【Spring篇】IOC相关内容_spring ioc
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一、bean基础配置
1.bean基础配置(id与class)
2.bean的name属性
3.bean作用范围scope配置
二、bean实例化
1.构造方法实例化
2.分析Spring的错误信息
3.静态工厂实例化
4.实例工厂
5.FactoryBean
三、bean的生命周期
1.环境准备
2.生命周期设置
3.close关闭容器
通过前面两个案例,我们已经学习了 bean 如何定义配置 , DI 如何定义配置 以及 容器对象如何获取 的内容,接下来主要是把这三块内容展开进行详细的讲解,深入的学习下这三部分的内容,首先是bean 基础配置。
一、bean基础配置
对于 bean 的配置中,主要会讲解 bean 基础配置 , bean 的别名配置 , bean的作用范围配置(重点) , 这三部分内容:
1.bean基础配置(id与class)
对于 bean 的基础配置,在前面的案例中已经使用过 :
<bean id="" class=""/>
其中, bean 标签的功能、使用方式以及 id 和 class 属性的作用,我们通过一张图来描述下
这其中需要大家重点掌握的是:bean标签的id和class属性的使用。
思考:
class属性能不能写接口如BookDao的类全名呢?
- 答案肯定是不行,因为接口是没办法创建对象的。
2.bean的name属性
首先来看下别名的配置说
步骤1:配置别名
打开 spring 的配置文件 applicationContext.xml
<?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">
<!--name:为bean指定别名,别名可以有多个,使用逗号,分号,空格进行分隔-->
<bean id="bookService" name="service service4 bookEbi" class="com.itheima.service.impl.BookServiceImpl">
<property name="bookDao" ref="bookDao"/>
</bean>
<!--scope:为bean设置作用范围,可选值为单例singloton,非单例prototype-->
<bean id="bookDao" name="dao" class="com.itheima.dao.impl.BookDaoImpl" scope="prototype"/>
</beans>
说明 :Ebi 全称 Enterprise Business Interface ,翻译为企业业务接口
步骤 2: 根据名称容器中获取 bean 对象
public class AppForName {
public static void main(String[] args) {
ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
BookService bookService = (BookService) ctx.getBean("service4");
bookService.save();
}
}
运行:
注意事项:
如果不存在,则会报错,如下:
获取bean无论是通过id还是name获取,如果无法获取到,将抛出异常 NoSuchBeanDefinitionException
3.bean作用范围scope配置
关于bean的作用范围是bean属性配置的一个重点内容。
看到这个作用范围,我们就得思考bean的作用范围是来控制bean哪块内容的? 我们先来看下bean作用范围的配置属性:
验证IOC容器中对象是否为单例
验证思路
同一个 bean 获取两次,将对象打印到控制台,看打印出的地址值是否一致。
具体实现
创建一个 AppForScope 的类,在其 main 方法中来验证
结论:默认情况下,Spring创建的bean对象都是单例的
配置bean为非单例
在Spring配置文件中,配置scope属性来实现bean的非单例创建
- 在Spring的配置文件中,修改<bean>的scope属性
将 scope 设置为 singleton
<?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">
<!--name:为bean指定别名,别名可以有多个,使用逗号,分号,空格进行分隔-->
<bean id="bookService" name="service service2 bookEbi" class="com.itheima.service.impl.BookServiceImpl">
<property name="bookDao" ref="bookDao"/>
</bean>
<!--scope:为bean设置作用范围,可选值为单例singloton,非单例prototype-->
<bean id="bookDao" name="dao" class="com.itheima.dao.impl.BookDaoImpl" scope="singleton"/>
</beans>
运行AppForScope,打印看结果:
将scope设置为prototype :
结论,使用bean的scope属性可以控制bean的创建是否为单例:
- singleton默认为单例
- prototype为非单例
scope 使用后续思考
为什么 bean 默认为单例 ?
- bean为单例的意思是在Spring的IOC容器中只会有该类的一个对象
- bean对象只有一个就避免了对象的频繁创建与销毁,达到了bean对象的复用,性能高
bean 在容器中是单例的,会不会产生线程安全问题 ?
- 如果对象是有状态对象,即该对象有成员变量可以用来存储数据的,
- 因为所有请求线程共用一个bean对象,所以会存在线程安全问题。
- 如果对象是无状态对象,即该对象没有成员变量没有进行数据存储的,
- 因方法中的局部变量在方法调用完成后会被销毁,所以不会存在线程安全问题。
哪些 bean 对象适合交给容器进行管理 ?
- 表现层对象
- 业务层对象
- 数据层对象
- 工具对象
哪些bean对象不适合交给容器进行管理?
- 封装实例的域对象,因为会引发线程安全问题,所以不适合。
二、bean实例化
对象已经能交给 Spring 的 IOC 容器来创建了,但是容器是如何来创建对象的呢 ?
就需要研究下 bean 的实例化过程 ,在这块内容中主要解决两部分内容,分别是
- bean是如何创建的
- 实例化bean的三种方式,构造方法,静态工厂和实例工厂
在讲解这三种创建方式之前,我们需要先确认一件事 :
bean 本质上就是对象,对象在 new 的时候会使用构造方法完成,那创建 bean 也是使用构造方法完成的。
基于这个知识点出发,我们来验证 spring 中 bean 的三种创建方式
1.构造方法实例化
步骤 1: 准备需要被创建的类
准备一个 BookDao 和 BookDaoImpl 类
public interface BookDao {
public void save();
}
public class BookDaoImpl implements BookDao {
public void save() {
System.out.println("book dao save ...");
}
}
步骤 2: 将类配置到 Spring 容器
<?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">
<bean id="bookDao" class="com.itheima.dao.impl.BookDaoImpl"/>
</beans>
步骤 3: 编写运行程序
public class AppForInstanceBook {
public static void main(String[] args) {
ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
BookDao bookDao = (BookDao) ctx.getBean("bookDao");
bookDao.save();
}
}
步骤 4: 类中提供构造函数测试
在 BookDaoImpl 类中添加一个无参构造函数,并打印一句话,方便观察结果。
public class BookDaoImpl implements BookDao {
public BookDaoImpl() {
System.out.println("book dao constructor is running ....");
}
public void save() {
System.out.println("book dao save ...");
}
}
运行程序,如果控制台有打印构造函数中的输出,说明 Spring 容器在创建对象的时候也走的是构造函数
步骤 5: 将构造函数改成 private 测试
运行程序,能执行成功 , 说明内部走的依然是构造函数 , 能访问到类中的私有构造方法 , 显而易见
Spring 底层用的是反射
步骤 6: 构造函数中添加一个参数测试
public class BookDaoImpl implements BookDao {
private BookDaoImpl(int i) {
System.out.println("book dao constructor is running ....");
}
public void save() {
System.out.println("book dao save ...");
}
}
运行程序,
程序会报错,说明 Spring 底层使用的是类的无参构造方法。
2.分析Spring的错误信息
接下来,我们主要研究下Spring的报错信息来学一学如阅读。
错误信息从下往上依次查看,因为上面的错误大都是对下面错误的一个包装,最核心错误是在最下面
Caused by: java.lang.NoSuchMethodException:
com.itheima.dao.impl.BookDaoImpl. <init> ()
- Caused by 翻译为引起,即出现错误的原因
- java.lang.NoSuchMethodException:抛出的异常为 没有这样的方法异常
- com.itheima.dao.impl.BookDaoImpl. <init> ():哪个类的哪个方法没有被找到导致的异常,<init> ()指定是类的构造方法,即该类的无参构造方法
如果最后一行错误获取不到错误信息,接下来查看第二层:
Exception in thread "main" org.springframework.beans.factory.BeanCreationException: Error creating bean with name 'bookDao' defined in class path resource [applicationContext.xml]: Instantiation of bean failed; nested exception is org.springframework.beans.BeanInstantiationException: Failed to instantiate [com.itheima.dao.impl.BookDaoImpl]: No default constructor found; nested exception is java.lang.NoSuchMethodException: com.itheima.dao.impl.BookDaoImpl.<init>()
- nested:嵌套的意思,后面的异常内容和最底层的异常是一致的
- BeanInstantiationException:翻译为bean实例化异常
- No default constructor found:没有一个默认的构造函数被发现
3.静态工厂实例化
接下来研究Spring中的第二种bean的创建方式静态工厂实例化:
工厂方式创建bean
在讲这种方式之前,我们需要先回顾一个知识点是使用工厂来创建对象的方式 :
(1) 准备一个 OrderDao 和 OrderDaoImpl 类
public class OrderDaoImpl implements OrderDao {
public void save() {
System.out.println("order dao save ...");
}
}
public interface OrderDao {
public void save();
}
(2) 创建一个工厂类 OrderDaoFactory 并提供一个 静态方法
//静态工厂创建对象
public class OrderDaoFactory {
public static OrderDao getOrderDao(){
System.out.println("factory setup....");
return new OrderDaoImpl();
}
}
(3) 编写 AppForInstanceOrder 运行类,在类中通过工厂获取对象
public class AppForInstanceOrder {
public static void main(String[] args) {
//通过静态工厂创建对象
OrderDao orderDao = OrderDaoFactory.getOrderDao();
orderDao.save();
}
}
如果代码中对象是通过上面的这种方式来创建的,如何将其交给Spring来管理呢?
静态工厂实例化
这就要用到 Spring 中的静态工厂实例化的知识了,具体实现步骤为 :
(1) 在 spring 的配置文件 application.properties 中添加以下内容 :
<bean id="orderDao" class="com.itheima.factory.OrderDaoFactory" factory-method="getOrderDao"/>
class: 工厂类的类全名
factory-mehod: 具体工厂类中创建对象的方法名
对应关系如下图
(2)在AppForInstanceOrder运行类,使用从IOC容器中获取bean的方法进行运行测试
public class AppForInstanceOrder {
public static void main(String[] args) {
//通过静态工厂创建对象
// OrderDao orderDao = OrderDaoFactory.getOrderDao();
// orderDao.save();
ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
OrderDao orderDao = (OrderDao) ctx.getBean("orderDao");
orderDao.save();
}
}
4.实例工厂
接下来继续来研究Spring的第三种bean的创建方式实例工厂实例化:
环境准备
(1) 准备一个 UserDao 和 UserDaoImpl 类
public interface UserDao {
public void save();
}
public class UserDaoImpl implements UserDao {
public void save() {
System.out.println("user dao save ...");
}
}
(2) 创建一个工厂类 OrderDaoFactory 并提供一个普通方法,注意此处和静态工厂的工厂类不一样的
地方是方法不是静态方法
//实例工厂创建对象
public class UserDaoFactory {
public UserDao getUserDao(){
return new UserDaoImpl();
}
}
(3) 编写 AppForInstanceUser 运行类,在类中通过工厂获取对象
public class AppForInstanceUser {
public static void main(String[] args) {
//创建实例工厂对象
UserDaoFactory userDaoFactory = new UserDaoFactory();
//通过实例工厂对象创建对象
UserDao userDao = userDaoFactory.getUserDao();
userDao.save();
}
}
运行后,可以查看到结果
对于上面这种实例工厂的方式如何交给Spring管理呢?
实例工厂实例化
具体实现步骤为 :
(1) 在 spring 的配置文件中添加以下内容 :
<bean id="userFactory" class="com.itheima.factory.UserDaoFactory"/>
<bean id="userDao" factory-method="getUserDao" factory-bean="userFactory"/>
实例化工厂运行的顺序是 :
- 创建实例化工厂对象,对应的是第一行配置
- 调用对象中的方法来创建bean,对应的是第二行配置
- factory-bean: 工厂的实例对象
- factory-method:工厂对象中的具体创建对象的方法名 , 对应关系如下 :
factory-mehod:具体工厂类中创建对象的方法名
(2)在AppForInstanceUser运行类,使用从IOC容器中获取bean的方法进行运行测试
public class AppForInstanceUser {
public static void main(String[] args) {
ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
UserDao userDao = (UserDao) ctx.getBean("userDao");
userDao.save();
}
}
实例工厂实例化的方式就已经介绍完了,配置的过程还是比较复杂,所以Spring为了简化这种配置方式就提供了一种叫FactoryBean的方式来简化开发。
5.FactoryBean
具体的使用步骤为 :
(1) 创建一个 UserDaoFactoryBean 的类,实现 FactoryBean 接口,重写接口的方法
//FactoryBean创建对象
public class UserDaoFactoryBean implements FactoryBean<UserDao> {
//代替原始实例工厂中创建对象的方法
public UserDao getObject() throws Exception {
return new UserDaoImpl();
}
public Class<?> getObjectType() {
return UserDao.class;
}
}
(2) 在 Spring 的配置文件中进行配置
<bean id="userDao" class="com.itheima.factory.UserDaoFactoryBean"/>
(3)AppForInstanceUser 运行类不用做任何修改,直接运行
这种方式在 Spring 去整合其他框架的时候会被用到,所以这种方式需要大家理解掌握。
查看源码会发现, FactoryBean 接口其实会有三个方法,分别是 :
getObject() throws Exception;
Class<?> getObjectType();
default boolean isSingleton() {
return true;
}
方法一 :getObject() ,被重写后,在方法中进行对象的创建并返回
方法二 :getObjectType(), 被重写后,主要返回的是被创建类的 Class 对象
方法三 : 没有被重写,因为它已经给了默认值,从方法名中可以看出其作用是设置对象是否为单例,默认true ,从意思上来看,我们猜想默认应该是单例,如何来验证呢 ?
思路很简单,就是从容器中获取该对象的多个值,打印到控制台,查看是否为同一个对象。
public class AppForInstanceUser {
public static void main(String[] args) {
ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
UserDao userDao1 = (UserDao) ctx.getBean("userDao");
UserDao userDao2 = (UserDao) ctx.getBean("userDao");
System.out.println(userDao1);
System.out.println(userDao2);
// userDao.save();
}
}
打印结果,如下 :
通过验证,会发现默认是单例,那如果想改成单例具体如何实现?
只需要将 isSingleton() 方法进行重写,修改返回为 false ,即可
public class UserDaoFactoryBean implements FactoryBean<UserDao> {
public UserDao getObject() throws Exception {
return new UserDaoImpl();
}
public Class<?> getObjectType() {
return UserDao.class;
}
public boolean isSingleton() {
return false;
}
}
重新运行 AppForInstanceUser ,查看结果
从结果中可以看出现在已经是非单例了,但是一般情况下我们都会采用单例,也就是采用默认即可。所以isSingleton() 方法一般不需要进行重写。
三、bean的生命周期
关于 bean 的相关知识还有最后一个是 bean 的生命周期 , 对于生命周期,我们主要围绕着 bean 生命周期控制来讲解 :
首先理解下什么是生命周期 ?
- 从创建到消亡的完整过程,例如人从出生到死亡的整个过程就是一个生命周期。
bean 生命周期是什么 ?
- bean对象从创建到销毁的整体过程。
构造方法 bean 生命周期控制是什么 ?
- 在bean创建后到销毁前做一些事情。
现在我们面临的问题是如何在 bean 的创建之后和销毁之前把我们需要添加的内容添加进去。
1.环境准备
项目结构:
(1)项目中添加BookDao、BookDaoImpl、BookService和BookServiceImpl类
public interface BookDao {
public void save();
}
public class BookDaoImpl implements BookDao {
public void save() {
System.out.println("book dao save ...");
}
}
public class BookServiceImpl implements BookService{
private BookDao bookDao;
public void setBookDao(BookDao bookDao) {
this.bookDao = bookDao;
}
public void save() {
System.out.println("book service save ...");
bookDao.save();
}
}
(2)resources 下提供 spring 的配置文件
<?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">
<bean id="bookDao" class="com.itheima.dao.impl.BookDaoImpl"/>
</beans>
(3) 编写 AppForLifeCycle 运行类,加载 Spring 的 IOC 容器,并从中获取对应的 bean 对象
public class AppForLifeCycle {
public static void main( String[] args ) {
ClassPathXmlApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
BookDao bookDao = (BookDao) ctx.getBean("bookDao");
bookDao.save();
}
}
2.生命周期设置
接下来,在上面这个环境中来为 BookDao 添加生命周期的控制方法,具体的控制有两个阶段 :
- bean创建之后,想要添加内容,比如用来初始化需要用到资源
- bean销毁之前,想要添加内容,比如用来释放用到的资源
步骤1:添加初始化和销毁方法
针对这两个阶段,我们在 BookDaoImpl 类中分别添加两个方法, 方法名任意
public class BookDaoImpl implements BookDao {
public void save() {
System.out.println("book dao save ...");
}
//表示bean初始化对应的操作
public void init(){
System.out.println("init...");
}
//表示bean销毁前对应的操作
public void destory(){
System.out.println("destory...");
}
}
步骤2:配置生命周期
在配置文件添加配置,如下 :
<bean id="bookDao" class="com.itheima.dao.impl.BookDaoImpl" init-method="init" destroy-method="destory" ></bean>
运行程序
从结果中可以看出, init 方法执行了,但是 destroy 方法却未执行,这是为什么呢 ?
- Spring的IOC容器是运行在JVM中
- 运行main方法后,JVM启动,Spring加载配置文件生成IOC容器,从容器获取bean对象,然后调方 法执行
- main方法执行完后,JVM退出,这个时候IOC容器中的bean还没有来得及销毁就已经结束了 所以没有调用对应的destroy方法
知道了出现问题的原因,具体该如何解决呢 ?
3.close关闭容器
调用ctx的close()方法
public class AppForLifeCycle {
public static void main( String[] args ) {
ClassPathXmlApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
BookDao bookDao = (BookDao) ctx.getBean("bookDao");
bookDao.save();
ctx.close();
}
}
运行程序,就能执行 destroy 方法的内容:
注册钩子关闭容器
- 在容器未关闭之前,提前设置好回调函数,让JVM在退出之前回调此函数来关闭容器
- 调用ctx的registerShutdownHook()方法
public class AppForLifeCycle {
public static void main( String[] args ) {
ClassPathXmlApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
BookDao bookDao = (BookDao) ctx.getBean("bookDao");
bookDao.save();
// 注册关闭钩子函数,在虚拟机退出之前回调此函数,关闭容器
ctx.registerShutdownHook();
}
}
两种方式介绍完后, close 和 registerShutdownHook 选哪个 ?
相同点 : 这两种都能用来关闭容器
不同点 :close() 是在调用的时候关闭, registerShutdownHook() 是在 JVM 退出前调用关闭。
分析上面的实现过程,会发现添加初始化和销毁方法,即需要编码也需要配置,实现起来步骤比较多也比较乱。
Spring 提供了两个接口来完成生命周期的控制,好处是可以不用再进行配置 init - method 和destroy- method
接下来在 BookServiceImpl 完成这两个接口的使用 :
修改BookServiceImpl 类,添加两个接口 InitializingBean , DisposableBean 并实现接口中的
两个方法 afterPropertiesSet 和 destroy
public class BookServiceImpl implements BookService,InitializingBean,DisposableBean
{
private BookDao bookDao;
public void setBookDao(BookDao bookDao) {
System.out.println("set .....");
this.bookDao = bookDao;
}
public void save() {
System.out.println("book service save ...");
bookDao.save();
}
public void destroy() throws Exception {
System.out.println("service destroy");
}
public void afterPropertiesSet() throws Exception {
System.out.println("service init");
}
}
pox.xml:
<bean id="bookDao" class="com.itheima.dao.impl.BookDaoImpl" init-method="init" destroy-method="destory"/>
<bean id="bookService" class="com.itheima.service.impl.BookServiceImpl">
<property name="bookDao" ref="bookDao"/>
</bean>
重新运行 AppForLifeCycle 类
bean 生命周期小结
(1) 关于 Spring 中对 bean 生命周期控制提供了两种方式 :
- 在配置文件中的bean标签中添加init-method和destroy-method属性
- 类实现InitializingBean与DisposableBean接口,这种方式了解下即可。
(2) 对于 bean 的生命周期控制在 bean 的整个生命周期中所处的位置如下 :
初始化容器
- 1.创建对象(内存分配)
- 2.执行构造方法
- 3.执行属性注入(set操作)
- 4.执行bean初始化方法
使用 bean
- 1.执行业务操作
关闭 / 销毁容器
- 1.执行bean销毁方法
(3) 关闭容器的两种方式 :
ConfigurableApplicationContext 是 ApplicationContext 的子类
- close()方法
- registerShutdownHook()方法
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