注解Annotation的IoC：从@Autowired到@Component

2017-01-23

1 什么是注解
2 不使用注解示例
2.1 com.springioc.animal.Monkey
2.2 com.springioc.animal.Tiger
2.3 com.springioc.bean.Zoo
2.4 com.springioc.main.AppMain
2.5 Beans.xml
3 使用注解@Autowired示例
3.1 对成员变量使用@Autowired
3.2 将 @Autowired 注解标注在 Setter 方法上
3.3 将 @Autowired 注解标注在构造函数上
3.4 @Autowired(required = false)
4 使用注解@Resource示例
5 使用注解@Component示例
5.1 示例
5.2 component scan过滤方式
5.3 @Component、@Controller、@Repository，@Service
参考

1 什么是注解

传统的Spring做法是使用.xml文件来对bean进行注入。

注解配置相对于 XML 配置具有很多的优势：

它可以充分利用 Java 的反射机制获取类结构信息，这些信息可以有效减少配置的工作。如使用 JPA 注解配置 ORM 映射时，我们就不需要指定 PO 的属性名、类型等信息，如果关系表字段和 PO 属性名、类型都一致，您甚至无需编写任务属性映射信息——因为这些信息都可以通过 Java 反射机制获取。
注解和 Java 代码位于一个文件中，而 XML 配置采用独立的配置文件，大多数配置信息在程序开发完成后都不会调整，如果配置信息和 Java 代码放在一起，有助于增强程序的内聚性。而采用独立的 XML 配置文件，程序员在编写一个功能时，往往需要在程序文件和配置文件中不停切换，这种思维上的不连贯会降低开发效率。

2 不使用注解示例

目录结构如下：

2.1 com.springioc.animal.Monkey

package com.springioc.animal;

public class Monkey {
    private String monkeyName = "LaoEr";

    public String toString() {
        return "MonkeyName:" + monkeyName;
    }
}

2.2 com.springioc.animal.Tiger

package com.springioc.animal;

public class Tiger {
    private String tigerName = "LaoDa";

    public String toString() {
        return "TigerName:" + tigerName;
    }
}

2.3 com.springioc.bean.Zoo

package com.springioc.bean;

import com.springioc.animal.*;

public class Zoo {
    private Tiger tiger;
    private Monkey monkey;

    public void setTiger(Tiger tiger) {
        this.tiger = tiger;
    }

    public void setMonkey(Monkey monkey) {
        this.monkey = monkey;
    }

    public Tiger getTiger() {
        return tiger;
    }

    public Monkey getMonkey() {
        return monkey;
    }

    public String toString() {
        return tiger + "
" + monkey;
    }
}

2.4 com.springioc.main.AppMain

package com.springioc.main;

import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;

import com.springioc.bean.Zoo;

public class AppMain {
    public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("Beans.xml");
        Zoo zoo = (Zoo) context.getBean("zoo");        
        System.out.println(zoo.toString());
    }
}

2.5 Beans.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"   
    xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"  
    xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"  
    xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans 
        http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.2.xsd
        http://www.springframework.org/schema/context
        http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-4.2.xsd"
    default-autowire="byType">
    
    <bean id="zoo" class="com.springioc.bean.Zoo" >
        <property name="tiger" ref="tiger" />
        <property name="monkey" ref="monkey" />
    </bean>
    
    <bean id="tiger" class="com.springioc.animal.Tiger" />
    <bean id="monkey" class="com.springioc.animal.Monkey" />    
</beans>

运行结果：

TigerName:LaoDa
MonkeyName:LaoEr

3 使用注解@Autowired示例

Spring 2.5 引入了 @Autowired 注解，它可以对类成员变量、方法及构造函数进行标注，完成自动装配的工作。

3.1 对成员变量使用@Autowired

对Zoo类的两个变量tiger和monkey使用注解Autowired，可以删除Set方法

package com.springioc.bean;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;

import com.springioc.animal.*;

public class Zoo {
    @Autowired 
    private Tiger tiger;
    @Autowired 
    private Monkey monkey;
    public String toString() {
        return tiger + "
" + monkey;
    }
}

Beans.xml

Beans.xml文件中删除zoo的property，增加（注册）AutowiredAnnotationBeanPostProcessor处理器

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"   
    xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"  
    xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"  
    xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans 
        http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.2.xsd
        http://www.springframework.org/schema/context
        http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-4.2.xsd">
    
    <!-- context:component-scan base-package="com.springioc.bean" / -->    
    <bean class="org.springframework.beans.factory.annotation.AutowiredAnnotationBeanPostProcessor"/>  
    
    <bean id="zoo" class="com.springioc.bean.Zoo" >
    </bean>
    
    <bean id="tiger" class="com.springioc.animal.Tiger" />
    <bean id="monkey" class="com.springioc.animal.Monkey" />    
</beans>

解读：

当 Spring 容器启动时，AutowiredAnnotationBeanPostProcessor 将扫描 Spring 容器中所有 Bean，当发现 Bean 中拥有@Autowired 注解时就找到和其匹配（默认按类型匹配）的 Bean，并注入到对应的地方中去。

按照上面的配置，Spring 将直接采用 Java 反射机制对 Zoo 中的 tiger 和 monkey 这两个私有成员变量进行自动注入。所以对成员变量使用 @Autowired 后，您大可将它们的 setter 方法（setTiger() 和 setOMonkey()）从 Zoo 中删除。

注意：

Beans.xml文件中，可以用<context:component-scan base-package="com.springioc.bean" /> 替换 <bean class="org.springframework.beans.factory.annotation.AutowiredAnnotationBeanPostProcessor"/> 。

因为<context:component-scan>会默认激活<context:annotation-config>功能的。而<context:annotation-config>会隐式地向 Spring 容器注册AutowiredAnnotationBeanPostProcessor、CommonAnnotationBeanPostProcessor、PersistenceAnnotationBeanPostProcessor 以及equiredAnnotationBeanPostProcessor 这 4 个 BeanPostProcessor。

3.2 将 @Autowired 注解标注在 Setter 方法上

package com.springioc.bean;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;

import com.springioc.animal.*;

public class Zoo {
    
    private Tiger tiger;
    private Monkey monkey;

    @Autowired 
    public void setTiger(Tiger tiger) {
        this.tiger = tiger;
    }

    @Autowired     
    public void setMonkey(Monkey monkey) {
        this.monkey = monkey;
    }

    public Tiger getTiger() {
        return tiger;
    }

    public Monkey getMonkey() {
        return monkey;
    }

    public String toString() {
        return tiger + "
" + monkey;
    }
}

View Code

3.3 将 @Autowired 注解标注在构造函数上

package com.springioc.bean;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;

import com.springioc.animal.*;

public class Zoo {

    private Tiger tiger;
    private Monkey monkey;

    public void setTiger(Tiger tiger) {
        this.tiger = tiger;
    }

    public void setMonkey(Monkey monkey) {
        this.monkey = monkey;
    }

    public Tiger getTiger() {
        return tiger;
    }

    public Monkey getMonkey() {
        return monkey;
    }

    @Autowired
    public Zoo(Tiger tiger, Monkey monkey) {
        this.tiger = tiger;
        this.monkey = monkey;
    }

    public String toString() {
        return tiger + "
" + monkey;
    }
}

View Code

3.4 @Autowired(required = false)

当候选 Bean 数目不为 1 时的应对方法：@Autowired(required = false)

在默认情况下使用 @Autowired 注解进行自动注入时，Spring 容器中匹配的候选 Bean 数目必须有且仅有一个。当找不到一个匹配的 Bean 时，Spring 容器将抛出 BeanCreationException 异常，并指出必须至少拥有一个匹配的 Bean。我们可以来做一个实验：

Bean.xml文件中，注解掉Monkey

    <!-- bean id="monkey" class="com.springioc.animal.Monkey" / -->

由于 Monkey Bean 被注解掉了，所以 Spring 容器中将没有类型为 Monkey的 Bean 了，而 Zoo 的 Monkey属性标注了 @Autowired，当启动 Spring 容器时，异常就产生了。

当不能确定 Spring 容器中一定拥有某个类的 Bean 时，可以在需要自动注入该类 Bean 的地方可以使用 @Autowired(required = false)，这等于告诉 Spring：在找不到匹配 Bean 时也不报错。如下代码：

对Zoo类中setter注解@Autowired(required = false)

    @Autowired(required = false)  
    public void setMonkey(Monkey monkey) {
        this.monkey = monkey;
    }

运行结果如下：

TigerName:LaoDa
null

4 使用注解@Resource示例

Spring 不但支持自己定义的 @Autowired 的注解，还支持几个由 JSR-250 规范定义的注解，它们分别是 @Resource、@PostConstruct以及 @PreDestroy。

@Resource 的作用相当于 @Autowired，只不过 @Autowired 按 byType（就是按Bean的Class的类型）自动注入，面 @Resource 默认按 byName（就是通过Bean的id或者name）自动注入罢了。

Resource 有两个属性是比较重要的，分别是 name 和 type，Spring 将 @Resource 注解的 name 属性解析为 Bean 的名字，而 type 属性则解析为 Bean 的类型。所以如果使用 name 属性，则使用 byName 的自动注入策略，而使用 type 属性时则使用 byType 自动注入策略。如果既不指定 name 也不指定 type 属性，这时将通过反射机制使用 byName 自动注入策略。

Resource 注解类位于 Spring 发布包的 lib/j2ee/common-annotations.jar 类包中，因此在使用之前必须将其加入到项目的类库中。来看一个使用 @Resource 的例子：

    @Resource  
    private Tiger tiger;
    
    @Resource(name="monkey1")
    private Monkey monkey;

注意一般情况下，我们无需使用类似于 @Resource(type=Tiger.class) 的注解方式，因为 Bean 的类型信息可以通过 Java 反射从代码中获取。

要让 JSR-250 的注解生效，除了在 Bean 类中标注这些注解外，还需要在 Spring 容器中注册一个负责处理这些注解的BeanPostProcessor：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"   
    xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"  
    xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"  
    xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans 
        http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.2.xsd
        http://www.springframework.org/schema/context
        http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-4.2.xsd">
    
    <!-- context:component-scan base-package="com.springioc.bean" / -->    
    <!--bean class="org.springframework.beans.factory.annotation.AutowiredAnnotationBeanPostProcessor"/-->  
    <bean class="org.springframework.context.annotation.CommonAnnotationBeanPostProcessor"/> 
    
    
    <bean id="zoo" class="com.springioc.bean.Zoo" >
    </bean>
    
    <bean id="tiger" class="com.springioc.animal.Tiger" />
    <bean id="monkey1" class="com.springioc.animal.Monkey" /> 
    <bean id="monkey2" class="com.springioc.animal.Monkey"/>
</beans>

5 使用注解@Component示例

虽然我们可以通过 @Autowired 或 @Resource 在 Bean 类中使用自动注入功能，但是 Bean 还是在 XML 文件中通过 <bean> 进行定义 —— 也就是说，在 XML 配置文件中定义 Bean，通过 @Autowired 或 @Resource 为 Bean 的成员变量、方法入参或构造函数入参提供自动注入的功能。

能否也通过注解定义 Bean，从 XML 配置文件中完全移除 Bean 定义的配置呢？答案是肯定的，我们通过 Spring 2.5 提供的 @Component 注解就可以达到这个目标了。

5.1 示例

使用 @Component 注解的Monkey.java

仅需要在类定义处，使用 @Component 注解就可以将一个类定义了 Spring 容器中的 Bean

package com.springioc.animal;

import org.springframework.stereotype.Component;

@Component 
public class Monkey {
    private String monkeyName = "LaoEr";

    public String toString() {
        return "MonkeyName:" + monkeyName;
    }
}

使用 @Component 注解的 Tiger.java

package com.springioc.animal;

import org.springframework.stereotype.Component;

@Component 
public class Tiger {
    private String tigerName = "LaoDa";

    public String toString() {
        return "TigerName:" + tigerName;
    }
}

使用 @Component 注解的 Zoo.java

@Component("zoo")  
public class Zoo {

    @Autowired  
    private Tiger tiger;
    
    @Autowired
    private Monkey monkey;
...
}

@Component 有一个可选的入参，用于指定 Bean 的名称，在 Zoo 中，我们就将 Bean 名称定义为“zoo”（默认名称也是“zoo”，第一个字母变小写）。一般情况下，Bean 都是 singleton 的，需要注入 Bean 的地方仅需要通过 byType 策略就可以自动注入了，所以大可不必指定 Bean 的名称。

在使用 @Component 注解后，Spring 容器必须启用类扫描机制以启用注解驱动 Bean 定义和注解驱动 Bean 自动注入的策略。Spring 2.5 对 context 命名空间进行了扩展，提供了这一功能，在Beans.xml添加如下配置：

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

这里，所有通过 <bean> 元素定义 Bean 的配置内容已经被移除，仅需要添加一行 <context:component-scan/> 配置就解决所有问题了——Spring XML 配置文件得到了极致的简化（当然配置元数据还是需要的，只不过以注解形式存在罢了）。<context:component-scan/> 的 base-package 属性指定了需要扫描的类包，类包及其递归子包中所有的类都会被处理。

5.2 component scan过滤方式

<context:component-scan/> 还允许定义过滤器将基包下的某些类纳入或排除。Spring 支持以下 5 种类型的过滤方式，通过下表说明：

Filter Type	Examples Expression	Description
annotation	org.example.SomeAnnotation	符合SomeAnnoation的target class
assignable	org.example.SomeClass	指定class或interface的全名
aspectj	org.example..*Service+	AspectJ語法
regex	org.example.Default.*	Regelar Expression
custom	org.example.MyTypeFilter	Spring3新增自訂Type，實作org.springframework.core.type.TypeFilter

5.3 @Component、@Controller、@Repository，@Service

@Component，@Controller，@Repository，@Service，这四个注解都在org.springframework.stereotype包下面，后面3个都属于@Component。

可以理解为@Component是@Controller，@Repository，@Service的基类。

@Component是用来标记任何被Spring管理的组件。
@Controller用来标记presentation层（比如web controller）。
@Repository用来标记persistence层（比如DAO）。
@Service用来标记service层。

参考

[1] 注解Annotation的IoC (@Autowired @Component )

[2] [Spring Framework]学习笔记－－@Component等stereotype的基础

[3] Spring5：@Autowired注解、@Resource注解和@Service注解

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