spring 控制反转与依赖注入原理-学习笔记

在Spring中有两个非常重要的概念，控制反转和依赖注入；控制反转将依赖对象的创建和管理交由Spring容器，而依赖注入则是在控制反转的基础上将Spring容器管理的依赖对象注入到应用之中；

所谓依赖注入：在运行期，由外部容器动态将依赖对象注入到组件中。

XML文件解析　＋ Java反射技术;

首先是XML文件的解析(dom4j)，Spring框架对于配置文件的选择是XML文件，根据Spring的规范，配置文件的命名是没有特殊要求的，只是在文件的放置位置上有两种选择；类路径下或者操作系统文件目录下（大多数情况是放到类路径下）。

对于Spring的控制反转和依赖注入来说，唯一使用的是配置文件中的<bean>标签，通过这个标签，Spring就完成了对象的创建和依赖对象的注入工作；

1、首先对于配置文件中的<bean>节点，在Spring框架中存在一个对用的定义接口，叫做BeanDefinition；子啊个类定义了获得<bean>节点中出现的所有属性的方法，例如classNam、scope、factory-method、lazy-init 等等属性；

2、对于<bean>节点的子节点property则完成了属性注入的功能；属性注入有三种方式，构造器注入、属性setter方法注入和注解方式注入；

3、如果是setter方法注入，对于类属性XML配置文件中有两种方法，一是使用property节点的ref属性，一是使用property几点的子节点bean进行内部bean配置；如果是对于基本数据类型进行配置，那么要是用property节点的value属性；

定义自己的关于bean节点、property节点的pojo类文件；

使用注入DOM4J等开源包讲配置文件解析读入；

使用Java的反射技术讲配置文件中的信息setter到我们需要的属性中去；common-beanutils.jar

1. <context:component-scan base-package="com.sample"/>
2. <bean id="personService" class="com.spring.junit.test.impl.PersonServiceImpl"></bean>
3. <bean id="stockService" class="com.spring.junit.test.impl.StockServiceImpl"></bean>
4. <bean id="personServiceFactory" class="com.spring.junit.test.impl.PersonServiceBeanFactory" factory-method="createPersonServiceBeanFactory"></bean>
5. <bean id="personServiceFactory2" class="com.spring.junit.test.impl.PersonServiceBeanFactory"></bean>
6. <bean id="stockServiceFactory" factory-bean="personServiceFactory2" factory-method="createStockServiceBeanFactory"></bean>
7. <bean id="randomBean" class="com.spring.junit.bean.StaticFactoryBean" factory-method="createRandom" scope="prototype"></bean>
8. <!-- 集合类型的注入 -->
9. 通过setter方法注入
10. <bean id="user" class="com.sample.bean.User"></bean>
11. <bean id="personDao" class="com.sample.dao.impl.PersonDaoBeanImpl"></bean>
12. <bean id="personService" class="com.sample.service.impl.PersonServiceBeanImpl">
13. <property name="personDao" ref="personDao"></property>
14. <property name="name" value="jackjson_xu_test"></property>
15. <property name="id" value="108"></property>
16. <property name="sets">
17. <set>
18. <value>第一个</value>
19. <value>第二个</value>
20. <value>第三个</value>
21. </set>
22. </property>
23. <property name="lists">
24. <list>
25. <value>第一個list元素</value>
26. <value>第二個list元素</value>
27. <value>第三個list元素</value>
28. </list>
29. </property>
30. <property name="properties">
31. <props>
32. <prop key="key1">value1</prop>
33. <prop key="key2">value2</prop>
34. <prop key="key3">value3</prop>
35. </props>
36. </property>
37. <property name="maps">
38. <map>
39. <entry key="key-1" value="value-1"></entry>
40. <entry key="key-2" value="value-2"></entry>
41. <entry key="key-3" value="value-3"></entry>
42. <entry key="key-4" value="value-4"></entry>
43. </map>
44. </property>
45. <property name="users">
46. <map>
47. <entry key="U_1001">
48. <ref bean="user"/>
49. </entry>
50. <entry key="U_1002">
51. <ref bean="user"/>
52. </entry>
53. </map>
54. </property>
55. </bean>
56. <!-- 采用内部bean的方式注入 -->
57. <bean id="personService" class="com.sample.service.impl.PersonServiceBeanImpl">
58. <property name="personDao">
59. <bean class="com.sample.dao.impl.PersonDaoBeanImpl"/>
60. </property>
61. <property name="name" value="jackjson_xu_test"></property>
62. <property name="id" value="100"></property>
63. </bean>
64. <!-- 构造器注入方式 -->
65. <bean id="personDao" class="com.sample.dao.impl.PersonDaoBeanImpl"></bean>
66. <bean id="personService2" class="com.sample.service.impl.PersonServiceBeanImpl2" autowire="byType">
67. <constructor-arg index="0" type="com.sample.dao.IPersonDao" ref="personDao"></constructor-arg>
68. <constructor-arg index="1" type="java.lang.String" value="http://www.woyo.com"></constructor-arg>
69. </bean>

package com.sample.junit;

1. import java.util.ArrayList;
2. import java.util.List;
3. /**
4. * Spring xml 属性的方法
5. * @author DY
6. *
7. */
8. public class BeanDefinition {
9. private String id;
10. private String className;
11. private List<PropertyDefinition> propertys = new ArrayList<PropertyDefinition>();
12. public BeanDefinition(String id, String className) {
13. this.id = id;
14. this.className = className;
15. }
16. public String getId() {
17. return id;
18. }
19. public void setId(String id) {
20. this.id = id;
21. }
22. public String getClassName() {
23. return className;
24. }
25. public void setClassName(String className) {
26. this.className = className;
27. }
28. public List<PropertyDefinition> getPropertys() {
29. return propertys;
30. }
31. public void setPropertys(List<PropertyDefinition> propertys) {
32. this.propertys = propertys;
33. }
34. }

package com.sample.junit;

1. /**
2. * Spring xml bean 子节点property属性方法
3. *
4. * @author DY
5. *
6. */
7. public class PropertyDefinition {
8. private String name;
9. private String ref;
10. private String value;
11. public PropertyDefinition(String name, String ref, String value) {
12. this.name = name;
13. this.ref = ref;
14. this.value = value;
15. }
16. public String getName() {
17. return name;
18. }
19. public void setName(String name) {
20. this.name = name;
21. }
22. public String getRef() {
23. return ref;
24. }
25. public void setRef(String ref) {
26. this.ref = ref;
27. }
28. public String getValue() {
29. return value;
30. }
31. public void setValue(String value) {
32. this.value = value;
33. }
34. }

package com.sample.junit;

1. import java.beans.Introspector;
2. import java.beans.PropertyDescriptor;
3. import java.lang.reflect.Field;
4. import java.lang.reflect.Method;
5. import java.net.URL;
6. import java.util.ArrayList;
7. import java.util.HashMap;
8. import java.util.List;
9. import java.util.Map;
10. import org.apache.commons.beanutils.ConvertUtils;
11. import org.apache.log4j.Logger;
12. import org.dom4j.Document;
13. import org.dom4j.Element;
14. import org.dom4j.XPath;
15. import org.dom4j.io.SAXReader;
16. /**
17. * spring装配applicationContext.xml文件
18. * @author DY
19. *
20. */
21. public class SampleClassPathXMLApplicationContext {
22. private Logger logger = Logger.getLogger(SampleClassPathXMLApplicationContext.class);
23. private List<BeanDefinition> beanDefines = new ArrayList<BeanDefinition>();
24. private Map<String, Object> sigletons = new HashMap<String, Object>();
25. public SampleClassPathXMLApplicationContext(String filename) {
26. this.readXML(filename);
27. this.instanceBeans();   //bean的实例化 Class.forName().newInstance()
28. this.annotationInject();//注解
29. this.injectObject();    //bean对象的属性注入值
30. }
31. /**
32. * 注解处理器
33. * 如果注解SampleResouce配置了name属性，则根据name所指定的名称获取要注入的实例引用
34. * 如果注解SampleResouce没有配置name属性，则根据属性所属类型来扫描配置文件获取要注入的实例引用
35. */
36. private void annotationInject() {
37. for (String beanName : sigletons.keySet()) {
38. Object bean = sigletons.get(beanName);
39. if (bean != null) {
40. this.propertyAnnotation(bean);
41. this.fieldAnnotation(bean);
42. }
43. }
44. }
45. /**
46. * 处理在所有set方法加入的注解
47. * @param bean 处理的bean对象
48. */
49. private void propertyAnnotation(Object bean) {
50. try {
51. //获取其属性的描述
52. PropertyDescriptor[] ps = Introspector.getBeanInfo(bean.getClass()).getPropertyDescriptors();
53. for (PropertyDescriptor properdesc : ps) {
54. //获取属性的setter方法
55. Method setter = properdesc.getWriteMethod();
56. //setter方法上是否存在注解
57. if (setter != null && setter.isAnnotationPresent(SampleResource.class)) {
58. //获取当前注解，判断name属性是否为空
59. SampleResource resouce = setter.getAnnotation(SampleResource.class);
60. Object value = null;
61. if (resouce.name() != null && !"".equals(resouce.name())) {
62. value = sigletons.get(resouce.name());
63. setter.setAccessible(true);
64. setter.invoke(bean, value);//把引用对象注入到属性
65. } else {//如果当前属性没有指定name，则根据类型匹配
66. value = sigletons.get(resouce.name());
67. if (value == null) {
68. for (String key : sigletons.keySet()) {
69. //判断当前属性所属类型是否在配置文件中存在
70. if (properdesc.getPropertyType().isAssignableFrom(sigletons.get(key).getClass())) {
71. value = sigletons.get(key); //获取类型匹配的实例对象
72. }
73. }
74. }
75. //允许访问private方法
76. setter.setAccessible(true);
77. //把引用对象注入属性
78. setter.invoke(bean, value);
79. }
80. }
81. }
82. } catch (Exception e) {
83. logger.error(e.getLocalizedMessage());
84. }
85. }
86. /**
87. * 处理在字段上的注解
88. * @param bean
89. */
90. private void fieldAnnotation (Object bean) {
91. try {
92. //获取全部属性对象数组
93. Field[] fields = bean.getClass().getFields();
94. for (Field field : fields) {
95. if (field.isAnnotationPresent(SampleResource.class)) {
96. SampleResource resouce = field.getAnnotation(SampleResource.class);
97. Object value = null;
98. if (resouce.name() != null && !"".equals(resouce.name())) {
99. value = sigletons.get(resouce.name());
100. } else {
101. value = sigletons.get(field.getName());
102. if (value == null) {
103. for (String key : sigletons.keySet()) {
104. //根据字段类型匹配
105. if (field.getType().isAssignableFrom(sigletons.get(key).getClass())) {
106. value = sigletons.get(key);
107. break;
108. }
109. }
110. }
111. }
112. field.setAccessible(true);
113. field.set(bean, value);
114. }
115. }
116. } catch (Exception e) {
117. e.getLocalizedMessage();
118. logger.error("字段注解解析异常:" + e.getLocalizedMessage());
119. }
120. }
121. /**
122. * 为bean对象的属性注入值
123. */
124. private void injectObject() {
125. for (BeanDefinition beanDefinition : beanDefines) {
126. Object bean = sigletons.get(beanDefinition.getId());
127. if (bean != null) {
128. try {
129. PropertyDescriptor[] ps = Introspector.getBeanInfo(bean.getClass()).getPropertyDescriptors();
130. for (PropertyDefinition propertyDefinition : beanDefinition.getPropertys()) {
131. for (PropertyDescriptor properdesc : ps) {
132. if (propertyDefinition.getName().equals(properdesc.getName())) {
133. Method setter = properdesc.getWriteMethod();// 获取属性的setter方法
134. if (setter != null) {
135. Object value = null;
136. if (propertyDefinition.getRef() != null && !"".equals(propertyDefinition.getRef().trim())) {
137. value = sigletons.get(propertyDefinition.getRef());
138. } else {
139. value = ConvertUtils.convert(propertyDefinition.getValue(), properdesc.getPropertyType());
140. }
141. setter.setAccessible(true);//私有方法给与访问权限
142. setter.invoke(bean, value);// 把引用对象注入到属性
143. }
144. break;
145. }
146. }
147. }
148. } catch (Exception e) {
149. }
150. }
151. }
152. }
153. /**
154. * 完成bean的实例化
155. */
156. private void instanceBeans() {
157. for (BeanDefinition beanDefinition : beanDefines) {
158. try {
159. if (beanDefinition.getClassName() != null
160. && !"".equals(beanDefinition.getClassName().trim()))
161. sigletons.put(beanDefinition.getId(), Class.forName(beanDefinition.getClassName()).newInstance());
162. } catch (Exception e) {
163. e.printStackTrace();
164. }
165. }
166. }
167. /**
168. * 读取xml配置文件
169. *
170. * @param filename
171. */
172. private void readXML(String filename) {
173. SAXReader saxReader = new SAXReader();
174. Document document = null;
175. try {
176. URL xmlpath = this.getClass().getClassLoader().getResource(filename);
177. document = saxReader.read(xmlpath);
178. Map<String, String> nsMap = new HashMap<String, String>();
179. nsMap.put("ns", "http://www.springframework.org/schema/beans");// 加入命名空间
180. XPath xsub = document.createXPath("//ns:beans/ns:bean");// 创建beans/bean查询路径
181. xsub.setNamespaceURIs(nsMap);// 设置命名空间
182. List<Element> beans = xsub.selectNodes(document);// 获取文档下所有bean节点
183. for (Element element : beans) {
184. String id = element.attributeValue("id");// 获取id属性值
185. String clazz = element.attributeValue("class"); // 获取class属性值
186. BeanDefinition beanDefine = new BeanDefinition(id, clazz);
187. XPath propertysub = element.createXPath("ns:property");
188. propertysub.setNamespaceURIs(nsMap);// 设置命名空间
189. List<Element> propertys = propertysub.selectNodes(element);
190. for (Element property : propertys) {
191. String propertyName = property.attributeValue("name");
192. String propertyref = property.attributeValue("ref");
193. String propertyValue = property.attributeValue("value");
194. PropertyDefinition propertyDefinition = new PropertyDefinition(propertyName, propertyref, propertyValue);
195. beanDefine.getPropertys().add(propertyDefinition);
196. System.out.println("propertyName:" + propertyName + "|propertyref:" + propertyref + "|propertyValue:" + propertyValue);
197. }
198. beanDefines.add(beanDefine);
199. }
200. } catch (Exception e) {
201. e.printStackTrace();
202. }
203. }
204. /**
205. * 获取bean实例
206. *
207. * @param beanName
208. * @return
209. */
210. public Object getBean(String beanName) {
211. return this.sigletons.get(beanName);
212. }
213. }

package com.sample.junit;

1. import org.junit.BeforeClass;
2. import org.junit.Test;
3. import org.springframework.context.ApplicationContext;
4. import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
5. import com.sample.service.IPersonService;
6. public class SpringTest {
7. static ApplicationContext ctx = null;
8. @BeforeClass
9. public static void setUpBeforeClass() throws Exception {
10. ctx = new ClassPathXmlApplicationContext(new String[]{"applicationContext.xml"});
11. }
12. @Test public void instanceSpring(){
13. IPersonService personService = (IPersonService)ctx.getBean("personService");
14. System.out.println(personService);
15. personService.save();
16. }
17. }