Spring的核心机制依赖注入简介

我不是女神ヾ 2021-09-10 06:26 349阅读 0赞

[Spring][]能有效地组织 [J2EE][]应用各层的对象。不管是控制层的Action对象，还是业务层的Service对象，还是持久层的DAO对象，都可在Spring的管理下有机地协调、运行。

Spring将各层的对象以松耦合的方式组织在一起，Action对象无须关心Service对象的具体实现，Service对象无须关心持久层对象的具体实现，各层对象的调用完全面向接口。当 [系统][Link 1]需要重构时，代码的改写量将大大减少。  
  
　　上面所说的一切都得宜于Spring的核心机制，依赖注入。依赖注入让bean与bean之间以 [配置][Link 2]文件组织在一起，而不是以硬编码的方式耦合在一起。理解依赖注入  
  
　　依赖注入(Dependency Injection)和控制反转(Inversion of Control)是同一个概念。具体含义是:当某个角色(可能是一个 [Java][]实例，调用者)需要另一个角色(另一个Java实例，被调用者)的协助时，在传统的程序 [设计][Link 3]过程中，通常由调用者来创建被调用者的实例。但在Spring里，创建被调用者的工作不再由调用者来完成，因此称为控制反转;创建被调用者实例的工作通常由Spring容器来完成，然后注入调用者，因此也称为依赖注入。  
  
　　不管是依赖注入，还是控制反转，都说明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互相透明。在理解依赖注入之前，看如下这个问题在各种社会形态里如何解决:一个人(Java实例，调用者)需要一把斧子(Java实例，被调用者)。  
  
　　(1)原始社会里，几乎没有社会分工。需要斧子的人(调用者)只能自己去磨一把斧子(被调用者)。对应的情形为:Java程序里的调用者自己创建被调用者。  
  
　　(2)进入工业社会，工厂出现。斧子不再由普通人完成，而在工厂里被生产出来，此时需要斧子的人(调用者)找到工厂，购买斧子，无须关心斧子的制造过程。对应Java程序的简单工厂的设计模式。  
  
　　(3)进入“按需分配”社会，需要斧子的人不需要找到工厂，坐在家里发出一个简单指令:需要斧子。斧子就自然出现在他面前。对应Spring的依赖注入。  
  
　　第一种情况下，Java实例的调用者创建被调用的Java实例，必然要求被调用的Java类出现在调用者的代码里。无法实现二者之间的松耦合。  
  
　　第二种情况下，调用者无须关心被调用者具体实现过程，只需要找到符合某种标准(接口)的实例，即可使用。此时调用的代码面向接口编程，可以让调用者和被调用者解耦，这也是工厂模式大量使用的原因。但调用者需要自己定位工厂，调用者与特定工厂耦合在一起。  
  
　　第三种情况下，调用者无须自己定位工厂，程序运行到需要被调用者时，系统自动提供被调用者实例。事实上，调用者和被调用者都处于Spring的管理下，二者之间的依赖关系由Spring提供。  
  
　　所谓依赖注入，是指程序运行过程中，如果需要调用另一个对象协助时，无须在代码中创建被调用者，而是依赖于外部的注入。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。依赖注入通常有两种:  
  
　　·设值注入。

·构造注入。

**设值注入**  
  
　　设值注入是指通过setter 方法 传入被调用者的实例。这种注入方式简单、直观，因而在Spring的依赖注入里大量使用。看下面代码，是Person的接口

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>//定义Person接口<br>public interface Person<br>{ <br>　//Person接口里定义一个使用斧子的方法<br>　public void useAxe();<br>}<br><br></td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

然后是Axe的接口

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>//定义Axe接口<br><br>public interface Axe<br>{ <br>　//Axe接口里有个砍的方法<br>　public void chop();<br>}</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

Person的实现类

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>//Chinese实现Person接口<br><br>public class Chinese implements Person<br>{ <br>　//面向Axe接口 编程 ，而不是具体的实现类<br>　private Axe axe;<br>　//默认的构造器<br>　public Chinese()<br>　{}<br>　//设值注入所需的setter方法<br>　public void setAxe(Axe axe)<br>　{ <br>　　this.axe = axe;<br>　}<br>　//实现Person接口的useAxe方法<br>　public void useAxe()<br>　{ <br>　　System.out.println(axe.chop());<br>　}<br>}</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

Axe的第一个实现类

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>//Axe的第一个实现类 StoneAxe<br><br>public class StoneAxe implements Axe<br>{ <br>　//默认构造器<br>　public StoneAxe()<br>　{}<br>　//实现Axe接口的chop方法<br>　public String chop()<br>　{ <br>　　return "石斧砍柴好慢";<br>　}<br>}</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

下面采用Spring的配置文件将Person实例和Axe实例组织在一起。配置文件如下所示:

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>＜!-- 下面是标准的XML文件头 --＞<br>＜?xml version="1.0" encoding="gb2312"?＞<br>＜!-- 下面一行定义Spring的XML配置文件的dtd --＞<br>"http://www.springframework.org/dtd/spring-beans.dtd"＞<br>＜!-- 以上三行对所有的Spring配置文件都是相同的 --＞<br>＜!-- Spring配置文件的根元素 --＞<br>＜BEANS＞<br>　＜!—定义第一bean，该bean的id是chinese, class指定该bean实例的实现类 --＞<br>　＜BEAN class=lee.Chinese id=chinese＞<br>　＜!-- property元素用来指定需要容器注入的属性，axe属性需要容器注入此处是设值注入，因此Chinese类必须拥有setAxe方法 --＞</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>＜property name="axe"＞<br>＜!-- 此处将另一个bean的引用注入给chinese bean --＞<br>＜REF local="”stoneAxe”/"＞<br>＜/property＞<br>＜/BEAN＞<br>＜!-- 定义stoneAxe bean --＞<br>＜BEAN class=lee.StoneAxe id=stoneAxe /＞<br>＜/BEANS＞ </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

从配置文件中，可以看到Spring管理bean的灵巧性。bean与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能精确地为每个bean注入属性。因此，配置文件里的bean的class元素，不能仅仅是接口，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会在执行无参数的构造器后、创建默认的bean实例后，调用对应的setter方法为 程序 注入属性值。property定义的属性值将不再由该bean来主动创建、管理，而改为被动接收Spring的注入。  
  
　　每个bean的id属性是该bean的惟一标识，程序通过id属性访问bean，bean与bean的依赖关系也通过id属性完成。  
  
　　下面看主程序部分:

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>public class BeanTest<br>{ <br>　//主方法，程序的入口<br>　public static void main(String[] args)throws Exception<br>　{ <br>　　//因为是独立的 应用 程序，显式地实例化Spring的上下文。<br>　　ApplicationContext ctx = new FileSystemXmlApplicationContext("bean.xml");<br>　　//通过Person bean的id来获取bean实例，面向接口编程，因此<br>　　//此处强制类型转换为接口类型<br>　　Person p = (Person)ctx.getBean("chinese");<br>　　//直接执行Person的userAxe()方法。<br>　　p.useAxe();<br>　}<br>}</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

程序的执行结果如下:  
  
　　石斧砍柴好慢  
  
　　主程序调用Person的useAxe()方法时，该方法的方法体内需要使用Axe的实例，但程序里没有任何地方将特定的Person实例和Axe实例耦合在一起。或者说，程序里没有为Person实例传入Axe的实例，Axe实例由Spring在运行期间动态注入。  
  
　　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。程序在运行到需要Axe实例的时候，Spring创建了Axe实例，然后注入给需要Axe实例的调用者。Person实例运行到需要Axe实例的地方，自然就产生了Axe实例，用来供Person实例使用。  
  
　　调用者不仅无须关心被调用者的实现过程，连工厂定位都可以省略(真是按需分配啊!)。下面也给出使用Ant编译和运行该应用的简单脚本:

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>＜?xml version="1.0"?＞<br>＜!-- 定义编译该项目的基本 信息 --&gt;<br>＜PROJECT name="spring" default="." basedir="."＞<br>＜!-- 定义编译和运行该项目时所需的库文件 --＞<br>＜PATH id=classpath＞<br>　＜!-- 该路径下存放spring.jar和其他第三方类库 --＞<br>　＜FILESET dir=../../lib＞<br>　　＜INCLUDE name="*.jar" /＞<br>　＜/FILESET＞<br>　＜!-- 同时还需要引用已经编译过的class文件--＞<br>　＜PATHELEMENT path="." /＞<br>＜/PATH＞<br>＜!-- 编译全部的 java 文件--＞<br>＜TARGET description="Compile all source code" name="compile"＞<br>＜!-- 指定编译后的class文件的存放位置 --＞<br>＜JAVAC debug="true" destdir="."＞ <br>　deprecation="false" optimize="false" failοnerrοr="true"＞<br>　＜!-- 指定需要编译的源文件的存放位置 --＞<br>　＜SRC path="." /＞<br>　＜!-- 指定编译这些java文件需要的类库位置--＞<br>　＜CLASSPATH refid="classpath" /＞<br>＜/JAVAC＞<br>＜/TARGET＞<br>＜!-- 运行特定的主程序 --＞<br>＜TARGET description="run the main class" name="run" depends="compile"＞<br>＜!-- 指定运行的主程序:lee.BeanTest。--＞<br>＜JAVA failοnerrοr="true" fork="yes" classname="lee.BeanTest"＞<br>　＜!-- 指定运行这些java文件需要的类库位置--＞<br>　＜CLASSPATH refid="classpath" /＞<br>＜/JAVA＞<br>＜/TARGET＞<br>＜/PROJECT＞</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

如果需要改写Axe的实现类。或者说，提供另一个实现类给Person实例使用。Person接口、Chinese类都无须改变。只需提供另一个Axe的实现，然后对配置文件进行简单的修改即可。  
  
　　Axe的另一个实现如下:

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>//Axe的另一个实现类 SteelAxe<br>public class SteelAxe implements Axe<br>{ <br>　//默认构造器<br>　public SteelAxe()<br>　{}<br>　//实现Axe接口的chop方法<br>　public String chop()<br>　{ <br>　　return "钢斧砍柴真快";<br>　}<br>}</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

然后，修改原来的Spring配置文件，在其中增加如下一行:

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>＜!-- 定义一个steelAxe bean--＞<br>＜BEAN class=lee.SteelAxe id=steelAxe /&gt;</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

该行重新定义了一个Axe的实现:SteelAxe。然后修改chinese bean的配置，将原来传入stoneAxe的地方改为传入steelAxe。也就是将

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>＜REF local="”stoneAxe”/"＞</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

改成

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>＜REF local="”steelAxe”/"＞</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

此时再次执行程序，将得到如下结果:  
  
　　钢斧砍柴真快  
  
　　Person与Axe之间没有任何代码耦合关系，bean与bean之间的依赖关系由Spring管理。采用setter方法为目标bean注入属性的方式，称为设值注入。  
  
　　业务对象的更换变得相当 简单 ，对象与对象之间的依赖关系从代码里分离出来，通过配置文件动态管理。

**构造注入**  
  
　　所谓构造注入，指通过构造函数来完成依赖关系的设定，而不是通过setter方法。对前面代码Chinese类做简单的修改，修改后的代码如下:

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>//Chinese实现Person接口<br>public class Chinese implements Person<br>{ <br>　//面向Axe接口编程，而不是具体的实现类<br>　private Axe axe;<br>　//默认的构造器<br>　public Chinese()<br>　{}<br>　//构造注入所需的带参数的构造器<br>　public Chinse(Axe axe)<br>　{ <br>　　this.axe = axe;<br>　}<br>　//实现Person接口的useAxe方法<br>　public void useAxe()<br>　{ <br>　　System.out.println(axe.chop());<br>　}<br>}</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

此时无须Chinese类里的setAxe方法，构造Person实例时，Spring为Person实例注入所依赖的Axe实例。构造注入的配置文件也需做简单的修改，修改后的配置文件如下:

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>＜!-- 下面是标准的XML文件头 --＞<br>＜xml version="1.0" encoding="gb2312"?＞<br>＜!-- 下面一行定义Spring的XML配置文件的dtd --＞<br>　"http://www.springframework.org/dtd/spring-beans.dtd"＞<br>＜!-- 以上三行对所有的Spring配置文件都是相同的 --＞<br>＜!-- Spring配置文件的根元素 --＞<br>＜BEANS＞<br>　＜!—定义第一个bean，该bean的id是chinese, class指定该bean实例的实现类 --＞<br>　＜BEAN class=lee.Chinese id=chinese&gt;<br> ＜/BEAN＞<br>＜!-- 定义stoneAxe bean --＞<br>＜BEAN class=lee.SteelAxe id=steelAxe /&gt;<br>＜/BEANS＞</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

执行效果与使用steelAxe设值注入时的执行效果完全一样。区别在于:创建Person实例中Axe属性的时机不同——设值注入是现创建一个默认的bean实例，然后调用对应的构造方法注入依赖关系。而构造注入则在创建bean实例时，已经完成了依赖关系的

[Spring]: http://www.qqread.com/z/spring/index.html
[J2EE]: http://www.qqread.com/keys/j2ee/index.html
[Link 1]: http://www.qqread.com/tag/2102/index.html
[Link 2]: http://www.qqread.com/z/sys/safe-seting/index.html
[Java]: http://www.qqread.com/keys/java/index.html
[Link 3]: http://www.qqread.com/keys/design/index.html