長文干貨丨一文搞懂IoC的依賴注入

作者：Baoxing 2021-01-22 06:35:44

開發前端

本篇給大家介紹IoC的依賴注入，篇幅較長，希望對你有所幫助。

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一、注解驅動IoC

xml驅動的IoC容器使用的是ClassPathXmlApplicationContext讀取xml內bean信息

注解驅動的IoC容器使用的是AnnotationConfigApplicationContext讀取Java類中的bean信息

1. AnnotationConfigApplicationContext 的注冊使用

相比于xml文件作為驅動, 注解驅動需要指明配置類一個配置類可以理解為"相當于"一個xml 配置類只需要在類上標注注解 @Configuration

@Configuration 
public class DemoConfiguration { 
}

在xml中聲明bean的方式

在配置類中使用的是@Bean注解

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

說明: 向IoC容器注冊一個類型為Persion，id為Person的Bean

方法名表示的是bean的id 返回值表示的是注冊的bean的類型

@Bean注解也可以顯示的聲明bean的id 如 @Bean("person1")

@Bean 
public Person person() { 
    return new Person(); 
}

2. 注解IoC容器的初始化

public class AnnotationConfigApplication { 
    public static void main(String[] args) { 
        ApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(DemoConfiguration.class); 
        Person person = ctx.getBean(Person.class); 
        System.out.println(person); 
    } 
}

運行后Person控制臺打印結果

com.huodd.bean.Person@55536d9e

3. 組件的注冊和掃描

上述初始化時我們在使用AnnotationConfigApplicationContext時傳遞了參數 Class... componentClasses

翻看AnnotationConfigApplicationContext的構造方法可以發現還可以傳遞參數的參數類型還有 String... basePackages

這里就涉及到組件的注冊和掃描

這里可以思考一個問題, 如果我們要注冊的組件特別多, 那進行編寫這些@Bean的時候代碼工作量也會特別多,這時候該如何解決呢?

Spring 給我們提供了幾個注解,可以幫助我們快速注冊需要的組件, 這些注解被稱為模式注解(stereotype annotations)

@Component

@Component可以說是所有組件注冊的根源在類上標注 @Component 代表該類被注冊到IoC容器中作為一個Bean

@Component 
public class Person { 
}

如果未指定 Bean 的名稱默認規則是 "類名稱首字母小寫" 上面的bean名稱默認會是 person

如果要自定義bean的名稱可以在@Component聲明value的值即可如

@Component("person1") 
public class Person { 
}

在xml中相當于

<bean id="person1" class="com.huodd.bean.Person"/>

@ComponentScan

這個時候如果我們直接運行啟動類獲取Person的bean對象,會報錯NoSuchBeanDefinitionException 這是為什么呢?

因為我們只是聲明了組件,而后直接啟動了IoC容器,這樣容器是感知不到有@Component存在的,

解決方案1:

我們需要在寫配置類時再額外標注一個新的注解@ComponentScan

目的是告訴IoC容器我要掃描哪個包下面的帶有@Component注解的類

@Configuration 
@ComponentScan("com.huodd.bean") 
public class DemoComponentScanConfiguration { 
}

注: 如果不指定掃描路徑, 則默認掃描本類所在包及所有子包下帶有@Component的組件

啟動類代碼如下：

public class AnnotationConfigApplication { 
    public static void main(String[] args) { 
        ApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(DemoComponentScanConfiguration.class); 
        Person person = ctx.getBean(Person.class); 
        System.out.println(person); 
    } 
}

解決方案2:

這里也可以不寫@ComponentScan 而直接在AnnotationConfigApplicationContext方法參數內傳入String類型的包掃描路徑代碼如下

public class AnnotationConfigApplication { 
    public static void main(String[] args) { 
        ApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext("com.huodd.bean"); 
        Person person = ctx.getBean(Person.class); 
        System.out.println(person); 
    } 
}

PS：組件掃描并非是注解驅動IoC所特有的, 其實在xml驅動的IoC模式下同樣可以啟用組件掃描, 只需要在xml中聲明一個標簽即可

<context:component-scan base-package="com.huodd.bean"/>

這里需要注意下: 如需要掃描多個路徑,需要寫多個標簽也就是 一個標簽只能聲明一個根包

組件注冊的補充

SpringFramework 提供了在進行Web開發三層架構時的擴展注解: 分別為 @Controller、 @Service 、@Repository 小伙伴有沒有很熟悉?

分別代表 表現層、業務層、持久層 這三個注解的作用與 @Component完全一樣扒開源碼我們可以看到底層在這三個注解類上又添加了 @Component

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

這樣我們在進行符合三層架構的開發時對于相應的如 ServiceImpl等就可以直接標注 @Service 等注解了

@Configuration

@Configuration 底層也有標注@Component

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

由此可以說明,配置類不是向我們所想的那樣，只是單純的做一個配置而已, 它也會被視為 bean，也被注冊到IoC容器里面

4. 注解驅動與xml驅動互相引用

4.1 xml引用注解

需開啟注解配置再注冊相應配置類

<?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/beans 
        https://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd  
        http://www.springframework.org/schema/context  
        https://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd"> 
 
    <!-- 開啟注解配置 --> 
    <context:annotation-config /> 
    <!-- 注冊配置類 --> 
    <bean class="com.huodd.config.AnnotationConfigConfiguration"/> 
</beans>

4.2 注解引用XMl

@Configuration 
@ImportResource("classpath:annotation/demo-beans.xml") 
public class ImportXmlAnnotationConfiguration {  
}

二、IoC的依賴注入

1.Setter屬性注入

創建對象將屬性值set進去之后返回對象

@Bean 
public Person person() { 
    Person person = new Person(); 
    person.setId(1); 
    person.setName("PoXing"); 
    person.setAge(18); 
    return person; 
}

xml中的setter注入

<bean id="person" class="com.huodd.bean.Person"> 
    <property name="id" value="1"/> 
    <property name="name" value="PoXing"/> 
    <property name="age" value="18"/> 
</bean>

2. 構造器注入

使用構造器注入,需要在bean本身添加有參構造方法, 如在Person中添加有參構造方法如下

public Person(Integer id, String name, Integer age) { 
        this.id = id; 
        this.name = name; 
        this.age = age; 
}

注解驅動中,我們創建bean的時候注入屬性時就需要同時指定參數值

@Bean 
public Person person() { 
    return new Person(1, "PoXing", 18); 
}

xml驅動中如下

<bean id="person" class="com.huodd.bean.Person"> 
    <!--  
  index： 表示構造器的參數索引 
  value： 表示對應的參數值 
 --> 
    <constructor-arg index="0" value="1"/> 
    <constructor-arg index="1" value="PoXing"/> 
    <constructor-arg index="2" value="18"/> 
</bean>

3. 注解式屬性注入

這里先說明一下,為何會有注解式屬性值注入. 細心的小伙伴可能會發現上面我們談到的 Setter屬性注入、構造器注入 好像在只能是在使用 @Bean注解的時候時候使用, 但是如果是通過標注 @Component注解的組件呢(像前面我們的Person類中標注了@Component注解),怎么給它設定屬性值, 該節主要就是說一下這部分

@Component 下的屬性注入

這里我們使用Dog類做為演示(這里我悄悄的添加了@Component注解自己嘗試的小伙伴要注意哦否則會報錯的)

@Component 
public class Dog { 
    private Integer id; 
    private String name; 
    private Integer age; 
 
   ... 省略 Getter、Setter 
   ... 省略 toString 
 
}

這里要實現注解式屬性注入,可以直接在要注入的字段上標注 @Value注解如

@Value("1") 
private Integer id; 
 
@Value("wangcai") 
private String name; 
 
@Value("3") 
private Integer age;

啟動類代碼如下

public class DiApplication { 
    public static void main(String[] args) { 
        ApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext("com.huodd.bean"); 
        Dog dog = ctx.getBean(Dog.class); 
        System.out.println(dog); 
    } 
}

控制臺打印結果

Dog{id=1, name='wangcai', age=3}

外部配置文件(@PropertySource)

這里主要是解決上面的@Value中注入我們把屬性值直接固定寫死了,如果要修改還要去Java代碼中去修改,很不符合開發規范，

SpringFramework為我們擴展了新的注解@PropertySource 主要用來導入外部配置文件

1.這里我們創建一個 dog.properties

dog.id=1 
dog.name=wangcai 
dog.age=3

2.引入配置文件

@PropertySource("classpath:di/dog.properties") 
@ComponentScan("com.huodd.bean") 
@Configuration 
public class DemoComponentScanConfiguration { 
}

3.Dog類中屬性注入這里@Value需要配合占位符來獲取properties配置文件中的內容

@Value("${dog.id}") 
private Integer id; 
 
@Value("${dog.name}") 
private String name; 
 
@Value("${dog.age}") 
private Integer age;

4.修改一下啟動類

public class DiApplication { 
    public static void main(String[] args) { 
        ApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(DemoComponentScanConfiguration.class); 
        Dog dog = ctx.getBean(Dog.class); 
        System.out.println(dog); 
    } 
}

控制臺打印結果如下

Dog{id=1, name='wangcai', age=3}

此時配置文件的屬性已經注入成功

4.自動注入

在xml模式中有ref屬性可以將一個bean注入到另外一個bean中, 注解模式中也同樣可以

@Autowired

給Dog的bean中注入 Person的Bean (即給dog指定它的主人)

方法1 → 在屬性上標注

@Component 
public class Dog { 
    // ...... 
    @Autowired 
    private Person person; 
}

方法2 → 使用構造器注入方式

@Component 
public class Dog { 
    // ...... 
    private Person person; 
 
    @Autowired 
    public Dog(Person person) { 
     this.person = person; 
    } 
}

方法3 → 使用setter方法注入

@Component 
public class Dog { 
    // ...... 
    private Person person; 
     
    @Autowired 
    public void setPerson(Person person) { 
        this.person = person; 
    } 
}

JSR250規范下的@Resource

@Resource也是用來屬性注入的注解

它與@Autowired的區別是:

@Autowired是按照類型注入
@Resource是按照屬性名(也就是bean的名稱)注入

@Resource 注解相當于標注 @Autowired 和 @Qualifier

@Qualifier這里簡要說明下,為指定bean的名稱而存在,如果存在多個相同的bean,而bean的名稱不同,我們可以使用@Autowired 配置 @Qualifier注解

如: 下面表示該Dog類注入的主人Bean是名稱為 xiaowang的, 而當前容器內可能存在多個主人bean對象比如 xiaoli、xiaoming ....

@Component 
public class Dog { 
    // ...... 
    @Autowired 
    @Qualifier("xiaowang") 
    private Person person; 
}

下面如果使用@Resource 可以更方便些代碼如下

@Component 
public class Dog { 
    // ...... 
    @Resource(name="xiaowang") 
    private Person person; 
}

JSR330規范下的@Inject

@Inject注解也是按照類型注入,與@Autowire的策略一樣, 不過如要使用@Inject 需要額外的導入依賴

<!-- jsr330 --> 
<dependency> 
    <groupId>javax.inject</groupId> 
    <artifactId>javax.inject</artifactId> 
    <version>1</version> 
</dependency>

后面的使用方法就與SpringFramework 原生的 @Autowire + @Qualifier 相同了

@Component 
public class Dog { 
     
    @Inject // 等同于@Autowired 
    @Named("xiaowang") // 等同于@Qualifier 
    private Person person;

它與@Autowired的區別是:

@Autowired所在的包為 org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired 即為 SpringFramework 提供的
@Inject所在的包為 javax.inject.Inject 屬于JSR的規范也就是說如果不使用SpringFramework時可以使用該注解

5. 復雜類型注入

Array注入

<property name="names"> 
    <array> 
        <value>PoXing</value> 
        <value>LaoWang</value> 
    </array> 
</property>

List注入

<property name="tels"> 
    <list> 
        <value>13000000000</value> 
        <value>13000000001</value> 
    </list> 
</property>

Set注入-

<!-- 已經提前聲明好的Dog --> 
<bean id="wangcai" class="com.huodd.bean.ext.Dog"/> 
--- 
 
<property name="dogs"> 
    <set> 
        <bean class="com.huodd.bean.Dog"/> 
        <ref bean="wangcai"/> 
    </set> 
</property>

Map注入

<property name="homesMap"> 
    <map> 
        <entry key="1" value="main"> 
         <ref bean="myHome1" /> 
        </entry> 
        <entry key="2" value="other"> 
             <ref bean="myHome2" /> 
        </entry> 
    </map> 
</property>

Properties注入

<property name="props"> 
    <props> 
        <prop key="sex">男</prop> 
        <prop key="age">18</prop> 
    </props> 
</property>

面試題

1.@Autowired注入原理是什么?

先拿屬性對應的類型,去IoC容器中找相應的Bean
如果沒有找到直接拋出NoUniqueBeanDefinitionException異常
如果找到一個直接返回
如果找到多個相同類型的bean 再拿屬性名去與這多個bean的id進行對比
如果有多個或者沒有則會拋出NoUniqueBeanDefinitionException異常
如果只有一個直接返回

2.依賴注入的方式有哪些,都有什么區別

3.自動注入的注解對比

@Qualifier ：如果被標注的成員/方法在根據類型注入時發現有多個相同類型的 Bean ，則會根據該注解聲明的 name 尋找特定的 bean

@Primary ：如果有多個相同類型的 Bean 同時注冊到 IOC 容器中，使用 “根據類型注入” 的注解時會注入標注 @Primary 注解的 bean 即默認策略

4.使用依賴注入有什么優缺點

依賴注入作為 IOC 的實現方式之一，目的就是解耦，我們不需要直接去 new 那些依賴的類對象就可以直接從容器中去取來使用, 如果組件存在多級依賴，依賴注入可以將這些依賴的關系簡化。

依賴對象的可配置：通過 xml 或者注解聲明，可以指定和調整組件注入的對象，借助 Java 的多態特性，可以不需要大批量的修改就完成依賴注入的對象替換

責任編輯：姜華來源： PoXing

IoC xml驅動技術

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長文干貨丨一文搞懂IoC的依賴注入