SpringBoot入門-(2) Spring IOC機制【附實例代碼】

SpringBoot入門-(2) Spring IOC機制

Spring

Spring是一個當前主流的輕量級的框架，發展到形狀已經不僅僅是一個框架，而是形成以Spring為基礎的生態圈，如(Spring Boot,Spring Cloud,Spring Security等)

Spring 兩大核心技術

控制反轉(IoC)
面向切面編程(AOP)

本文先介紹其一

控制反轉(IoC/DI)

依賴注入(DI：Dependency Injection ):Spring通過創建容器的方式，來負責對象的創建、對象和對象之間關系的維護等

動機

在面向對象的系統設計中，底層的業務邏輯是由多個對象組成，對象之間通常存在復雜的聯系，導致系統的耦合度很高，例如：

public class UserServiceImp implements UserService{private UserDao userdao = new UserDaoImp();...}

上述UserServiceImp類實現UserService接口，其中創建的私有成員變量是通過UserDaoImp類創建出來的實例。

當UserDaoImp的業務邏輯產生變化或出現錯誤，都有可能需要修改UserServiceImp的代碼，所謂產生了"牽一發而動全身"的系統高耦合度。

不難發現，系統越龐大，對象關系越復雜，系統耦合度越高，導致系統維護愈發困難。

因此，Spring橫空出世，解決對象之間耦合度過高的問題。后來從產品發展為生態圈。

概念

究竟什么是控制反轉？

先看下圖：

在這里插入圖片描述
首先是左圖的情況，假設其他一個齒輪需要修改或不轉動，都會導致其他的齒輪停止工作，這稱為高耦合度。而右圖，齒輪之間不存在依賴關系，工作相對獨立，不會影響到其他齒輪的正常工作。這表現的就是"控制反轉"的基本思想：

借助于“第三方”實現具有依賴關系的對象之間的解耦。

齒輪之間的傳動全部依靠“第三方”了，全部對象的控制權全部上繳給“第三方”IOC容器，主動創建變為了被動注入, 這就是“控制反轉”（依賴注入）這個名稱的由來

代碼

首先創建Maven項目(傳送門:SpringBoot入門-(1) Maven【概念+流程】-CSDN博客)，pom.xml文件導入相關spring依賴，包括測試依賴：

    <dependencies><dependency><groupId>org.springframework</groupId><artifactId>spring-context</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.springframework</groupId><artifactId>spring-aop</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.junit.jupiter</groupId><artifactId>junit-jupiter-api</artifactId><scope>test</scope></dependency><dependency><groupId>org.junit.jupiter</groupId><artifactId>junit-jupiter-engine</artifactId><scope>test</scope></dependency><dependency><groupId>org.junit.jupiter</groupId><artifactId>junit-jupiter</artifactId><version>RELEASE</version><scope>test</scope></dependency></dependencies>

注意，這里沒有定義依賴的版本，是通過父項目統一管理版本號。

without Spring

我們先用常規的MVC架構實現一些簡單邏輯，后面對比Spring架構就可以明顯發現其優勢和作用。

首先我們實現一個非常簡易的商品存入數據庫的邏輯：

在這里插入圖片描述
部分代碼如下：

ProductDaoImpl

package com.example.Dao;import com.example.Dao.ProductDao;
import com.example.entity.Product;public class ProductDaoImpl implements ProductDao {//這里是模擬商品存入，并沒有真正存入數據庫@Overridepublic void saveProduct(Product product) {System.out.println("保存商品信息");System.out.println(product.toString());}
}

ProductServiceImpl

package com.example.Service;
import com.example.entity.Product;
import com.example.Dao.*;public class ProductServiceImpl implements ProductService{private ProductDao productDao =  new ProductDaoImpl();//其他業務邏輯，如檢查是否合法等@Overridepublic void saveProduct(Product product) {productDao.saveProduct(product);}
}

可以看到在ProductServiceImpl中，我們通過new的方式創建實例對象并賦值給成員變量

測試代碼：

在test目錄底下進行測試：

package com.example.Service;import com.example.entity.Product;
import org.junit.jupiter.api.Test;public class ProductServiceTest { //如果 Calculator 類和測試類處于相同的包或者符合 Java 的包訪問規則，那么測試類就可以直接訪問 ProductServiceImpl 類。@Testpublic void testSaveProduct() {ProductService productService = new ProductServiceImpl();productService.saveProduct(new Product(0, "test",12.7));}
}

可以看到控制臺輸出信息：
在這里插入圖片描述

with spring

我們現在使用spring框架實現相同的功能

方式一：配置文件

首先新建spring的配置文件，如圖：
在這里插入圖片描述

命名為applicationContext，可以看到文件中已經存在默認的內容(默認生成的XML文件的NameSpace，<bean>就是關鍵的標簽。

容器中創建對象，本質就是在文件中配置一個bean。

在<beans></beans>中間添加我們想要創建的對象及注入依賴。

    <bean id="productDao" class="com.example.Dao.ProductDaoImpl"/><bean id="productService" class="com.example.Service.ProductServiceImpl"><property name="productDao" ref="productDao"/></bean>

容器通過com.example.Dao.ProductDaoImpl類創建id為productDao的對象

對象屬性的賦值通過<property>標簽，需要在com.example.Service.ProductServiceImpl提供對應的setter方法:
    public void setProductDao(ProductDaoImpl productDao) {this.productDao = productDao;}

下一步，在測試程序中創建容器，并獲取指定對象進行測試。

public class ProductServiceTest {//如果 Calculator 類和測試類處于相同的包或者符合 Java 的包訪問規則，那么測試類就可以直接訪問 ProductServiceImpl 類。@Testpublic void testSaveProduct() {ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");ProductService productService = (ProductService) ac.getBean("productService");productService.saveProduct(new Product(0, "test",12.7));}
}

上述代碼中，我們先創建了容器，然后根據xml文件中的配置獲取對象，返回的類型是Object，注意轉換類型。

觀察到上述兩種方式，spring將層與層之間的聯系解耦，可以比較一下下面兩段代碼：

//解耦前
private ProductDao productDao =  new ProductDaoImpl();//spring
private ProductDao productDao;
//在配置文件中注入依賴
<bean id="productService" class="com.example.Service.ProductServiceImpl"><property name="productDao" ref="productDao"/>
</bean>

這樣，我們在"更換齒輪"的時候就不用去修改Service層的代碼，修改配置文件即可。（注意，配置文件依賴注入一定要在相應的地方添加setter方法，底層會進行調用）

方式二：注解實現IOC

注解+配置

當我們的項目很大的時候，使用配置文件就會出現問題，配置文件信息內容過大讓人眼花繚亂，所以spring提供了注解的方式。

在這里插入圖片描述
根據注解，我們可以把配置文件中的：

<bean id="productDao" class="com.example.Dao.ProductDaoImpl"/>

等效為：

@Repository("productDao")
//如果不給注解起名字，默認的名字為類名(首字母小寫)
public class ProductDaoImpl implements ProductDao {//這里是模擬示范@Overridepublic void saveProduct(Product product) {System.out.println("保存商品信息");System.out.println(product.toString());}
}

Spring 默認不使用注解裝配 Bean,因此我們需要在 Spring 的 XML 配置中，通過**context:component-scan** 元素開啟 Spring Beans的自動掃描功能
<context:component-scan base-package="com.example.*"></context:component-scan>
其中base-package是你希望自動掃描的路徑。

Bean的自動裝配

使用@AutoWired注解實現自動裝配，如：

public class ProductServiceImpl implements ProductService{@Autowiredprivate ProductDao productDao;

全注解

不使用spring配置文件，而是進行全注解開發,因此我們需要使用注解寫一個配置類實現和annotation.xml的功能。

在config/目錄下創建類文件：

@Configuration
@ComponentScan("com.example")
public class SpringConfig {
}

對應的測試代碼：

    @Testpublic void testSaveProduct() {ApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(SpringConfig.class);ProductService productService = ac.getBean("productService", ProductService.class);

當然也可以在配置類中使用@Bean標簽：

@Configuration
@ComponentScan("com.example")
public class SpringConfig {@Bean(name = "productService")public ProductServiceImpl creat(){return new ProductServiceImpl();}
}

對應的測試代碼修改一句即可：

ProductService productService = ac.getBean(ProductService.class);

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