深入理解Spring IOC容器及扩展

本文将从纯xml模式、xml和注解结合、纯注解的方式讲解Spring IOC容器的配置和相关应用。

纯XML模式

实例化Bean的三种方式：

使用无参构造函数

默认情况下，会使用反射调用无参构造函数来创建对象。

<bean id="connectionUtils" class="com.mmc.ioc.utils.ConnectionUtils"></bean>

使用静态方法创建

在实际开发中，我们使用的方法有时候不是通过构造函数创建出来的，他可能在创建的时候会做很多额外的操作。此时会提供一个创建对象的方法，如果这个方法是static修饰的，就是用这种配置方式。

<bean id="druidUtils" class="com.mmc.ioc.utils.DruidUtils" factory-method="getInstance"></bean>

使用实例化方法创建

当方法不是静态的时候，用这种方式

 <bean id="connectionUtils" class="com.mmc.ioc.utils.ConnectionUtils"></bean><bean id="account" factory-bean="connectionUtils" factory-method="createAccount"></bean>

bean的作用范围和声明周期

常用的是singleton【默认】（单例模式）和prototype（原型模式或多例模式）。通过scope属性可以进行配置

<bean id="account" factory-bean="connectionUtils" factory-method="createAccount" scope="singleton"></bean>

不同作用范围的生命周期

单例模式：singleton

对象创建：当创建容器时，对象就被创建

对象活着：只要容器在，对象一直活着

对象死亡：当容器销毁，对象就被销毁

总结：单例模式的bean对象生命周期与容器相同

多例模式：prototype

对象创建：当使用对象时，创建新的对象实例

对象活着：只要对象在使用中，就一直活着

对象死亡：当对象长时间不用时，被垃圾回收器回收

总结：多例模式的bean对象，spring框架只负责创建，不负责销毁。

Bean的标签属性

id属性：⽤于给bean提供⼀个唯⼀标识。在⼀个标签内部，标识必须唯⼀。
class属性：⽤于指定创建Bean对象的全限定类名。
name属性：⽤于给bean提供⼀个或多个名称。多个名称⽤空格分隔。
factory-bean属性：⽤于指定创建当前bean对象的⼯⼚bean的唯⼀标识。当指定了此属性之后，class属性失效。
factory-method属性：⽤于指定创建当前bean对象的⼯⼚⽅法，如配合factory-bean属性使⽤，则class属性失效。如配合class属性使⽤，则⽅法必须是static的。
scope属性：⽤于指定bean对象的作⽤范围。通常情况下就是singleton。当要⽤到多例模式时，可以配置为prototype。
init-method属性：⽤于指定bean对象的初始化⽅法，此⽅法会在bean对象装配后调⽤。必须是⼀个⽆参⽅法。
destory-method属性：⽤于指定bean对象的销毁⽅法，此⽅法会在bean对象销毁前执⾏。它只能为scope是singleton时起作⽤。

DI依赖注入

按照注入的方式分类

构造函数注入：就是利用带参构造函数实现对类成员的属性赋值

<bean id="account" class="com.mmc.ioc.bean.Account"><constructor-arg name="cardNo" value="123"></constructor-arg><constructor-arg name="money" value="23"></constructor-arg><constructor-arg name="name" value="aa"></constructor-arg></bean>

set方法注入：通过类成员的set方法实现数据注入

<bean id="account" class="com.mmc.ioc.bean.Account"><property name="name" value="mmc"></property><property name="cardNo" value="abc"></property><property name="money" value="22"></property></bean>

按照注入的数据类型分类

基本数据类型和String
其他Bean类型
复杂类型（集合类型）

基本类型使用value，其他bean类型使用ref，复杂类型使用对应的array、map、set标签

<bean id="user" class="com.mmc.ioc.bean.User"><property name="id" value="1"></property><property name="account" ref="account"></property><property name="list"><array><value>aa</value><value>bb</value></array></property><property name="map"><map><entry key="a" value="1"></entry><entry key="b" value="2"></entry></map></property></bean>

web.xml

<!DOCTYPE web-app PUBLIC"-//Sun Microsystems, Inc.//DTD Web Application 2.3//EN""http://java.sun.com/dtd/web-app_2_3.dtd" ><web-app><display-name>Archetype Created Web Application</display-name><!--配置spring ioc容器的配置文件--><context-param><param-name>contextConfigLocation</param-name><param-value>classpath:applicationContext.xml</param-value></context-param><!--使用监听器启动Spring的IOC容器--><listener><listener-class>org.springframework.web.context.ContextLoaderListener</listener-class></listener></web-app>

xml与注解结合的方式

注意：实际开发中，纯xml模式使用已经很少了，引入注解功能，不需要引入额外的jar包。xml+注解结合模式中，xml文件依然存在，所以Spring IOC容器的启动仍然从加载xml开始。

一般来说第三方jar包里面的bean定义在xml里面，自己开发的bean使用注解。

将第三方jar包的bean放入容器

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beanshttps://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsdhttp://www.springframework.org/schema/contexthttps://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd"><!--包扫描--><context:component-scan base-package="com.mmc.ioc"></context:component-scan><!--引入配置文件--><context:property-placeholder location="classpath:jdbc.properties"></context:property-placeholder><bean id="dataSource" class="com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource"><property name="driverClassName" value="${jdbc.driver}"></property><property name="url" value="${jdbc.url}"></property><property name="username" value="${jdbc.username}"></property><property name="password" value="${jdbc.password}"></property></bean></beans>

xml中标签与注解的对应

xml形式 | 注解—|—标签 | @Component,注解加在类上。默认情况下bean的id为类名（首字母小写）。另外，针对分层代码开发提供了@Componenet的三种别名@Controller、@Service、@Repository分别⽤于控制层类、服务层类、dao层类的bean定义，这四个注解的⽤法完全⼀样，只是为了更清晰的区分⽽已标签的scope属性 | @Scope("prototype")

DI依赖注入的注解实现方式

@Autowired(推荐使用)

@Autowired为Spring提供的注解。策略是按类型注入

public class TransferServiceImpl implements TransferService {@Autowiredprivate AccountDao accountDao;}

如上代码所示，这样装配会去spring容器中找到类型为AccountDao的bean，然后将其中如。但如果一个类型有多个bean怎么办呢？可以配合@Qualifier("bean的id")使用。

public class TransferServiceImpl implements TransferService {@Autowired@Qualifier("jdbcAccountDao")private AccountDao accountDao;}

@Resource

@Resource注解由j2EE提，如果指定了name或type就会根据指定的来，如果都没有指定就自动按照ByName方式装配。

注意：@Resource在Jdk11中已经移除，如果要使用，需要单独引入jar包。

<dependency><groupId>javax.annotation</groupId><artifactId>javax.annotation-api</artifactId><version>1.3.2</version></dependency>

在Servlet类里面获取applicationContext

public class TransferServlet extends HttpServlet {@Overridepublic void init() throws ServletException {WebApplicationContext webApplicationContext = WebApplicationContextUtils.getWebApplicationContext(this.getServletContext());ProxyFactory proxyFactory = (ProxyFactory) webApplicationContext.getBean("proxyFactory");transferService= (TransferService) proxyFactory.getJdkProxy(webApplicationContext.getBean("transferService"));}}

纯注解模式

将xml配置改为java代码：

在配置类上声明@Configuration，表明是配置类。

@Configuration@ComponentScan("com.mmc.ioc")@PropertySource("classpath:jdbc.properties")public class SpringConfig {@Value("${jdbc.driver}")private String driverClass;@Value("${jdbc.url}")private String url;@Value("${jdbc.username}")private String username;@Value("${jdbc.password}")private String password;@Beanpublic DataSource dataSource(){DruidDataSource druidDataSource=new DruidDataSource();druidDataSource.setDriverClassName(driverClass);druidDataSource.setUrl(url);druidDataSource.setUsername(username);druidDataSource.setPassword(password);return druidDataSource;}}

如果还有其他配置类，可以通过@Import引入进来。

web.xml配置如下：

<!DOCTYPE web-app PUBLIC"-//Sun Microsystems, Inc.//DTD Web Application 2.3//EN""http://java.sun.com/dtd/web-app_2_3.dtd" ><web-app><display-name>Archetype Created Web Application</display-name><!--告诉ContextLoaderListener是注解方式启动ioc容器--><context-param><param-name>contextClass</param-name><param-value>org.springframework.web.context.support.AnnotationConfigWebApplicationContext</param-value></context-param><!--配置spring ioc容器的配置文件--><context-param><param-name>contextConfigLocation</param-name><param-value>com.mmc.ioc.SpringConfig</param-value></context-param><!--使用监听器启动Spring的IOC容器--><listener><listener-class>org.springframework.web.context.ContextLoaderListener</listener-class></listener></web-app>

高级特性

延迟加载

xml方式：

<bean id="testBean" calss="cn.lagou.LazyBean" lazy-init="true" />

也可以在容器层次配置默认释放延迟加载，如：

<beans default-lazy-init="true"><!-- no beans will be eagerly pre-instantiated... --></beans>

注解方式：

@Lazy注解

@Bean@Lazypublic DataSource dataSource(){}

FactoryBean

Spring中的Bean有两种，一种是普通bean，一种是工厂bean（FactoryBean），FactoryBean可以生产某一个类型的Bean实例，也就是说我们可以借助它自定义Bean的创建过程。

@Component("user")public class UserFactoryBean implements FactoryBean<User> {@Overridepublic User getObject() throws Exception {User user=new User();Account account=new Account();account.setName("mmc");user.setAccount(account);List<String> list=new ArrayList<>();list.add("a");user.setList(list);user.setId(2);return user;}@Overridepublic Class<?> getObjectType() {return User.class;}@Overridepublic boolean isSingleton() {return true;}}

运行测试代码，取出beanname为user的对象。

@Testpublic void testAno(){AnnotationConfigApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(SpringConfig.class);Object user = applicationContext.getBean("user");System.out.println(user);}

运行结果如下：

可以看出虽然是UserFactoryBean放入了容器，但是取出来的却是User对象。这就是FactoryBean的作用。

Spring扩展接口和方法

BeanNameAware
BeanFactoryAware
ApplicationContextAware
InitializingBean
DisposableBean
@PostConstruct
@PreDestroy
init-method
destroy-method
BeanPostProcessor
BeanFactoryPostProcessor

从获取Spring里的东西来分有：

BeanNameAware
BeanFactoryAware
ApplicationContextAware

初始化：

@PostConstruct
InitializingBean
init-method

销毁：

@PreDestroy
DisposableBean
destroy-method

初始化和销毁的执行先后顺序都是注解->接口->xml

使用示例：

<bean id="account" class="com.mmc.ioc.bean.Account" init-method="initMethod" destroy-method="destroyMethod"></bean>

public class Account implements BeanNameAware,BeanFactoryAware,ApplicationContextAware,InitializingBean,DisposableBean {@Overridepublic void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) throws BeansException {System.out.println("BeanFactoryAware:"+beanFactory);}@Overridepublic void setBeanName(String name) {System.out.println("BeanNameAware:"+name);}@Overridepublic void destroy() throws Exception {System.out.println("DisposableBean");}@Overridepublic void afterPropertiesSet() throws Exception {System.out.println("InitializingBean");}@Overridepublic void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {System.out.println("ApplicationContextAware:"+applicationContext);}@PostConstructpublic void postConstruct(){System.out.println("postConstruct");}@PreDestroypublic void preDestroy(){System.out.println("preDestroy");}public void initMethod(){System.out.println("init-method");}public void destroyMethod(){System.out.println("destroy-method");}}

全局的：

BeanFactoryPostProcessor是在BeanFactory初始化之后可以处理一些事情，是针对Bean的工厂进行处理，典型应用：PropertyPlaceholderConfigurer

BeanPostProcessor是针对所有的bean进行拦截进行处理，使用如下：

@Componentpublic class MyBeanPostProcessor implements BeanPostProcessor {@Overridepublic Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {if(beanName.equals("account")){System.out.println("BeanPostProcessor before"+bean);}return bean;}@Overridepublic Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {if(beanName.equals("account")){System.out.println("BeanPostProcessor after"+bean);}return bean;}}

全部配置好后，打印查看执行先后顺序：

可以得到下面的执行流程图：

高频面试题：

BeanFactory、FactoryBean、ApplicationContext的区别

BeanFactory是Spring框架中IOC容器的顶层接口，它只是用来定义一些基础功能
ApplicationContext是它的一个子接口，它拥有更多的功能，如国际化支持和资源访问等等。
FactoryBean：一般情况下，Spring通过反射机制实例化Bean，在某些情况下，实例化bean过程比较复杂，这时配置起来就比较麻烦。如果采用编码的方式会简单一些。于是Spring给我们提供了FactoryBean的接口，用户就可以通过实现这个接口来自定义实例化Bean的逻辑。

总结：BeanFactory是负责生产和管理Bean的一个工厂接口,提供一个Spring Ioc容器规范。FactoryBean是一种Bean创建的方法，对Bean的一种扩展。

类图如下：