spring的IOC(反转控制)
Spring概念
1.1.1 spring 是什么
Spring 是分层的 Java SE/EE 应用 full-stack 轻量级开源框架,以 IoC(Inverse Of Control:反转控制)和 AOP(Aspect Oriented Programming:面向切面编程)为内核,提供了展现层 Spring MVC 和持久层 Spring JDBC 以及业务层事务管理等众多的企业级应用技术,还能整合开源世界众多著名的第三方框架和类库,逐渐成为使用最多的 Java EE 企业应用开源框架。
Spring 的发展历程
1997 年 IBM 提出了 EJB 的思想
1998 年,SUN 制定开发标准规范 EJB1.0
1999 年,EJB1.1 发布
2001 年,EJB2.0 发布
2003 年,EJB2.1 发布
2006 年,EJB3.0 发布
Rod Johnson(spring 之父)
Expert One-to-One J2EE Design and Development(2002)
阐述了 J2EE 使用 EJB 开发设计的优点及解决方案
Expert One-to-One J2EE Development without EJB(2004)
阐述了 J2EE 开发不使用 EJB 的解决方式(Spring 雏形)
2017 年 9 月份发布了 spring 的最新版本 spring 5.0 通用版(GA)
spring 的优势
方便解耦,简化开发
通过 Spring 提供的 IoC 容器,可以将对象间的依赖关系交由 Spring 进行控制,避免硬编码所造
成的过度程序耦合。用户也不必再为单例模式类、属性文件解析等这些很底层的需求编写代码,可
以更专注于上层的应用。
AOP 编程的支持
通过 Spring 的 AOP 功能,方便进行面向切面的编程,许多不容易用传统 OOP 实现的功能可以通过 AOP 轻松应付。
声明式事务的支持
可以将我们从单调烦闷的事务管理代码中解脱出来,通过声明式方式灵活的进行事务的管理,
提高开发效率和质量。
方便程序的测试
可以用非容器依赖的编程方式进行几乎所有的测试工作,测试不再是昂贵的操作,而是随手可
做的事情。
方便集成各种优秀框架
Spring 可以降低各种框架的使用难度,提供了对各种优秀框架(Struts、Hibernate、Hessian、Quartz
等)的直接支持。
降低 JavaEE API 的使用难度
Spring 对 JavaEE API(如 JDBC、JavaMail、远程调用等)进行了薄薄的封装层,使这些 API 的
使用难度大为降低。
Java 源码是经典学习范例
Spring 的源代码设计精妙、结构清晰、匠心独用,处处体现着大师对 Java 设计模式灵活运用以
及对 Java 技术的高深造诣。它的源代码无意是 Java 技术的最佳实践的范例。
spring 的体系结构
IoC 的概念和作用
程序的耦合和解耦
什么是程序的耦合
耦合性(Coupling),也叫耦合度,是对模块间关联程度的度量。耦合的强弱取决于模块间接口的复杂性、调
用模块的方式以及通过界面传送数据的多少。<b>模块间的耦合度是指模块之间的依赖关系,包括控制关系、调用关
系、数据传递关系。模块间联系越多,其耦合性越强,同时表明其独立性越差( 降低耦合性,可以提高其独立
性)</b>。耦合性存在于各个领域,而非软件设计中独有的,但是我们只讨论软件工程中的耦合。
在软件工程中,耦合指的就是对象之间的依赖性。<b>对象之间的耦合越高,维护成本越高。</b>因此对象的设计
应使类和构件之间的耦合最小。软件设计中通常用耦合度和内聚度作为衡量模块独立程度的标准。划分模块的一个
准则就是高内聚低耦合。
它有如下分类:
(1)内容耦合。当一个模块直接修改或操作另一个模块的数据时,或一个模块不通过正常入口而转入另
一个模块时,这样的耦合被称为内容耦合。内容耦合是最高程度的耦合,应该避免使用之。
(2)公共耦合。两个或两个以上的模块共同引用一个全局数据项,这种耦合被称为公共耦合。在具有大
量公共耦合的结构中,确定究竟是哪个模块给全局变量赋了一个特定的值是十分困难的。
(3) 外部耦合 。一组模块都访问同一全局简单变量而不是同一全局数据结构,而且不是通过参数表传
递该全局变量的信息,则称之为外部耦合。
(4) 控制耦合 。一个模块通过接口向另一个模块传递一个控制信号,接受信号的模块根据信号值而进
行适当的动作,这种耦合被称为控制耦合。
(5)标记耦合 。若一个模块 A 通过接口向两个模块 B 和 C 传递一个公共参数,那么称模块 B 和 C 之间
存在一个标记耦合。
(6) 数据耦合。模块之间通过参数来传递数据,那么被称为数据耦合。数据耦合是最低的一种耦合形
式,系统中一般都存在这种类型的耦合,因为为了完成一些有意义的功能,往往需要将某些模块的输出数据作为另
一些模块的输入数据。
(7) 非直接耦合 。两个模块之间没有直接关系,它们之间的联系完全是通过主模块的控制和调用来实
现的。
总结:
耦合是影响软件复杂程度和设计质量的一个重要因素,在设计上我们应采用以下原则:如果模块间必须
存在耦合,就尽量使用数据耦合,少用控制耦合,限制公共耦合的范围,尽量避免使用内容耦合。
内聚与耦合
内聚标志一个模块内各个元素彼此结合的紧密程度,它是信息隐蔽和局部化概念的自然扩展。内聚是从
功能角度来度量模块内的联系,一个好的内聚模块应当恰好做一件事。它描述的是模块内的功能联系。耦合是软件
结构中各模块之间相互连接的一种度量,耦合强弱取决于模块间接口的复杂程度、进入或访问一个模块的点以及通
过接口的数据。 程序讲究的是低耦合,高内聚。<b>就是同一个模块内的各个元素之间要高度紧密,但是各个模块之
间的相互依存度却要不那么紧密。</b>
内聚和耦合是密切相关的,同其他模块存在高耦合的模块意味着低内聚,而高内聚的模块意味着该模块同其他
模块之间是低耦合。在进行软件设计时,应力争做到高内聚,低耦合。
我们在开发中,有些依赖关系是必须的,有些依赖关系可以通过优化代码来解除的。
请看下面的示例代码:
/**
* 账户的业务层实现类
*
*/
public class AccountServiceImpl implements IAccountService {
private IAccountDao accountDao = new AccountDaoImpl();
}
上面的代码表示:
业务层调用持久层,并且此时业务层在依赖持久层的接口和实现类。如果此时没有持久层实现类,编译
将不能通过。这种编译期依赖关系,应该在我们开发中杜绝。我们需要优化代码解决。
再比如:
早期我们的 JDBC 操作,注册驱动时,我们为什么不使用 DriverManager 的 register 方法,而是采
用 Class.forName 的方式?
public class JdbcDemo1 {
/**
* @author 黑马程序员
* @Company http://www.ithiema.com
* @Version 1.0
* @param args
* @throws Exception
*/
public static void main(String[] args) throws Exception {
//1.注册驱动
//DriverManager.registerDriver(new com.mysql.jdbc.Driver());
Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
//2.获取连接
//3.获取预处理 sql 语句对象
//4.获取结果集
//5.遍历结果集
} }
原因就是:
我们的类依赖了数据库的具体驱动类(MySQL),如果这时候更换了数据库品牌(比如 Oracle),需要
修改源码来重新数据库驱动。这显然不是我们想要的。
解决程序耦合的思路
当是我们讲解 jdbc 时,是通过反射来注册驱动的,代码如下:
Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");//此处只是一个字符串
此时的好处是,我们的类中不再依赖具体的驱动类,此时就算删除 mysql 的驱动 jar 包,依然可以编译(运
行就不要想了,没有驱动不可能运行成功的)。
同时,也产生了一个新的问题,mysql 驱动的全限定类名字符串是在 java 类中写死的,一旦要改还是要修改
源码。
解决这个问题也很简单,使用配置文件配置。
工厂模式解耦
在实际开发中我们可以把三层的对象都使用配置文件配置起来,当启动服务器应用加载的时候,让一个类中的
方法通过读取配置文件,把这些对象创建出来并存起来。在接下来的使用的时候,直接拿过来用就好了。
那么,这个读取配置文件,创建和获取三层对象的类就是工厂。
控制反转-Inversion Of Control
上一小节解耦的思路有 2 个问题:
1、存哪去?
分析:由于我们是很多对象,肯定要找个集合来存。这时候有 Map 和 List 供选择。
到底选 Map 还是 List 就看我们有没有查找需求。有查找需求,选 Map。
所以我们的答案就是
在应用加载时,创建一个 Map,用于存放三层对象。
我们把这个 map 称之为容器。 2、还是没解释什么是工厂?
工厂就是负责给我们从容器中获取指定对象的类。这时候我们获取对象的方式发生了改变。
原来:
我们在获取对象时,都是采用 new 的方式。是主动的。
现在:
我们获取对象时,同时跟工厂要,有工厂为我们查找或者创建对象。是被动的。
这种被动接收的方式获取对象的思想就是控制反转,它是 spring 框架的核心之一。
明确 ioc 的作用:
削减计算机程序的耦合(解除我们代码中的依赖关系)。
使用 spring 的 IOC 解决程序耦合
基于 XML 的配置(入门案例)
首先编制bean.xml配置文件
![](https://img2020.cnblogs.com/blog/2092133/202007/2092133-20200719194205682-1877864804.png)
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
</beans>
让 spring 管理资源,在配置文件中配置 service 和 dao
<!-- bean 标签:用于配置让 spring 创建对象,并且存入 ioc 容器之中
id 属性:对象的唯一标识。
class 属性:指定要创建对象的全限定类名
-->
<!-- 配置 service -->
<bean id="accountService" class="com.itheima.service.impl.AccountServiceImpl">
</bean>
<!-- 配置 dao --> <bean id="accountDao" class="com.itheima.dao.impl.AccountDaoImpl"></bean>
测试配置是否成功
/**
* 模拟一个表现层
* @author 黑马程序员
* @Company http://www.ithiema.com
* @Version 1.0
*/
public class Client {
/**
* 使用 main 方法获取容器测试执行
*/
public static void main(String[] args) {
//1.使用 ApplicationContext 接口,就是在获取 spring 容器
ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("bean.xml");
//2.根据 bean 的 id 获取对象
IAccountService aService = (IAccountService) ac.getBean("accountService");
System.out.println(aService);
IAccountDao aDao = (IAccountDao) ac.getBean("accountDao");
System.out.println(aDao);
} }
运行结果:
Spring 基于 XML 的 IOC 细节
** BeanFactory 和 ApplicationContext 的区别**
BeanFactory 才是 Spring 容器中的顶层接口。
ApplicationContext 是它的子接口。
BeanFactory 和 ApplicationContext 的区别:
创建对象的时间点不一样。
ApplicationContext:只要一读取配置文件,默认情况下就会创建对象。
BeanFactory:什么使用什么时候创建对象。
ApplicationContext 接口的实现类
ClassPathXmlApplicationContext:
它是从类的根路径下加载配置文件 推荐使用这种
FileSystemXmlApplicationContext:
它是从磁盘路径上加载配置文件,配置文件可以在磁盘的任意位置。
AnnotationConfigApplicationContext:
当我们使用注解配置容器对象时,需要使用此类来创建 spring 容器。它用来读取注解。
IOC 中 bean 标签和管理对象细节
bean 标签
作用:
用于配置对象让 spring 来创建的。
默认情况下它调用的是类中的无参构造函数。如果没有无参构造函数则不能创建成功。
属性:
id:给对象在容器中提供一个唯一标识。用于获取对象。
class:指定类的全限定类名。用于反射创建对象。默认情况下调用无参构造函数。
scope:指定对象的作用范围。
* singleton :默认值,单例的.
* prototype :多例的.
* request :WEB 项目中,Spring 创建一个 Bean 的对象,将对象存入到 request 域中.
* session :WEB 项目中,Spring 创建一个 Bean 的对象,将对象存入到 session 域中.
* global session :WEB 项目中,应用在 Portlet 环境.如果没有 集成环境那么
globalSession 相当于 session.
init-method:指定类中的初始化方法名称。
destroy-method:指定类中销毁方法名称。
bean 的作用范围和生命周期
单例对象:scope="singleton"
一个应用只有一个对象的实例。它的作用范围就是整个引用。
生命周期:
对象出生:当应用加载,创建容器时,对象就被创建了。
对象活着:只要容器在,对象一直活着。
对象死亡:当应用卸载,销毁容器时,对象就被销毁了。
多例对象:scope="prototype"
每次访问对象时,都会重新创建对象实例。
生命周期:
对象出生: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 java 的垃圾回收器回收了。
实例化 Bean 的三种方式
第一种方式:使用默认无参构造函数
<!--在默认情况下:
它会根据默认无参构造函数来创建类对象。如果 bean 中没有默认无参构造函数,将会创建失败。
--> <bean id="accountService" class="com.itheima.service.impl.AccountServiceImpl"/>
第二种方式:spring 管理静态工厂-使用静态工厂的方法创建对象
/**
* 模拟一个静态工厂,创建业务层实现类
*/
public class StaticFactory {
public static IAccountService createAccountService(){
return new AccountServiceImpl();
}
}
<!-- 此种方式是:使用 StaticFactory 类中的静态方法 createAccountService 创建对象,并存入 spring 容器
id 属性:指定 bean 的 id,用于从容器中获取
class 属性:指定静态工厂的全限定类名
factory-method 属性:指定生产对象的静态方法
--> <bean id="accountService"class="com.itheima.factory.StaticFactory" factory-method="createAccountService"></bean>
第三种方式:spring 管理实例工厂-使用实例工厂的方法创建对象
/**
* 模拟一个实例工厂,创建业务层实现类
* 此工厂创建对象,必须现有工厂实例对象,再调用方法
*/
public class InstanceFactory {
public IAccountService createAccountService(){
return new AccountServiceImpl();
} }
<!-- 此种方式是:
先把工厂的创建交给 spring 来管理。
然后在使用工厂的 bean 来调用里面的方法
factory-bean 属性:用于指定实例工厂 bean 的 id。
factory-method 属性:用于指定实例工厂中创建对象的方法。
--> <bean id="instancFactory" class="com.itheima.factory.InstanceFactory"></bean> <bean id="accountService"
factory-bean="instancFactory"
factory-method="createAccountService"></bean>
spring 的依赖注入
依赖注入的概念
依赖注入:Dependency Injection。它是 spring 框架核心 ioc 的具体实现。
我们的程序在编写时,通过控制反转,把对象的创建交给了 spring,但是代码中不可能出现没有依赖的情况。
ioc 解耦只是降低他们的依赖关系,但不会消除。例如:我们的业务层仍会调用持久层的方法。
那这种业务层和持久层的依赖关系,在使用 spring 之后,就让 spring 来维护了。
简单的说,就是坐等框架把持久层对象传入业务层,而不用我们自己去获取。
构造函数注入
<!-- 使用构造函数的方式,给 service 中的属性传值
要求:
类中需要提供一个对应参数列表的构造函数。
涉及的标签:
constructor-arg
属性:
index:指定参数在构造函数参数列表的索引位置
type:指定参数在构造函数中的数据类型
name:指定参数在构造函数中的名称 用这个找给谁赋值
=======上面三个都是找给谁赋值,下面两个指的是赋什么值的==============
value:它能赋的值是基本数据类型和 String 类型
ref:它能赋的值是其他 bean 类型,也就是说,必须得是在配置文件中配置过的 bean
-->
<bean id="accountService" class="com.itheima.service.impl.AccountServiceImpl">
<constructor-arg name="name" value="张三"></constructor-arg>
<constructor-arg name="age" value="18"></constructor-arg>
<constructor-arg name="birthday" ref="now"></constructor-arg>
</bean> <bean id="now" class="java.util.Date"></bean>
set 方法注入
<!-- 通过配置文件给 bean 中的属性传值:使用 set 方法的方式
涉及的标签:
property
属性:
name:找的是类中 set 方法后面的部分
ref:给属性赋值是其他 bean 类型的
value:给属性赋值是基本数据类型和 string 类型的
实际开发中,此种方式用的较多。
--> <bean id="accountService" class="com.itheima.service.impl.AccountServiceImpl">
<property name="name" value="test"></property>
<property name="age" value="21"></property>
<property name="birthday" ref="now"></property>
</bean> <bean id="now" class="java.util.Date"></bean>
使用 p 名称空间注入数据(本质还是调用 set 方法)
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation=" http://www.springframework.org/schema/beans
http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
<bean id="accountService"
class="com.itheima.service.impl.AccountServiceImpl4"
p:name="test" p:age="21" p:birthday-ref="now"/>
</beans>
5 注入集合属性
<!-- 注入集合数据
List 结构的:
array,list,set
Map 结构的
map,entry,props,prop
-->
<bean id="accountService" class="com.itheima.service.impl.AccountServiceImpl">
<!-- 在注入集合数据时,只要结构相同,标签可以互换 -->
<!-- 给数组注入数据 --> <property name="myStrs"> <set><value>AAA</value> <value>BBB</value> <value>CCC</value>
</set>
</property>
<!-- 注入 list 集合数据 --> <property name="myList"> <array> <value>AAA</value> <value>BBB</value> <value>CCC</value>
</array>
</property>
<!-- 注入 set 集合数据 --> <property name="mySet"> <list><value>AAA</value> <value>BBB</value> <value>CCC</value>
</list>
</property>
<!-- 注入 Map 数据 --> <property name="myMap"> <props> <prop key="testA">aaa</prop> <prop key="testB">bbb</prop>
</props>
</property>
<!-- 注入 properties 数据 -->
<property name="myProps"> <map><entry key="testA" value="aaa"></entry> <entry key="testB"> <value>bbb</value>
</entry>
</map>
</property>
</bean>
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