20191103 《Spring5高级编程》笔记-第3章

第3章 在Spring中引入IoC和DI

依赖注入是IOC的一种特殊形式，尽管这两个术语经常可以互换使用。

3.1 控制反转和依赖注入

IOC的核心是DI，旨在提供一种更简单的机制来设置组件依赖项，并在整个生命周期中管理这些依赖项。需要某些依赖项的组件通常被称为依赖对象，或者在IOC的情况下被称为目标对象。

IOC可以分解为两种子类型：依赖注入（DI）和依赖查找。

3.2 控制反转的类型

使用依赖查找时，组件必须获取对依赖项的引用，而是用依赖注入时，依赖项将通过IOC容器注入组件。

依赖查找有两种类型：依赖拉取（dependency pull，DL）和上下文依赖查找（contextualized dependency lookup，CDL）。

依赖注入有两种风格：构造函数和setter依赖注入。

3.2.6 setter注入与构造函数注入

使用接口来定义依赖项的能力是setter注入的一个经常被提及的好处，但实际上，应该尽量保持setter仅用于诸如接口。除非完全确定特定业务接口的所有实现都需要一个特定的依赖项，否则让每个实现类定义自己的依赖项并为业务方法保留业务接口。

虽然不应该在业务接口中放置用于依赖项的setter方法，但在业务接口中放置用来获取配置参数的setter和getter方法却是一个好主意。可以将配置参数视为依赖项的特例。

应该根据使用情况选择诸如类型。基于setter的注入预序在不创建新对象的情况下交换依赖项，并且还可以让类选择适当的默认值，而无需显式注入对象。但想要确保将依赖项传递给组件和设计不可变对象时，构造函数注入是一个不错的选择。

3.4 Spring中的依赖注入

3.4.1 bean和BeanFactory

Spring的依赖注入容器的核心是BeanFactory接口。BeanFactory负责管理组件，包括依赖项以及它们的生命周期。在Spring中，术语bean用于引用由容器管理的任何组件，bean配置由实现BeanDefinition接口的类的实例表示。bean配置不仅存储有关bean本身的信息，还存储有关它所依赖的bean的信息。

3.4.2 BeanFactory实现

在声明Spring XSD位置时，最好不要包含版本号。这个问题已经由Spring代为处理，因为版本化的XSD文件是通过spring.schema文件的指针配置的。该文件驻留在定义为项目依赖项的spring-beans模块中。这样做也可以防止升级到新版本的Spring时对所有的bean文件进行修改。

3.4.3 ApplicationContext

在Spring中，ApplicationContext接口是BeanFactory的一个扩展。在开发基于Spring的应用程序时，建议通过ApplicationContext接口与Spring进行交互。

3.5 配置ApplicationContext

3.5.2 基本配置概述

<context:component-scan>标记告诉Spring扫描代码，从而找到使用@Component、@Controller、@Service、@Repository注解的注入bean以及支持在指定包（及其所有子包）下使用@Autowired、@Inject和@Resource注解的bean。在<context:component-scan>标记中，可以使用逗号、分号和空格作为分隔符来定义多个包。此外，该标记支持组件扫描的包含和排除，从而实现更细粒度的控制。

3.5.3 声明Spring组件

@ComponentScan注解与<context:component-scan>标签等效。

配置类可以使用@ImportResource从一个或多个XML文件中导入bean定义。

p名称空间没有在XSD文件中定义，而只存在于Spring Core中；因此，在schemaLocation属性中没有声明XSD。

c名称空间没有在XSD文件中定义，而只存在于Spring Core中；因此，在schemaLocation属性中没有声明XSD。

当有多个构造函数参数或者你的类有多个构造函数时，需要为每个<constructor-arg>标记指定一个index属性，以指定构造函数签名中参数的索引，从0开始。

对于注解式的构造函数注入，可以通过将注解@Value直接应用于目标构造函数方法来避免混淆。

@Autowired注解只能应用于一个构造函数方法，如果将该注解应用于多个构造函数方法，Spring会在启动时报错。

Spring中支持的第三种依赖注入被称为字段注入。依赖项直接注入字段中，不需要构造函数或setter。字段注入通过使用@Autowired注解来注解类成员完成。

通过分别使用<property>和<constructor-args>标记，可以将注入参数用于setter注入和构造函数注入。

@Valuea可以直接应用于属性声明语句。

@Value("tc..p1")
private String p1;

被注入的类型不一定时目标bean上所定义的确切类型：类型只需要兼容即可。兼容意味着如果目标bean上声明的类型是一个接口，那么注入类型必须实现此接口。如果声明的类型是一个类，那么注入类型必须是相同类型或子类型。

注入和ApplicationContext嵌套

Spring支持ApplicationContext的层次结构，一个上下文可以成为另一个上下文的父级。

当父子上下文中存在名称相同的bean时，<ref>标签通过bean属性获得子上下文中的bean，通过parent属性获取父上下文中的bean。

注入集合

可以选择<list>、<map>、<set>或<props>来表示List、Map、Set或Properties实例。<props>标记只允许将String作为值传入。

利用Spring提供的util名称空间来声明用来存储集合属性的bean，可以极大地简化配置。

对于集合类型注入，必须明确指示Spring通过指定@Resource注解支持的bean名称来执行注入。因为@Autowired注解的语义定义方式是，始终将数组、集合和映射视为相应bean的集合，而目标bean类型从声明的集合值类型派生。例如，如果一个类具有List<ContentHolder>类型的属性并且定义了@Autowired注解，那么Spring会尝试将当前ApplicationContext中所有ContentHolder类型的bean注入该属性。

3.5.4 使用方法注入

除了构造函数注入和setter注入，Spring提供的另一个不常用的DI功能是方法注入。Spring方法注入功能有两种形式：查找方法注入（Lookup Method Injection）和方法替换（Method Replacement）。查找方法注入提供了一种机制，bean可以获得它的一个依赖项；而方法替换允许随意替换bean上任何方法的实现，而无需修改原始代码。

<bean id="abstractLookupDemoBean" class="study.hwj.chapter03.lookup.AbstractLookupDemoBean">
    <lookup-method name="getMySinger" bean="singer"/>
</bean>

StopWatch类是Spring提供的一个实用类。用来执行简单的性能测试。

@Scope注解：

@Scope(ConfigurableBeanFactory.SCOPE_PROTOTYPE)
public class Singer {
    ...
}

@Lookup注解：

@Lookup("singer")
public void sing() {}

查找方法注入的注意事项

当想要使用两个具有不同生命周期的bean时，可以使用查找方法注入。当bean共享相同的生命周期时，应该避免使用查找方法注入，尤其当这些bean都是单例时。

基于XML配置的查找方法没必要一定抽象化，抽象化可以防止忘记配置查找方法，也可以使用空白的实现。基于注解的配置强制方法的空白实现；否则，不会创建bean。

方法替换

通过使用方法替换，可以任意替换任何bean的任何方法的实现，而无需更改所修改bean的源代码。

Spring在内部使用CGLIB将想要替换的方法的调用重定向为另一个实现了MethodReplacer接口的bean。

在有重载方法的情况下，可以使用<arg-type>标记指定要匹配的方法签名。<arg-type>标记支持模式匹配，因此String可以与java.lang.String以及java.lang.StringBuffer匹配。

<bean id="methodReplacer" class="study.hwj.chapter03.methodreplace.FormatMessageReplacer"/>

<bean id="replacementTarget" class="study.hwj.chapter03.methodreplace.ReplacementTarget">
    <replaced-method name="formatMessage" replacer="methodReplacer">
        <arg-type>String</arg-type>
    </replaced-method>
</bean>

建议为每个方法或一组重载的方法使用一个MethodReplacer。应该避免针对多个不相关的方法使用单个MethodReplacer

3.5.5 了解bean命名

每个bean在其所在的ApplicationContext中至少包含一个唯一的名称。如果为<bean>标记赋予一个id属性，那么该属性的值将用作名称。如果没有指定id属性，Spring会查找name属性，如果定义了name属性，那么将使用name属性中定义的第一个名称（name属性可以定义多个名称）。如果既没有id，也没有name，那么Spring使用该bean的类名作为名称。如果声明了多个没有ID或名称的相同类型的bean，那么Spring将在ApplicationContext初始化期间，在注入时抛出异常。

作为一种惯例，应该使用id属性作为bean的名称，然后使用名称别名将bean与其他名称相关联。

bean名称别名

Spring允许一个bean拥有多个名称。可以通过在<bean>的name属性中指定以空格、逗号或分号分隔的名称列表来实现多个名称。name属性可以替代id属性，或者组合使用这两个属性。除了使用name属性，还可以使用<alias>标记定义别名。

可以通过调用ApplicationContext.getAliases(String)并传入任何bean的名称或id来获取bean的别名列表。别名列表以字符串数组返回（不包含传入的名称）。

Spring IOC对name和id属性值的处理方式不同。

<!-- 这个bean的id为【jon johnny,jonathan;jim】 -->
<bean id="jon johnny,jonathan;jim" class="java.lang.String"/>

使用注解配置的bean命名

当使用注解声明bean定义时，bean命名与XML稍有不同。

@Component注解没有任何参数，在这种情况下遵循的惯例是将bean命名为类本身，但是将首字母小写，其他构造型注解也遵循该惯例。使用@Component("singer")相当于使用@Component注解Singer类。如果项以不同的方式命名bean，@Component注解必须接受bean名称作为参数。由于@Component的参数成为bean的唯一标识符，以这种方式声明bean时不可以使用别名。

使用@Bean注解方法声明时，没有为@Bean提供任何参数时，方法名就是bean的id。要声明别名，可以使用name属性，如果该属性的值是要给字符串数组，第一个数组值成为id，其他值成为别名。

在Spring4.2中引入了@AliasFor注解。该注解用于为注解属性声明别名。还可以声明元注解属性的别名。

使用@AliasFor为注解的属性创建别名是有一定局限性的。@AliasFor不能用于任何构造型注解（@Component及其特例），还有@Qualifier注解，因为出现的晚。

3.5.6 了解bean实例化模式

选择实例化模式

关于<bean>的scope属性：

单例（singleton）应该在下列情况下使用：

1. 没有状态的共享对象；
2. 具有只读状态的共享对象；
3. 具有共享状态的共享对象；
4. 具有可写状态的高通量（hign-throughput）对象；

非单例（prototype）：

1. 具有可写状态的对象；
2. 具有私有状态的对象；

实现bean作用域

Spring从版本4开始支持以下bean作用域：

1. 单例作用域：默认；
2. 原型作用域；
3. 请求作用域：用于Web应用程序，针对每个HTTP请求；
4. 会话作用域：用于Web应用程序，针对每个HTTP会话；
5. 全局会话作用域：用于基于Portlet的Web应用程序。带有全局会话作用域的bean可以在同一个Spring MVC驱动的Web应用程序的所有Portlet之间共享；
6. 线程作用域：当一个新线程请求bean实例时，Spring将创建一个新的bean实例，而对于同一个线程，返回相同的实例。线程作用域默认情况下未注册；
7. 自定义作用域：通过实现 org.springframework.beans.factory.config.Scope 接口创建自定义作用域，并在Spring配置中注册自定义作用域（对于XML，使用 org.springframework.beans.factory.config.CustomScopeConfigurer ）；

3.6 解析依赖项

可以使用<bean>的depends-on属性为Spring提供有关bean的依赖项的附加信息。

ApplicationContextAware 接口是一个特定于Spring的接口，它为 ApplicationContextAware 对象强制实现一个setter。Spring IOC容器会自动进行检测，并且注入bean段创建时所在的 ApplicationContextAware 。这一切都是在调用bean的构造函数之后完成的，因此在构造函数中使用 ApplicationContextAware 将导致 NullPointerException 异常。

当开发应用程序时，应该避免应用程序使用此功能；相反，应该通过setter和构造函数注入协定来定义依赖项。但是如果将Spring与遗留代码集成在一起，可能会发现代码中定义的依赖项要求向Spring框架提供额外的信息。

3.7 自动装配bean

Spring支持五种自动装配模式：

1. byName模式：Spring尝试将每个属性连接到同名的bean。如果目标bean中具有名为foo的属性并且在ApplicationContext中定义了foo bean，那么foo bean将被分配给目标bean的foo属性；
2. byType模式：Spring通过在ApplicationContext中自动使用相同类型的bean来尝试连接目标bean模式的每个属性；
3. 构造函数模式：与byType模式功能上相同。Spring试图匹配构造函数中最大数量的参数；
4. 默认模式：Spring将自动在构造函数模式和byType模式之间进行选择。如果bean有一个默认的（无参）构造函数，那么就是用byType模式；否则，使用构造函数模式；
5. 无：默认。

使用注解定义bean时，默认的自动装配模式是byType。

当有多个相同类型的bean时，可以使用primary和qualifier指定。

在大多数情况下，不应该使用自动装配。

3.8 设置bean继承

如果使用共享的属性值声明大量具有相同值的bean，则应该避免使用复制粘贴来共享值，而是应该在配置中设置集成层次结构。

bean继承不必与Java继承层次结构相匹配。与其说bean继承是一项继承功能，还不如说更像是模板功能。如果要更改子bean的类型，该类型必须扩展父bean的类型。