来自拉勾教育训练营

初识IOC

1.1概述

控制反转（Inverse Of Control）不是什么技术，而是一种设计思想。它的目的是指导我们设计出更加松耦合的程序。

控制：在java中指的是对象的控制权限（创建、销毁）
反转：指的是对象控制权由原来 由开发者在类中手动控制 反转到 由Spring容器控制

举个栗子

• 传统方式
  之前我们需要一个userDao实例，需要开发者自己手动创建 new UserDao();
• IOC方式
  现在我们需要一个userDao实例，直接从spring的IOC容器获得，对象的创建权交给了spring控制

image.png

image.png

1.2 自定义IOC容器

1.2.1 介绍

需求
实现service层与dao层代码解耦合

步骤分析

1. 创建java项目，导入自定义IOC相关坐标
2. 编写Dao接口和实现类
3. 编写Service接口和实现类
4. 编写测试代码

1.2.2 实现

1）创建java项目，导入自定义IOC相关坐标

<dependencies>
  <dependency>
    <groupId>dom4j</groupId>
    <artifactId>dom4j</artifactId>
    <version>1.6.1</version>
  </dependency>
  <dependency>
  <groupId>jaxen</groupId>
    <artifactId>jaxen</artifactId>
    <version>1.1.6</version>
  </dependency>
  <dependency>
    <groupId>junit</groupId>
    <artifactId>junit</artifactId>
    <version>4.12</version>
  </dependency>
</dependencies

2）编写Dao接口和实现类

public interface UserDao {
public void save();
}

public class UserDaoImpl implements UserDao {
public void save() {
System.out.println("保存成功了...");
}
}

3）编写Service接口和实现类

public interface UserService {
public void save();
}

public class UserServiceImpl implements UserService {
private UserDao userDao;
public void save(){
userDao = new UserDaoImpl();
userDao.save();
}
}

4）编写测试代码

public class UserTest {
@Test
public void testSave() throws Exception {
UserService userService = new UserServiceImpl();
userService.save();
}
}

5）问题
当前service对象和dao对象耦合度太高，而且每次new的都是一个新的对象，导致服务器压力过大

解耦合的原则是编译期不依赖，而运行期依赖就行了。

6）编写beans.xml
把所有需要创建对象的信息定义在配置文件中

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<beans>
<bean id="userDao" class="com.lagou.dao.impl.UserDaoImpl"></bean>
</beans>

7）编写BeanFactory工具类

public class BeanFactory {
private static Map<String, Object> ioc = new HashMap<>();
// 程序启动时，初始化对象实例
static {
try {
// 1.读取配置文件
InputStream in =
BeanFactory.class.getClassLoader().getResourceAsStream("beans.xml");
// 2.解析xml
SAXReader saxReader = new SAXReader();
Document document = saxReader.read(in);
// 3.编写xpath表达式
String xpath = "//bean";
// 4.获取所有的bean标签
List<Element> list = document.selectNodes(xpath);
// 5.遍历并创建对象实例，设置到map集合中
for (Element element : list) {
String id = element.attributeValue("id");
String className = element.attributeValue("class");
Object object = Class.forName(className).newInstance();
ioc.put(id, object);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
// 获取指定id的对象实例
public static Object getBean(String beandId) {
return ioc.get(beandId);
}
}

8）修改UserServiceImpl实现类

public class UserServiceImpl implements UserService {
private UserDao userDao;
public void save() throws Exception
userDao = (UserDao) BeanFactory.getBean("userDao");
userDao.save();
}
}

总结:

• 其实升级后的BeanFactory就是一个简单的Spring的IOC容器所具备的功能。
• 之前我们需要一个userDao实例，需要开发者自己手动创建 new UserDao();
• 现在我们需要一个userdao实例，直接从spring的IOC容器获得，对象的创建权交给了spring控制
• 最终目标：代码解耦合

二 Spring快速入门

2.1 介绍

需求：借助spring的IOC实现service层与dao层代码解耦合
步骤分析

1. 创建java项目，导入spring开发基本坐标
2. 编写Dao接口和实现类
3. 创建spring核心配置文件
4. 在spring配置文件中配置 UserDaoImpl
5. 使用spring相关API获得Bean实例

2.2 实现

1）创建java项目，导入spring开发基本坐标

<dependencies>
  <dependency>
    <groupId>org.springframework</groupId>
    <artifactId>spring-context</artifactId>
    <version>5.1.5.RELEASE</version>
  </dependency>
  <dependency>
    <groupId>junit</groupId>
    <artifactId>junit</artifactId>
    <version>4.12</version>
  </dependency>
</dependencies>

2）编写Dao接口和实现类

public interface UserDao {
public void save();
}

public class UserDaoImpl implements UserDao {
public void save() {
System.out.println("保存成功了...");
}
}

3）创建spring核心配置文件

<?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">
</beans>

4）在spring配置文件中配置 UserDaoImpl

    <!--
        id:bean对象在spring容器中的唯一标识
        class:类的全限定名
        默认情况下它调用的是类中的 无参构造函数，如果没有无参构造函数则不能创建成功。
    -->
<beans ...>
<bean id="userDao" class="com.lagou.dao.impl.UserDaoImpl"></bean>
</beans>

5）使用spring相关API获得Bean实例

public class UserTest {
@Test
public void testSave() throws Exception {
ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
UserDao userDao = (UserDao) applicationContext.getBean("userDao");
userDao.save();
}
}

三 Spring相关API

3.1 API继承体系介绍

Spring的API体系异常庞大，我们现在只关注两个BeanFactory和ApplicationContext

image.png

3.2 BeanFactory

BeanFactory是 IOC 容器的核心接口，它定义了IOC的基本功能。

特点：在第一次调用getBean()方法时，创建指定对象的实例

  BeanFactory beanFactory = new XmlBeanFactory(new ClassPathResource("applicationContext.xml"));

3.3 ApplicationContext

代表应用上下文对象，可以获得spring中IOC容器的Bean对象。

特点：在spring容器启动时，加载并创建所有对象的实例

常用实现类

1. ClassPathXmlApplicationContext
它是从类的根路径下加载配置文件 推荐使用这种。

2. FileSystemXmlApplicationContext
它是从磁盘路径上加载配置文件，配置文件可以在磁盘的任意位置。

3. AnnotationConfigApplicationContext
当使用注解配置容器对象时，需要使用此类来创建 spring 容器。它用来读取注解。

ApplicationContext app = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");

常用方法

1. Object getBean(String name);
根据Bean的id从容器中获得Bean实例，返回是Object，需要强转。

2. <T> T getBean(Class<T> requiredType);
根据类型从容器中匹配Bean实例，当容器中相同类型的Bean有多个时，则此方法会报错。

3. <T> T getBean(String name,Class<T> requiredType);
根据Bean的id和类型获得Bean实例，解决容器中相同类型Bean有多个情况。

    @Test
    public void test01(){

        //获取spring的上下文对象 借助上下文对象从applicationContext.xml(ioc容器)中得到bean对象 加载的同时创建了bean对象并存放到ioc容器中
        ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
        //ApplicationContext context = new FileSystemXmlApplicationContext("D:\\Study\\lagou\\code\\be\\Spring\\spring_quickstart\\src\\main\\resources\\applicationContext.xml");

        //根据beanId从ioc容器中获取到相应的对象
        //IUserDao userDao = (IUserDao)context.getBean("userDao");

        //根据类型获取对象
        //如果ioc容器中有多个相同类型的对象 则会保错
        //IUserDao userDao = context.getBean(IUserDao.class);

        //根据id和类型获取对应的对象
        IUserDao userDao = context.getBean("userDao", IUserDao.class);

        userDao.save();
    }

四 Spring配置文件

4.1 Bean标签基本配置

<bean id="" class=""></bean>
  * 用于配置对象交由Spring来创建。
  * 基本属性：
    id：Bean实例在Spring容器中的唯一标识
    class：Bean的全限定名
  * 默认情况下它调用的是类中的 无参构造函数，如果没有无参构造函数则不能创建成功。

4.2 Bean标签范围配置

<bean id="" class="" scope=""></bean>

scope属性指对象的作用范围，取值如下：

1. 当scope的取值为singleton时
  Bean的实例化个数：1个
  Bean的实例化时机：当Spring核心文件被加载时，实例化配置的Bean实例
  Bean的生命周期：
  对象创建：当应用加载，创建容器时，对象就被创建了
  对象运行：只要容器在，对象一直活着
  对象销毁：当应用卸载，销毁容器时，对象就被销毁了

2. 当scope的取值为prototype时
  Bean的实例化个数：多个
  Bean的实例化时机：当调用getBean()方法时实例化Bean
  Bean的生命周期：
  对象创建：当使用对象时，创建新的对象实例
  对象运行：只要对象在使用中，就一直活着
  对象销毁：当对象长时间不用时，被 Java 的垃圾回收器回收了

4.3 Bean生命周期配置

<bean id="" class="" scope="" init-method="" destroy-method=""></bean>
* init-method：指定类中的初始化方法名称
* destroy-method：指定类中销毁方法名称

4.4 Bean实例化三种方式

• 无参构造方法实例化
• 工厂静态方法实例化
• 工厂普通方法实例

4.4.1 无参构造方法实例化

它会根据默认无参构造方法来创建类对象，如果bean中没有默认无参构造函数，将会创建失败

<bean id="userDao" class="com.lagou.dao.impl.UserDaoImpl"/>

4.4.2 工厂静态方法实例化

应用场景
依赖的jar包中有个A类，A类中有个静态方法m1，m1方法的返回值是一个B对象。如果我们频繁使用B对象，此时我们可以将B对象的创建权交给spring的IOC容器，以后我们在使用B对象时，无需调用A类中的m1方法，直接从IOC容器获得。

public class StaticFactoryBean {
  public static UserDao createUserDao(){
    return new UserDaoImpl();
  }
}

<bean id="userDao" class="com.lagou.factory.StaticFactoryBean"
factory-method="createUserDao"/>

4.4.3 工厂普通方法实例化

应用场景
依赖的jar包中有个A类，A类中有个普通方法m1，m1方法的返回值是一个B对象。如果我们频繁使用B对象，此时我们可以将B对象的创建权交给spring的IOC容器，以后我们在使用B对象时，无需调用A类中的m1方法，直接从IOC容器获得。

public class DynamicFactoryBean {
public UserDao createUserDao(){
return new UserDaoImpl();
}
}

<bean id="dynamicFactoryBean" class="com.lagou.factory.DynamicFactoryBean"/>
<bean id="userDao" factory-bean="dynamicFactoryBean" factory-method="createUserDao"/>

4.5 Bean依赖注入概述

依赖注入 DI（Dependency Injection）：它是 Spring 框架核心 IOC 的具体实现。
在编写程序时，通过控制反转，把对象的创建交给了 Spring，但是代码中不可能出现没有依赖的情况。IOC 解耦只是降低他们的依赖关系，但不会消除。例如：业务层仍会调用持久层的方法。
那这种业务层和持久层的依赖关系，在使用 Spring 之后，就让 Spring 来维护了。简单的说，就是通过框架把持久层对象传入业务层，而不用我们自己去获取。

4.6 Bean依赖注入方式

4.6.1 构造方法

在UserServiceImpl中创建有参构造

public class UserServiceImpl implements UserService {
private UserDao userDao;
public UserServiceImpl(UserDao userDao) {
this.userDao = userDao;
}
@Override
public void save() {
userDao.save();
}
}

配置Spring容器调用有参构造时进行注入

<bean id="userDao" class="com.lagou.dao.impl.UserDaoImpl"/>
<bean id="userService" class="com.lagou.service.impl.UserServiceImpl">
<!--<constructor-arg index="0" type="com.lagou.dao.UserDao" ref="userDao"/>-
->
<constructor-arg name="userDao" ref="userDao"/>
</bean>

4.6.2 set方法

在UserServiceImpl中创建set方法

public class UserServiceImpl implements UserService {
private UserDao userDao;
public void setUserDao(UserDao userDao) {
this.userDao = userDao;
}
@Override
public void save() {
userDao.save();
}
}

配置Spring容器调用set方法进行注入

<bean id="userDao" class="com.lagou.dao.impl.UserDaoImpl"/>
<bean id="userService" class="com.lagou.service.impl.UserServiceImpl">
<property name="userDao" ref="userDao"/>
</bean>

4.6.3 P命名空间注入

P命名空间注入本质也是set方法注入，但比起上述的set方法注入更加方便，主要体现在配置文件中，如下：

首先，需要引入P命名空间：

xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"

其次，需要修改注入方式：

<bean id="userDao" class="com.lagou.dao.impl.UserDaoImpl"/>
<bean id="userService" class="com.lagou.service.impl.UserServiceImpl"
p:userDao-ref="userDao"/>

4.7 Bean依赖注入的数据类型

上面操作，都是注入Bean对象，除了对象的引用可以注入，普通数据类型和集合都可以在容器中进行注入。
注入数据的三种数据类型

1. 普通数据类型
2. 引用数据类型
3. 集合数据类型
   其中引用数据类型，此处就不再赘述了，之前的操作都是对UserDao对象的引用进行注入的。下面将以set方法注入为例，演示普通数据类型和集合数据类型的注入。

  <!--user-->
    <bean id="user" class="com.yuanc.entity.User">
        <property name="username" value="历史"></property>
        <property name="age" value="18"></property>
    </bean>
    <bean id="userDao" class="com.yuanc.dao.impl.IUserDaoImpl">
        <!--注入基本类型-->
        <property name="name" value="张三"></property>
        <property name="password" value="123456"></property>

        <!--list-->
        <property name="list">
            <list>
                <value>aaa</value>
                <ref bean="user"></ref>
            </list>
        </property>

        <!--array-->
        <property name="array">
            <array>
                <value>bbb</value>
                <value>你好</value>
            </array>
        </property>

        <!--map-->
        <property name="map">
            <map>
                <entry key="k1" value="ccc"></entry>
                <entry key="k2" value-ref="user"></entry>
            </map>
        </property>
    </bean>

4.8 配置文件模块化

实际开发中，Spring的配置内容非常多，这就导致Spring配置很繁杂且体积很大，所以，可以将部分配置拆解到其他配置文件中，也就是所谓的配置文件模块化。

1）并列的多个配置文件

ApplicationContext act = new ClassPathXmlApplicationContext("beans1.xml","beans2.xml","...");

2）主从配置文件

<import resource="applicationContext-xxx.xml"/>

注意：

• 同一个xml中不能出现相同名称的bean,如果出现会报错
• 多个xml如果出现相同名称的bean，不会报错，但是后加载的会覆盖前加载的bean

** 知识小结**

<bean>标签：创建对象并放到spring的IOC容器
  id属性:在容器中Bean实例的唯一标识，不允许重复
  class属性:要实例化的Bean的全限定名
  scope属性:Bean的作用范围，常用是Singleton(默认)和prototype
 <constructor-arg>标签：属性注入
  name属性：属性名称
  value属性：注入的普通属性值
  ref属性：注入的对象引用值
<property>标签：属性注入
  name属性：属性名称
  value属性：注入的普通属性值
  ref属性：注入的对象引用值
  <list>
  <set>
  <array>
  <map>
  <props>
<import>标签:导入其他的Spring的分文件

五 Spring注解开发

Spring是轻代码而重配置的框架，配置比较繁重，影响开发效率，所以注解开发是一种趋势，注解代替xml配置文件可以简化配置，提高开发效率。

5.1 Spring常用注解

5.1.1 介绍

Spring常用注解主要是替代 <bean> 的配置

说明：
JDK11以后完全移除了javax扩展导致不能使用@resource注解

需要maven引入依赖
<dependency>
  <groupId>javax.annotation</groupId>
  <artifactId>javax.annotation-api</artifactId>
  <version>1.3.2</version>
</dependency>

注意
使用注解进行开发时，需要在applicationContext.xml中配置组件扫描，作用是指定哪个包及其子包
下的Bean需要进行扫描以便识别使用注解配置的类、字段和方法。

<!--注解的组件扫描-->
<context:component-scan base-package="com.lagou"></context:component-scan>

5.1.2 实现

1）Bean实例化（IOC）

<bean id="userDao" class="com.lagou.dao.impl.UserDaoImpl"></bean>

使用@Compont或@Repository标识UserDaoImpl需要Spring进行实例化。

// @Component(value = "userDao")
@Repository // 如果没有写value属性值，Bean的id为：类名首字母小写
public class UserDaoImpl implements UserDao {
}

2）属性依赖注入（DI）

<bean id="userService" class="com.lagou.service.impl.UserServiceImpl">
<property name="userDao" ref="userDaoImpl"/>
</bean>

使用@Autowired或者@Autowired+@Qulifier或者@Resource进行userDao的注入

@Service
public class UserServiceImpl implements UserService {
@Autowired
private UserDao userDao;
// <property name="userDao" ref="userDaoImpl"/>
// @Autowired
// @Qualifier("userDaoImpl")
// @Resource(name = "userDaoImpl")
public void setUserDao(UserDao userDao) {
this.userDao = userDao;
}
}

3）@Value
使用@Value进行字符串的注入，结合SPEL表达式获得配置参数

@Service
public class UserServiceImpl implements UserService {
@Value("注入普通数据")
private String str;
@Value("${jdbc.driver}")
private String driver;
}

4）@Scope

<bean scope=""/>

使用@Scope标注Bean的范围

@Service
@Scope("singleton")
public class UserServiceImpl implements UserService {{
}

5）Bean生命周期

<bean init-method="init" destroy-method="destory" />

使用@PostConstruct标注初始化方法，使用@PreDestroy标注销毁方法

@PostConstruct
public void init(){
System.out.println("初始化方法....");
}
@PreDestroy
public void destroy(){
System.out.println("销毁方法.....");
}

5.3 Spring新注解

使用上面的注解还不能全部替代xml配置文件，还需要使用注解替代的配置如下：

* 非自定义的Bean的配置：<bean>

* 加载properties文件的配置：<context:property-placeholder>

* 组件扫描的配置：<context:component-scan>

* 引入其他文件：<import>

5.4Spring纯注解整合DbUtils

步骤分析

1. 编写Spring核心配置类
2. 编写数据库配置信息类
3. 编写测试代码

1）编写Spring核心配置类

@Configuration
@ComponentScan("com.lagou")
@Import(DataSourceConfig.class)
public class SpringConfig {
@Bean("queryRunner")
public QueryRunner getQueryRunner(@Autowired DataSource dataSource) {
return new QueryRunner(dataSource);
}
}

2）编写数据库配置信息类

@PropertySource("classpath:jdbc.properties")
public class DataSourceConfig {
@Value("${jdbc.driver}")
private String driver;
@Value("${jdbc.url}")
private String url;
@Value("${jdbc.username}")
private String username;
@Value("${jdbc.password}")
private String password;
@Bean("dataSource")
public DataSource getDataSource() {
DruidDataSource dataSource = new DruidDataSource();
dataSource.setDriverClassName(driver);
dataSource.setUrl(url);
dataSource.setUsername(username);
dataSource.setPassword(password);
return dataSource;
}
}

3）编写测试代码

public class AccountServiceTest {
ApplicationContext applicationContext =
new
AnnotationConfigApplicationContext(SpringConfig.class);
AccountService accountService =
applicationContext.getBean(AccountService.class);
//测试查询
@Test
public void testFindById() {
Account account = accountService.findById(3);
System.out.println(account);
}
}

六 Spring整合Junit

6.1普通Junit测试问题

在普通的测试类中，需要开发者手动加载配置文件并创建Spring容器，然后通过Spring相关API获得Bean实例；如果不这么做，那么无法从容器中获得对象。

ApplicationContext applicationContext =
new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
AccountService accountService =
applicationContext.getBean(AccountService.class);

我们可以让SpringJunit负责创建Spring容器来简化这个操作，开发者可以直接在测试类注入Bean实
例；但是需要将配置文件的名称告诉它。

6.2Spring整合Junit

步骤分析

1. 导入spring集成Junit的坐标
2. 使用@Runwith注解替换原来的运行器
3. 使用@ContextConfiguration指定配置文件或配置类
4. 使用@Autowired注入需要测试的对象
5. 创建测试方法进行测试

1）导入spring集成Junit的坐标

<!--此处需要注意的是，spring5 及以上版本要求 junit 的版本必须是 4.12 及以上-->
<dependency>
<groupId>org.springframework</groupId>
<artifactId>spring-test</artifactId>
<version>5.1.5.RELEASE</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>junit</groupId>
<artifactId>junit</artifactId>
<version>4.12</version>
<scope>test</scope>
</dependency>

2）使用@Runwith注解替换原来的运行器

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
public class SpringJunitTest {
}

3）使用@ContextConfiguration指定配置文件或配置类

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
//@ContextConfiguration(value = {"classpath:applicationContext.xml"}) 加载spring
核心配置文件
@ContextConfiguration(classes = {SpringConfig.class}) // 加载spring核心配置类
public class SpringJunitTest {
}

4）使用@Autowired注入需要测试的对象

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration(classes = {SpringConfig.class})
public class SpringJunitTest {
@Autowired
private AccountService accountService;
}

5）创建测试方法进行测试

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration(classes = {SpringConfig.class})
public class SpringJunitTest {
@Autowired
private AccountService accountService;
//测试查询
@Test
public void testFindById() {
Account account = accountService.findById(3);
System.out.println(account);
}
}