Spring MVC系列-(3) Bean的高级装配

3. 高级装配Bean

3.1 Bean的作用域

默认情况下，Spring中的bean都是以单例的形式存在的，无论注入多少次，每次注入的都是同一个实例。

考虑到某些bean可能是可变的，Spring定义了不同的作用域，可以基于这些作用域创建不同的bean，

单例是默认的作用域，如果选择@Scope注解选择其他作用域，这可以和@Component和@Bean一起使用。

@Configuration
public class Cap3MainConfig {
	//给容器中注册一个bean, 类型为返回值的类型, 默认是单实例
	/*
	 * prototype:多实例: IOC容器启动的时候,IOC容器启动并不会去调用方法创建对象, 而是每次获取的时候才会调用方法创建对象
	 * singleton:单实例(默认):IOC容器启动的时候会调用方法创建对象并放到IOC容器中,以后每次获取的就是直接从容器中拿(大Map.get)的同一个bean
	 * request: 主要针对web应用, 递交一次请求创建一个实例
	 * session:同一个session创建一个实例
	 */
	@Scope("prototype")
	@Bean
	public Person person(){
		return new Person("vincent",20);
	}
}

3.2 Lazy懒加载

顾名思义，懒加载推迟加载Bean。默认情况下，在IOC容器初始化时，会将各个Bean注册到容器中；如果在定义Bean时，使用@Lazy声明，则该Bean只有在第一次使用时，才会被注册到IOC容器中。

下面的例子中，person实例将会在第一次被获取的时候才会初始化。

@Configuration
public class Cap4MainConfig {
	//给容器中注册一个bean, 类型为返回值的类型, 默认是单实例
	/*
	 * 懒加载: 主要针对单实例bean:默认在容器启动的时候创建对象
	 * 懒加载: 容器启动时候不创建对象, 仅当第一次使用(获取)bean的时候才创建被初始化
	 */
	@Lazy
	@Bean
	public Person person(){
		System.out.println("给容器中添加person.......");
		return new Person("vincent",20);
	}
}

可以使用如下测试程序进行测试：

public class Cap4Test {
	@Test
	public void test01(){
		AnnotationConfigApplicationContext app = new AnnotationConfigApplicationContext(Cap4MainConfig.class);
		
		String[] names = app.getBeanDefinitionNames();
		
		// 此时可以获取到person的name，但是person依然未实例化
		for(String name:names){
			System.out.println(name);
		}
		
		System.out.println("IOC容器创建完成........");
		
		// 实例化person
		app.getBean("person");//执行获取的时候才创建并初始化bean
		
	}
}

3.3 Conditional条件注册Bean

Spring4引入了@Conditional注解，用于条件化注册Bean。如果给定的条件，计算结果为true，就会创建这个bean，否则的话，bean会被忽略。

下面的例子中，将IOC容器注册bean时, 当操作系统为WINDOWS时,注册Lison实例; 当操作系统为LINUX时, 注册James实例,此时要用得@Conditional注解进行定制化条件选择注册bean;

@Configuration
public class Cap5MainConfig {
	@Bean("person")
	public Person person(){
		System.out.println("给容器中添加person.......");
		return new Person("person",20);
	}
	
	@Conditional(WinCondition.class)
	@Bean("lison")
	public Person lison(){
		System.out.println("给容器中添加win.......");
		return new Person("win",58);
	}
	@Conditional(LinCondition.class)
	@Bean("james")//bean在容器中的ID为james, IOC容器MAP,  map.put("id",value)
	public Person james(){
		System.out.println("给容器中添加mac.......");
		return new Person("mac",20);
	}
}

注意到，我们需要自己实现对应的WinCondition.class和LinCondition.class类，以其中的一个为例，如下可以看到，需要实现自己的match函数，

public class LinCondition implements Condition{
	/*
	*ConditionContext: 判断条件可以使用的上下文(环境)
	*AnnotatedTypeMetadata: 注解的信息
	*/
	@Override
	public boolean matches(ConditionContext context, AnnotatedTypeMetadata metadata) {
		// TODO 是否为WINDOW系统
		//能获取到IOC容器正在使用的beanFactory
		ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = context.getBeanFactory();
		//获取当前环境变量(包括我们操作系统是WIN还是LINUX??)
		Environment environment = context.getEnvironment();
		String os_name = environment.getProperty("os.name");
		if(os_name.contains("Mac")){
			return true;
		}
		return false;
	}
}

3.4 import注册Bean

这节中，首先总结一下Spring中常见的注入Bean的方法。

1. @Bean: [导入第三方的类或包的组件],比如Person为第三方的类, 需要在我们的IOC容器中使用
2. 包扫描+组件的标注注解(@ComponentScan: @Controller, @Service @Repository，@Component),一般是针对我们自己写的类。
3. @Import:快速给容器导入一个组件

• a, @Import(要导入到容器中的组件):容器会自动注册这个组件,bean的id为全类名
• b, ImportSelector:是一个接口,返回需要导入到容器的组件的全类名数组。
• c, ImportBeanDefinitionRegistrar:可以手动添加组件到IOC容器, 所有Bean的注册可以使用BeanDifinitionRegistry，只需要实现。ImportBeanDefinitionRegistrar接口即可

4. 使用Spring提供的FactoryBean(工厂bean)进行注册

前两种方法在上一章已经介绍了，现在主要介绍剩下两类。

下面的配置类中，直接将Dog和Cat import到配置中，本身配置类中也定义了person的实例bean以及自定义的factoryBean。

@Configuration
@Import(value = { Dog.class,Cat.class, JamesImportSelector.class,
JamesImportBeanDefinitionRegistrar.class })
public class Cap6MainConfig {
	//容器启动时初始化person的bean实例
	@Bean("person")
	public Person persond(){
		System.out.println("aaaaaaaaaaaa");
		return new Person("james",20);
	}

	@Bean
	public JamesFactoryBean jamesFactoryBean(){
		return new JamesFactoryBean();
	}
}

在JamesImportSelector.class实现中，只需要返回所有需要import的class类名即可。

public class JamesImportSelector implements ImportSelector{
	@Override
	public String[] selectImports(AnnotationMetadata importingClassMetadata){
		//返回全类名的bean
		return new String[]{"com.enjoy.cap6.bean.Fish","com.enjoy.cap6.bean.Tiger"};
	}
}

在JamesImportBeanDefinitionRegistrar.class中，根据需要可以手动注入需要的bean实例，

public class JamesImportBeanDefinitionRegistrar implements ImportBeanDefinitionRegistrar {

	/*
	*AnnotationMetadata:当前类的注解信息
	*BeanDefinitionRegistry:BeanDefinition注册类
	*    把所有需要添加到容器中的bean加入;
	*    @Scope
	*/
	@Override
	public void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata importingClassMetadata, BeanDefinitionRegistry registry) {
		boolean bean1 = registry.containsBeanDefinition("com.enjoy.cap6.bean.Dog");
		boolean bean2 = registry.containsBeanDefinition("com.enjoy.cap6.bean.Cat");
		//如果Dog和Cat同时存在于我们IOC容器中,那么创建Pig类, 加入到容器
		//对于我们要注册的bean, 给bean进行封装,
		if(bean1 && bean2){
			RootBeanDefinition beanDefinition = new RootBeanDefinition(Pig.class);
			registry.registerBeanDefinition("pig", beanDefinition);
		}
	}
}

注意到上面，也可以通过FactoryBean的方法来将所需要的bean注入到IOC容器中，在这其中，需要手动实现其中的getObject等方法。

public class JamesFactoryBean implements FactoryBean<Monkey>{

	@Override
	public Monkey getObject() throws Exception {
		// TODO Auto-generated method stub
		return new Monkey();
	}

	@Override
	public Class<?> getObjectType() {
		// TODO Auto-generated method stub
		return Monkey.class;
	}
	
	@Override
	public boolean isSingleton() {
		return true;
	}
}

下面是实际的测试程序，需要注意的是，直接使用getBean(bean name)是取出FactoryBean里面封装的Monkey实例，如果需要拿到FactoryBean本身，需要加上&符号。

public class Cap6Test {
	@Test
	public void test01(){
		AnnotationConfigApplicationContext app = new AnnotationConfigApplicationContext(Cap6MainConfig.class);
		
		System.out.println("IOC容器创建完成........");
		
		
		Object bean1 = app.getBean("jamesFactoryBean");
		Object bean2 = app.getBean("jamesFactoryBean");//取Monkey bean
		System.out.println("bean的类型="+bean1.getClass());
		System.out.println(bean1 == bean2);

		Object bean3 = app.getBean("&jamesFactoryBean");//取factoryBean
		System.out.println("bean的类型="+bean3.getClass());
		
		// 打印输出所有bean
		String[] beanDefinitionNames = app.getBeanDefinitionNames();
		for(String name:beanDefinitionNames){
			System.out.println(name);
		}
	}
}

Spring中出现了BeanFactory和FactoryBean，下面对两者的区别进行解释：

BeanFactory是个Factory，也就是IOC容器或对象工厂，FactoryBean是个Bean。在Spring中，所有的Bean都是由BeanFactory(也就是IOC容器)来进行管理的。
FactoryBean是一个Bean，这个Bean不是简单的Bean，而是一个能生产或者修饰对象生成的工厂Bean,它的实现与设计模式中的工厂模式和修饰器模式类似。

1. BeanFactory

BeanFactory，以Factory结尾，表示它是一个工厂类(接口)，它负责生产和管理bean的一个工厂。在Spring中，BeanFactory是IOC容器的核心接口，它的职责包括：实例化、定位、配置应用程序中的对象及建立这些对象间的依赖。

BeanFactory只是个接口，并不是IOC容器的具体实现，但是Spring容器给出了很多种实现，如 DefaultListableBeanFactory、XmlBeanFactory、ApplicationContext等，其中XmlBeanFactory就是常用的一个，该实现将以XML方式描述组成应用的对象及对象间的依赖关系。XmlBeanFactory类将持有此XML配置元数据，并用它来构建一个完全可配置的系统或应用。

ApplicationContext包含BeanFactory的所有功能，通常建议比BeanFactory优先 。ApplicationContext以一种更向面向框架的方式工作以及对上下文进行分层和实现继承，ApplicationContext包还提供了以下的功能：

• MessageSource, 提供国际化的消息访问
• 资源访问，如URL和文件
• 事件传播
• 载入多个（有继承关系）上下文 ，使得每一个上下文都专注于一个特定的层次，比如应用的web层;

BeanFactory提供的方法及其简单，仅提供了六种方法供客户调用：

• boolean containsBean(String beanName) 判断工厂中是否包含给定名称的bean定义，若有则返回true
• Object getBean(String) 返回给定名称注册的bean实例。根据bean的配置情况，如果是singleton模式将返回一个共享实例，否则将返回一个新建的实例，如果没有找到指定bean,该方法可能会抛出异常
• Object getBean(String, Class) 返回以给定名称注册的bean实例，并转换为给定class类型
• Class getType(String name) 返回给定名称的bean的Class,如果没有找到指定的bean实例，则排除NoSuchBeanDefinitionException异常
• boolean isSingleton(String) 判断给定名称的bean定义是否为单例模式
• String[] getAliases(String name) 返回给定bean名称的所有别名

2. FactoryBean

一般情况下，Spring通过反射机制利用的class属性指定实现类实例化Bean，在某些情况下，实例化Bean过程比较复杂，如果按照传统的方式，则需要在中提供大量的配置信息。配置方式的灵活性是受限的，这时采用编码的方式可能会得到一个简单的方案。

Spring为此提供了一个org.springframework.bean.factory.FactoryBean的工厂类接口，用户可以通过实现该接口定制实例化Bean的逻辑。FactoryBean接口对于Spring框架来说占用重要的地位，Spring自身就提供了70多个FactoryBean的实现。它们隐藏了实例化一些复杂Bean的细节，给上层应用带来了便利。从Spring3.0开始，FactoryBean开始支持泛型，即接口声明改为FactoryBean的形式

以Bean结尾，表示它是一个Bean，不同于普通Bean的是：它是实现了FactoryBean接口的Bean，根据该Bean的ID从BeanFactory中获取的实际上是FactoryBean的getObject()返回的对象，而不是FactoryBean本身，如果要获取FactoryBean对象，请在id前面加一个&符号来获取。

3.5 运行时注入

本节介绍Spring在运行时的两种常见注入方式，@Value和@Autowired。

@Value

该注解的作用是将我们配置文件的属性读出来，有@Value(“${}”)和@Value(“#{}”)两种方式。

**1. @Value(“${}”)**：注入的是外部配置文件对应的property

在application.propertites配置属性如下：

在程序中动态读取server.port属性，

@w=300

这样server.port=8000就注入到了对应的参数中。

**2. @Value(“#{}”)**：常用的方式是#{obj.property ? :default_value}，注意与上一种方式不同的是，这种方式中的obj需要是一个对象。也可以在其中填写SpEL表达式。

Spring表达式语言全称为“Spring Expression Language”，缩写为“SpEL”，类似于Struts2x中使用的OGNL表达式语言，能在运行时构建复杂表达式、存取对象图属性、对象方法调用等等，并且能与Spring功能完美整合，如能用来配置Bean定义。

下面的例子中，首先定义UserBean并从property文件中读取属性，属性值为mysql。

@w=400

接着在另一个Controller类中注入UserBean的属性。

@w=300

@Autowired

Spring中常利用@Autowired完成依赖注入(DI), 对IOC容器中的各个组件的依赖关系赋值。

下面的例子中，是常见的DAO、Service、Controller模型，采用Autowired可以方便的在Service层和Controller层中注入对应的Bean实例。

@Autowired实现原理就是：默认优先按类型去容器中找对应的组件,相当于anno.getBean(TestDao.class)去容器获取id为testDao的bean, 并注入到TestService的bean中;

但是当容器中有多个testDao时，使用默认的@Autowired就会发生异常，IOC容器此时无法确定哪个bean作为依赖注入的对象，Spring引入了Qualifier和Primary来解决这个问题。

假定有两个testDao，其bean id分别为testDao1和testDao2，此时可以使用@Autowired和@Qualifier结合来指定注入哪一个bean,下面的例子中，指定bean id为testDao，注意还可以加上required=false当容器中找不到这个bean时，也不会报错，此时该对象注入失败为null。

如果不使用@Qualifier，可以使用@Primary来指定默认的首选bean。此时通过getBean和autowired获取到的都是@Primary指定的bean。

当@Qualifier和@Primary共存时，@Qualifier会按照bean id来获取指定的bean，不会受到@Primary的影响。此时使用getBean获取到的就是@Primary标识的bean。

扩展：

1. @Resource

@Resource和Autowired一样可以装配bean
@Resource缺点: 不能支持@Primary功能，不能支持@Autowired(required = false)的功能

2. @Inject

@Inject和Autowired一样可以装配bean, 支持@Primary功能, 可用于非spring框架.
@Inject缺点: 但不能支持@Autowired(required = false)的功能,需要引入第三方包javax.inject

@w=350

Autowired属于spring的, 不能脱离spring, @Resource和@Inject都是JAVA规范
推荐使用@Autowired。

3.6 @Bean Vs @Component

@Component主要和ComponentScan结合，用于自动检测和配置Bean，Bean和被注解的类是一一对应的关系。

@Bean用于显式声明一个单独的Bean，而不是让Spring自动完成该过程，通过该注解可以将类的定义和Bean的声明解耦。特别是使用第三方的库时，只能通过@Bean来将某些类注入到容器中。

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