spring框架如何装配java bean

87 阅读8分钟

节选自 《spring in action 4th》

装配bean

创建应用对象之间关联关系的传统方法(通过构造器或者查找)通常会导致结构复杂的代码,这些代码很难被复用也很难进行单元测试。如果情况不严重的话,这些对象所做的事情只是超出了它应该做的范围;而最坏的情况则是,这些对象彼此之间高度耦合,难以复用和测试。

创建应用对象之间协作关系的行为通常称为装配(wiring),这也是依赖注入(DI)的本质。在本章我们将介绍使用Spring装配 bean的基础知识。

下面分别介绍三种方法

  • 隐式的bean发现机制和自动装配。
  • 在Java中进行显式配置。
  • 在XML中进行显式配置。

自动化装配bean

光驱接口

stereo-autoconfig/src/main/java/soundsystem/CompactDisc.java

package soundsystem;

public interface CompactDisc {
  void play();
}

播放器接口

stereo-autoconfig/src/main/java/soundsystem/MediaPlayer.java

package soundsystem;

public interface MediaPlayer {

  void play();

}

播放器类

stereo-autoconfig/src/main/java/soundsystem/CDPlayer.java

package soundsystem;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
public class CDPlayer implements MediaPlayer {
  private CompactDisc cd;

  @Autowired
  public CDPlayer(CompactDisc cd) {
    this.cd = cd;
  }

  public void play() {
    cd.play();
  }

}
  • 简单来说,自动装配就是让Spring自动满足bean依赖的一种方法,在满足依赖的过程中,会在Spring应用上下文中寻找匹配某个bean需求的其他bean。为了声明要进行自动装配,我们可以借助Spring的@Autowired注解。
  • CDPlayer类,它的构造器上添加了@Autowired注解,这表明当Spring创建CDPlayerbean的时候,会通过这个构造器来进行实例化并且会传入一个可设置给CompactDisc类型的bean。

光驱类

stereo-autoconfig/src/main/java/soundsystem/SgtPeppers.java

package soundsystem;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
public class SgtPeppers implements CompactDisc {

  private String title = "Sgt. Pepper's Lonely Hearts Club Band";  
  private String artist = "The Beatles";
  
  public void play() {
    System.out.println("Playing " + title + " by " + artist);
  }
  
}
  • SgtPeppers类上使用了@Component注解。这个简单的注解表明该类会作为组件类,并告知Spring要为这个类创建bean。没有必要显式配置SgtPeppersbean,因为这个类使用了@Component注解,所以Spring会为你把事情处理妥当。(在配置了组件扫描默认的情况下)

配置类

stereo-autoconfig/src/main/java/soundsystem/CDPlayerConfig.java

package soundsystem;
import org.springframework.context.annotation.ComponentScan;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration
@ComponentScan
public class CDPlayerConfig { 
}
  • 创建JavaConfig类的关键在于为其添加@Configuration注解,@Configuration注解表明这个类是一个配置类,该类应该包含在Spring应用上下文中如何创建bean的细节。
  • 类CDPlayerConfig通过Java代码定义了Spring的装配规则。CDPlayerConfig类并没有显式地声明任何bean,只不过它使用了@ComponentScan注解,这个注解能够在Spring中启用组件扫描。如果没有其他配置的话,@ComponentScan默认会扫描与配置类相同的包。因为CDPlayerConfig类位于soundsystem包中,因此Spring将会扫描这个包以及这个包下的所有子包,查找带有@Component注解的类。这样的话,就能发现CompactDisc,并且会在Spring中自动为其创建一个bean。

@Autowired注解

@Autowired注解可以用在类的任何方法上。不管是构造器、Setter方法还是其他的方法,Spring都会尝试满足方法参数上所声明的依赖。假如有且只有一个bean匹配依赖需求的话,那么这个bean将会被装配进来。

如果没有匹配的bean,那么在应用上下文创建的时候,Spring会抛出一个异常。为了避免异常的出现,你可以将@Autowired的required属性设置为false:

@Autowired(required=false)

将required属性设置为false时,Spring会尝试执行自动装配,但是如果没有匹配的bean的话,Spring将会让这个bean处于未装配的状态。但是,把required属性设置为false时,你需要谨慎对待。如果在你的代码中没有进行null检查的话,这个处于未装配状态的属性有可能会出现NullPointerException。

@Autowired是Spring特有的注解。

@ComponentScan注解

指定不同的基础包

@Configuration
@ComponentScan("soundsystem")
public class CDPlayerConfig {}
@Configuration
@ComponentScan(basePackages={"soundsystem", "video"})
public class CDPlayerConfig {}

指定类或接口所在的包作为组件扫描的基础包

@Configuration
@ComponentScan(basePackageClasses={CDPlayer.class, DVDPlayer.class})
public class CDPlayerConfig {}

通过Java代码装配bean

尽管在很多场景下通过组件扫描和自动装配实现Spring的自动化配置是更为推荐的方式,但有时候自动化配置的方案行不通,因此需要明确配置Spring。比如说,你想要将第三方库中的组件装配到你的应用中,在这种情况下,是没有办法在它的类上添加@Component和@Autowired注解的,因此就不能使用自动化装配的方案了。

在这种情况下,你必须要采用显式装配的方式。在进行显式配置时,JavaConfig是更好的方案,因为它更为强大、类型安全并且对重构友好。因为它就是Java代码,就像应用程序中的其他Java代码一样。

同时,JavaConfig与其他的Java代码又有所区别,在概念上,它与应用程序中的业务逻辑和领域代码是不同的。尽管它与其他的组件一样都使用相同的语言进行表述,但JavaConfig是配置代码。这意味着它不应该包含任何业务逻辑,JavaConfig也不应该侵入到业务逻辑代码之中。尽管不是必须的,但通常会将JavaConfig放到单独的包中,使它与其他的应用程序逻辑分离开来,这样对于它的意图就不会产生困惑了。

播放器类

stereo-javaconfig/src/main/java/soundsystem/CDPlayer.java

package soundsystem;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;

public class CDPlayer implements MediaPlayer {
  private CompactDisc cd;

  @Autowired
  public CDPlayer(CompactDisc cd) {
    this.cd = cd;
  }

  public void play() {
    cd.play();
  }

}
  • 相比于自动配置少了@Component注解

光驱类

stereo-javaconfig/src/main/java/soundsystem/SgtPeppers.java

package soundsystem;


public class SgtPeppers implements CompactDisc {

  private String title = "Sgt. Pepper's Lonely Hearts Club Band";  
  private String artist = "The Beatles";
  
  public void play() {
    System.out.println("Playing " + title + " by " + artist);
  }

}
  • 没有了注解,相当于一个第三方库中的组件

配置类

stereo-javaconfig/src/main/java/soundsystem/CDPlayerConfig.java

package soundsystem;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration
public class CDPlayerConfig {
  
  @Bean
  public CompactDisc compactDisc() {
    return new SgtPeppers();
  }
  
  @Bean
  public CDPlayer cdPlayer(CompactDisc compactDisc) {
    return new CDPlayer(compactDisc);
  }

}
  • 创建JavaConfig类的关键在于为其添加@Configuration注解,@Configuration注解表明这个类是一个配置类,该类应该包含在Spring应用上下文中如何创建bean的细节。
  • 到此为止,我们都是依赖组件扫描来发现Spring应该创建的bean。尽管我们可以同时使用组件扫描和显式配置,但是在本节中,我们更加关注于显式配置,因此我将CDPlayerConfig的@ComponentScan注解移除掉了。
  • 要在JavaConfig中声明bean,我们需要编写一个方法,这个方法会创建所需类型的实例,然后给这个方法添加@Bean注解。
  • @Bean注解会告诉Spring这个方法将会返回一个对象,该对象要注册为Spring应用上下文中的bean。方法体中包含了最终产生bean实例的逻辑。
  • 默认情况下,bean的ID与带有@Bean注解的方法名是一样的。在本例中,bean的名字将会是sgtPeppers。如果你想为其设置成一个不同的名字的话,那么可以重命名该方法,也可以通过name属性指定一个不同的名字:@Bean(name="lonelyHeartsClubBand")

借助JavaConfig实现注入

我们前面所声明的CompactDisc bean是非常简单的,它自身没有其他的依赖。但现在,我们需要声明CDPlayerbean,它依赖于CompactDisc。

@Bean
public CDPlayer cdPlayer() {
  return new CDPlayer(sgtPeppers());
}

@Bean
public CDPlayer anotherCDPlayer() {
  return new CDPlayer(sgtPeppers());
}
  • CompactDisc是通过调用sgtPeppers()得到的,但情况并非完全如此。因为sgtPeppers()方法上添加了@Bean注解,Spring将会拦截所有对它的调用,并确保直接返回该方法所创建的bean,而不是每次都对其进行实际的调用。
  • 默认情况下,Spring中的bean都是单例的,我们并没有必要为第二个CDPlayer bean创建完全相同的SgtPeppers实例。

第二种方式

@Bean
public CDPlayer cdPlayer(CompactDisc compactDisc) {
  return new CDPlayer(compactDisc);
}
  • 在这里,cdPlayer()方法请求一个CompactDisc作为参数。当Spring调用cdPlayer()创建CDPlayerbean的时候,它会自动装配一个CompactDisc到配置方法之中。然后,方法体就可以按照合适的方式来使用它。借助这种技术,cdPlayer()方法也能够将CompactDisc注入到CDPlayer的构造器中,而且不用明确引用CompactDisc的@Bean方法。
  • 通过这种方式引用其他的bean通常是最佳的选择,因为它不会要求将CompactDisc声明到同一个配置类之中。在这里甚至没有要求CompactDisc必须要在JavaConfig中声明,实际上它可以通过组件扫描功能自动发现或者通过XML来进行配置。

其他风格的DI配置,比如setter

@Bean
public CDPlayer cdPlayer(CompactDisc compactDisc) {
  CDPlayer cdPlayer = new CDPlayer(compactDisc);
  cdPlayer.setCompactDisc(compactDisc);
  return cdPlayer;
}
  • 带有@Bean注解的方法可以采用任何必要的Java功能来产生bean实例。构造器和Setter方法只是@Bean方法的两个简单样例。这里所存在的可能性仅仅受到Java语言的限制。

通过XML装配bean

XML不再是配置Spring的唯一可选方案。Spring现在有了强大的自动化配置和基于Java的配置,XML不应该再是你的第一选择了。

当你需要维护已有的xml配置时,再去学吧。