:phone-ref="phone" 
        depends-on="phone">bean>

bean的作用域配置

Spring中可以使用scope属性来配置bean的作用域：

• singleton:单例，在初始化配置文件时生成单例bean对象
• prototype：原型的，在初始化配置文件时不生成bean对象，使用时返回不同的bean对象
• request：web环境下每一个request请求都会返回一个不同的bean，只在本次请求中有效
• session：web环境下每一个request请求都会返回一个不同的bean，在session中有效

 <bean id="student" class="com.cn.cmc.beans.Student" 
        p:id="100001" p:name="叶清逸" p:age="25" p:sex="M" scope="singleton">bean>

IOC容器中bean的生命周期

通过init-method和destroy-method

• 先看例子

<bean id="student" class="com.cn.cmc.beans.Student" 
        p:id="100001" p:name="叶清逸" p:age="25" p:sex="M" scope="singleton"
        init-method="init" destroy-method="destroy">bean>

• 执行结果：

七月 08, 2018 4:21:13 下午 org.springframework.context.support.FileSystemXmlApplicationContext prepareRefresh
信息: Refreshing org.springframework.context.support.FileSystemXmlApplicationContext@11028347: startup date [Sun Jul 08 16:21:13 CST 2018]; root of context hierarchy
七月 08, 2018 4:21:13 下午 org.springframework.beans.factory.xml.XmlBeanDefinitionReader loadBeanDefinitions
信息: Loading XML bean definitions from file [C:\Users\Mr_Chuan\workspace\HelloSpring\config\bean-cycle.xml]
bean初始化...
七月 08, 2018 4:21:14 下午 org.springframework.context.support.FileSystemXmlApplicationContext doClose
信息: Closing org.springframework.context.support.FileSystemXmlApplicationContext@11028347: startup date [Sun Jul 08 16:21:13 CST 2018]; root of context hierarchy
bean销毁...

由上例可以看出bean的生命周期为
1. 通过构造方法生成bean的实例
2. 为bean注入属性
3. 调用初始化方法
4. bean的使用
5. IOC容器关闭时，调用销毁方法

通过bean的后置处理器BeanPostProcessor

• 新建处理器类实现BeanPostProcessor接口

package com.cn.cmc.test;

import org.springframework.beans.BeansException;
import org.springframework.beans.factory.config.BeanPostProcessor;

public class MyBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor {

    /**
     * postProcessBeforeInitialization在init-method之后调用
     * 参数arg0表示实例bean本身
     * 参数arg1表示IOC容器中已配置bean的名字
     * 返回值实际上为返回给用户的bean
     */
    @Override
    public Object postProcessAfterInitialization(Object arg0, String arg1) throws BeansException {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println("postProcessAfterInitialization"+arg0+" "+arg1);
        return arg0;
    }
    /**
     * postProcessAfterInitialization在init-method之前调用
     */
    @Override
    public Object postProcessBeforeInitialization(Object arg0, String arg1) throws BeansException {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println("postProcessBeforeInitialization"+arg0+" "+arg1);
        return arg0;
    }
}

• 在配置文件中配置BeanPostProcessor

<bean class="com.cn.cmc.test.MyBeanPostProcessor">bean>

由上例可以看出加了后置处理器之后执行流程为：
1. 通过构造方法生成bean的实例
2. 为bean注入属性
3. 将bean传给后置处理器的postProcessBeforeInitialization方法
4. 调用初始化方法
5. 将bean传给后置处理器的postProcessAfterInitialization方法
6. bean的使用
7. IOC容器关闭时，调用销毁方法