• Spring核心机制:依赖注入



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             Java应用(从applets的小范围到全套n层服务端企业应用)是一种典型的依赖型应用,它就是由一些互相适当地协作的对象构成的。因此,我们说这些对象间存在依赖关系。加入A组件调用了B组件的方法,我们就可以称A组件依赖于B组件。我们通过使用依赖注入,Java EE应用中的各种组件不需要以硬编码方式耦合在一起,甚至无需使用工厂模式。当某个Java实例需要其他Java 实例时,系统自动提供所需要的实例,无需程序显示获取,这种自动提供java实例我们谓之为依赖注入,也可以称之为控制反转(Inversion of Control IoC)。

             其实不管是控制反转还是依赖注入,他们都可以这样理解:当某个Java实例(调用者)需要另一个Java实例(被调用者)时,在传统的程序设计过程中,通常有调用者来创建被调用者的实例。但是在依赖注入/控制反转模式下,创建被调用者的工作不再是有调用者来完成,而是由Spring容器来完成,然后注入调用者。

              对于Spring而言,Spring采用动态、灵活的方式来管理各种对象。对象与对象之间的具体实现都是透明的。Spring的依赖注入对调用者和被调用者几乎没有任何要求,完全支持对POJO之间依赖关系的管理。

              依赖注入通常有如下两种:

             1、  设置注入:IoC容器使用属性的setter方法来注入被依赖的实例。

             2、  构造注入:IoC容器使用构造器来注入被依赖的实例。

             一、设值注入

            设值注入是指IoC容器使用属性的setter方法来注入被依赖的实例。这种注入方式比较简单、直观。

            下面是Person接口,该接口定义了一个Person规范。

    1 public interface Person {
    2     //定义使用斧子的方法
    3     public void useAxe();
    4 }
            Axe接口:
    1 public interface Axe {
    2     //Axe接口里面有个砍的方法
    3     public String chop();
    4 }
          Person的实现类。
    复制代码
     1 public class Chinese implements Person {
     2     private Axe axe;
     3     private String name;
     4 
     5     // 设值注入所需的setter方法
     6     public void setAxe(Axe axe) {
     7         this.axe = axe;
     8     }
     9 
    10     public void setName(String name) {
    11         this.name = name;
    12     }
    13 
    14     // 实现Person接口的userAxe方法
    15     public void useAxe() {
    16         // 调用axe的chop方法,表明Person对象依赖于Axe对象
    17         System.out.println("我是"+name+"用"+axe.chop());
    18     }
    19 
    20 }
    复制代码
      上面的代码实现了Person接口的userAxe()方法,实现该方法时调用了axe的的chop()方法,这就是典型的依赖关系。

    在这里Spring容器的作用就是已松耦合的方式来管理这种调用关系。在上面的Chinese类中,Chinese类并不知道它要调用的axe实例在哪里,也不知道axe实例是如何实现的,它只是需要调用一个axe实例,这个Axe实例将由Spring容器负责注入。

              Axe的实现类:StoneAxe类

    复制代码
    1 public class StoneAxe implements Axe{
    2 
    3     public String chop() {
    4         return "石斧砍柴好慢啊!!!";
    5     }
    6 
    7 }
    复制代码
       直到这里,程序依然不知道Chinese类和Axe实例耦合,Spring也不知道!实际上,Spring需要使用XML配置文件来指定实例之间的依赖关系。

               Spring采用了XML文件作为配置文件。

           对于本应用的XML配置文件如下:

    复制代码
     1 <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
     2 <beans xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
     3     xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
     4     xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
     5     http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd">
     6 
     7     <!-- 配置Chinese实例,其实现类是Chinese -->
     8     <bean id="chinese" class="com.spring.service.impl.Chinese">
     9         <!-- 将StoneAxe注入给axe属性 -->
    10         <property name="axe" ref="stoneAxe" />
    11         <property name="name" value="孙悟空"/>
    12     </bean>
    13     
    14     
    15     <!-- 配置stoneAxe实例 -->
    16     <bean id="stoneAxe" class="com.spring.service.impl.StoneAxe" />
    17 </beans>
    复制代码
      
    在配置文件中,Spring配置Bean实例通常会指定两个属性:

               id:指定该Bean的唯一标识,程序会通过id属性值来访问该Bean实例。

              class:指定该Bean的实现类,此处不可再用接口,必须是实现类,Spring容器会使用XML解析器读取该属性值,并利用反射来创建该实现类的实例。

             从上面可以看出Bean于Bean之间的依赖关系放在配置文件里组织,而不是写在代码里。通过配置文件的指定,Spring能够精确地为每个Bean注入属性。因此,配置文件里的<bean…/>元素的class属性值不能是接口,而必须是真正的实现类。

             Spring会自动接管每个<bean…/>定义里的<property …/>元素定义,Spring会在调用无参数的构造器、创建默认的Bean实例后,调用相应的setter方法为程序注入属性值。<property…/>定义的属性值将不再有该Bean来主动设置、管理,而是接受Spring的注入。

             每个Bean的id属性是该Bean的唯一标识,程序通过id属性访问Bean,Bean与Bean的依赖关系也是通过id属性关联。

             测试程序:

    复制代码
     1 public class BeanTest {
     2     public static void main(String[] args) {
     3         //创建Spring容器
     4         ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("bean.xml");
     5         //获取Chinese实例
     6         Person person = ctx.getBean("chinese",Person.class);
     7         person.useAxe();
     8     }
     9 
    10 }
    复制代码
     

             执行上面的程序,执行结果如下:

             主程序调用Person的userAxe()方法时,该方法的方法体内需要使用Axe实例,但程序没有任何地方将特定的Person实例和Axe实例耦合在一起,也就是说程序没有为Person实例传入Axe实例,Axe实例有Spring在运行期间注入。

             Person实例不仅不需要了解Axe实例的具体实现,甚至无须了解Axe的创建过程。Spring容器根据配置文件的指定,创建Person实例时,不仅创建了Person的默认实例,同时也为该实例依赖注入其所依赖的Axe实例。

             Bean与Bean之间的依赖关系有Spring管理,Spring采用setter方法为目标Be阿玛尼注入所依赖的Bean,这种方式被称之为设值注入。

            从上面的实例我们可以看出,依赖注入以配置文件管理Bean实例之间的耦合,让Bean实例之间的耦合从代码层次分离出来。

           Spring IoC容器有如下3个基本要点:

           1、  应用程序的各个组件面向接口编程。面向接口编程可以将各个组件的耦合提升到接口层次,从而有利于项目后期的扩展。

            2、  应用程序的各组件不再由程序主动产生,而是由Spring容器来负责产生,并初始化。

           3、  Spring采用配置文件、或者Annotation来管理Bean的实现类、依赖关系,Spring容器则根据配置文件,利用反射机制来创建时间,并为之注入依赖关系。

              二、构造注入

            构造注入就是利用构造器来设置依赖关系的方式。

             Japanese类:

    复制代码
     1 public class Japanese implements Person{
     2 
     3     private Axe axe;
     4     //默认构造器
     5     public Japanese(){
     6         
     7     }
     8     
     9     //构造注入所需的带参数构造器
    10     public Japanese(Axe axe){
    11         this.axe = axe;
    12     }
    13     
    14     public void useAxe() {
    15         System.out.println(axe.chop());
    16     }
    复制代码
       上面的Chinese类并没有setter方法,仅仅只是提供了一个带Axe属性的构造器,Spring将通过该构造器为Chinese注入所依赖的Bean实例。

             构造注入的配置文件需要做一些修改。为了使用构造注入,使用<constructor-arg…/>元素来指定构造器的参数。如下

    复制代码
     1 <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
     2 <beans xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
     3     xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
     4     xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
     5     http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd">
     6 
     7     <!-- 配置Japanese实例 -->
     8     <bean id="japanese" class="com.spring.service.impl.Japanese">
     9         <!-- 使用构造注入 ,为Japanese实例注入SteelAxe实例-->
    10         <constructor-arg ref="stoneAxe"/>
    11     </bean>
    12     
    13     <!-- 配置stoneAxe实例 -->
    14     <bean id="stoneAxe" class="com.spring.service.impl.StoneAxe" />
    15 </beans>
    复制代码
     

             上面的配置文件使用<contructor-arg…/>元素指定了一个构造器参数,该参数类型是Axe,这指定Spring调用Chinese类里带一个Axe参数的构造器来创建chinese实例,因为使用了有参数的构造器创建实例,所以当Bean实例被创建完成后,该Bean的依赖关系也就已经设置完成。

            他的执行效果与设值注入的执行效果一样。但是还是有点却别:创建Person实例中Axe的属性时机不同—设值注入式先通过无参数的构造器创建一个Bean实例,然后调用它的setter方法注入依赖关系,而构造注入则是直接调用有参数的构造器,当Bean实例创建完成后,依赖关系也已经完成。

              三、两种注入方式的对比

             Spring支持两种依赖注入方式,这两种依赖注入方式并没有好坏之分,只是适合的场景有所不同。

             设值注入有如下优点:

                1、  与传统的JavaBean的写法更相似,程序开发人员更加容易理解,接受。通过setter方法设定依赖关系显得更加直观、自然。

               2、  对于复杂的依赖关系,如果采用构造注入,会导致构造器过于臃肿,难以阅读。Spring在创建Bean实例时,需要同时实例化其依赖的全部实例,因此导致性能下降。而设值注入,则可以避免这些问题。

               3、  尤其是在某些属性可选的情况下,多参数的构造器更加笨重。

           但是构造器也有如下优势:

               1、  构造注入可以再构造器中决定依赖关系的注入顺序,优先依赖的优先注入。

               2、  对于依赖关系无须变化的Bean,构造注入更有用处。因为没有setter方法,所有的依赖关系全部在构造器中设定,因此,无须担心后续的代码对依赖关系产生破坏。

               3、  依赖关系只能在构造器中设定,则只有组件的创建者才能改变组件的依赖关系。对组件的调用者而言,组件内部的依赖关系完全透明,更加符合高内聚的原则。

             通过上面的对比。所以建议用以设值注入为主,构造注入为辅的注入策略。对于依赖关系无须变化的注入,尽量采用构造注入;而其他的依赖关系,则考虑设值注入。

            

              读李刚《轻量级 Java EE 企业应用实战》

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