我们之前学习了控制反转IoC,接下来就开始学习依赖注入DI的细节。
依赖注入是一个过程,是指IoC容器在创建Bean时,去提供运行时所依赖的资源,而资源指的就是对象。我们使用 @Autowired 注解,完成依赖注入的操作。简单来说,就是把对象取出来,放到某个类的属性中。由此,依赖注入也被称之为 “对象注入”、“属性装配”,具体含义需要结合文章的上下文来理解。
关于依赖注入,Spring也给我们提供了三种方式:
1、属性注入(Field Injection)
2、构造方法注入(Construct Injection)
3、Setter 注入(Setter Injection)
1. 属性注入
属性注入是使用 @Autowired 实现的,将UserService 类注入到UserController类中,UserService 类代码如下:
package com.example.zxslzw2014_8_11;import org.springframework.stereotype.Service;@Service
public class UserService {public void doService() {System.out.println("do Service...");}
}
UserController类的实现代码如下:
package com.example.zxslzw2014_8_11;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Controller;@Controller
public class UserController1 {//注入方法1:属性注入@Autowiredprivate UserService userService;public void sayHi() {userService.doService();System.out.println("hi, UserController");}
}
启动类获取到UserController的doService方法,代码如下:
package com.example.zxslzw2014_8_11;import com.example.zxslzw2014_8_11.controller.UserController;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.annotation.ComponentScan;@SpringBootApplication
public class Zxslzw2014811Application {public static void main(String[] args) {//获取Spring上下文对象ApplicationContext context = SpringApplication.run(Zxslzw2014811Application.class, args);//从Spring上下文中获取对象UserController1 userController1 = (UserController1) context.getBean("userController1");//使用对象userController1.sayHi();}
}
运行结果如下:
去掉注解@Autowired,运行结果如下:
报错信息显示空指针异常,没办法调用doService() 方法,因为userServer为空。没有加@Autowired注解,即没有注入依赖,Spring拿不到这个属性,就不会给它初始化了,那么它肯定就是一个空指针了。
2. 构造方法注入
构造方法注入就是在类的构造方法中实现注入,代码如下:
package com.example.zxslzw2014_8_11;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Controller;@Controller
public class UserController1 {private UserService userService;//注入方法2:构造方法注入@Autowiredpublic UserController1(UserService userService) {this.userService = userService;}public void doController() {userService.doService();System.out.println("hi, UserController");}
}
或
package com.example.zxslzw2014_8_11;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Controller;@Controller
public class UserController1 {private UserService userService;//注入方法2:构造方法注入public UserController1(UserService userService) {this.userService = userService;}public void doController() {userService.doService();System.out.println("hi, UserController");}
}
运行结果如下:
如果类只有一个构造方法,那么@Autowired注解可以省略;但如果类有多个构造方法,那么就需要添加上@Autowired来明确指定要使用哪个构造方法了。下面给userController1增加一个无参构造,代码如下:
package com.example.zxslzw2014_8_11;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Controller;@Controller
public class UserController1 {//注入方法1:属性注入
// @Autowiredprivate UserService userService;//注入方法2:构造方法注入
// @Autowiredpublic UserController1(){}public UserController1(UserService userService) {this.userService = userService;}public void doController() {userService.doService();System.out.println("hi, UserController");}
}
运行结果如下:
报错显示,空指针异常,我们的类交给Spring管理,Spring内部会给我们自动创建对象,但是是通过构造函数创建的,上图我们写了两个构造函数,如果不加@Autowired注解,Spring默认使用无参构造函数,如此就不能成功创建对象了,所以这个userService也自然是空指针了。
现在代码改一下,把无参构造函数注释掉,更新构造函数,代码如下:
package com.example.zxslzw2014_8_11;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Controller;@Controller
public class UserController1 {//注入方法1:属性注入
// @Autowiredprivate UserService userService;private UserComponent userComponent;//注入方法2:构造方法注入public UserController1(UserService userService) {this.userService = userService;}public UserController1(UserService userService, UserComponent userComponent) {this.userService = userService;this.userComponent = userComponent;}public void doController() {userService.doService();userComponent.doComponent();System.out.println("hi, UserController");}
}
运行结果如下:
报错显示,没有找到默认的构造方法,因为这里出现了两个构造方法,Spring不知道该用哪个,现在给第二个构造方法加上@Autowired注解,表示让Spring使用被注解的构造方法,运行结果如下:
综上:
1、只有一个构造函数的情况,可以不加@Autowired2、如果有多个构造函数,需要指定默认的构造函数(通过@Autowired指定,如果未指定,默认使用无参的构造函数)。
构造规范:如果添加构造函数,把无参构造函数显示添加(也就是把构造函数写下来,再给注释掉)
3. Setter注入
Setter注入和属性的Setter方法实现类似,只不过在set方法的时候需要加上@Autowired注解,代码如下:
package com.example.zxslzw2014_8_11;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Controller;@Controller
public class UserController1 {private UserService userService;@Autowiredpublic void setUserService(UserService userService) {this.userService = userService;}public void doController() {userService.doService();System.out.println("hi, UserController");}
}
结果如下:
同时我们把@Autowired注解去掉的话,又会出现空指针异常,原因和属性注入把@Autowired的情况一样,就是spring优先使用空参构造,结果空参构造的对象不能匹配到我们所调用的方法。
4. 三种注入的优缺点分析
4.1 属性注入
优点:
1、简洁、使用方便。
缺点:
1、只能用于IoC容器,如果非IoC容器则不可用,并且只有在使用的时候才会回出现NPE(空指针异常)。reason:如下图,可以看到,它的来源是Spring的,那么就只能用于IoC容器了。
2、不能注入一个final修饰的属性。
reason: final修饰的属性有个特点,必须初始化,如果我们给属性加上final,会有两种解决方案:
方案1、提供构造函数,如图:
如果加上构造方法,我们的属性注入就变成了构造方法注入。
方案二: 给它初始化,new 一个对象:
如此我们的代码就只能自己管理了,Spring不会帮我们管理,这不是ioc的思想;
4.2 构造方法注入
(Spring4.X推荐)
SpringBoot和Spring的版本号对应:
Spring Boot3.X -> Spring 6
Spring Boot2.X -> Spring 4
优点:
1、可以注入final修饰的属性。final修饰的属性要初始化,构造方法会进行初始化,复合它的要求。
2、注入的对象不会被修改。
因为构造方法在这个类创建的时候就会给它进行赋值了,不会再对它进行修改
3、依赖对象在使用前一定会被完全初始化,因为依赖是在类的构造方法中执行的,而构造方法是在类加载阶段就会执行的方法。
在类加载的这个阶段,就会执行构造方法了,把依赖对象给初始化完成。
4、通用性好,构造方法是JDK支持的,所以更换任何框架,它都是适用的。
因构造方法是JDK支持的,不再Spring框架也能正常的使用
缺点:
注入多个对象时,代码会比较繁琐。
4.3 Setter注入
(Spring3.X推荐)
优点:
方便在类实例之后,重新对该对象进行配置或注入。因为Setter方法是可以被其他地方调用的,所以即使类已经被实例化了,也可以重新对该对象进行配置或注入。
缺点:
1、不能注入一个final修饰的属性。因为可能会被多次修改,所以不能使用final修饰。
2、注入对象可能会被改变,因为Setter方法可能会被多次调用,就有被修改的风险。
Setter方法当然能被修改了,这即使它的优点,也是它的缺点。
4.4 Autowired查找依赖顺序
1、根据名称和类型去查。
2、如果根据名称查不到,就会根据类型去查。
根据名称查不到了,去查找类型,这时如果类型匹配多个,就会报错。
5. @Autowired存在问题
当同一类型存在多个bean时,使用@Autowired会存在问题。代码如下:
@Component
public class BeanConfig {@Beanpublic UserInfo userInfo1() {UserInfo user = new UserInfo();user.setId(6);user.setName("shenmengyao");user.setAge(18);return user;}@Beanpublic UserInfo userInfo2() {UserInfo user = new UserInfo();user.setId(7);user.setName("yuanyiqi");user.setAge(19);return user;}
}
此时我们在UserController1类里面注入UserInfo类,代码如下:(下面这几个的注入方式都是错误的)
5.1 引入Autowired的错误代码:
5.1.1 属性注入:
尝试运行出现如下结果:
5.1.2 构造方法注入
5.1.3 Setter方法注入
5.1.4 启动类代码:
上面这三种方式注入都会出问题,启动程序后,而报错信息也都是一样的,如上图所示:
程序还没启动就失败了,可以看出来,Spring的依赖注入是在项目启动前就开始注入的了。
上面报错提示:UserController1类需要一个bean,但是有两个,下面也打印出是哪两个bean了,Action介绍的就是解决方案。报错日志非常详细。
报错信息说UserController1类找不到依赖注入的是哪一个,因为有多个方法被@bean注释,而依赖注入时,三个方法的属性名都是userInfo,系统先根据userInfo名称查找,但BeanConfig类没有这个方法名,那就只能去根据类名找了,但有2个bean,Spring就不知道要找那个了,并不是@bean注释下的方法名(userInfo1 / userInfo2),Spring并不知道该注入哪个依赖,所以报错了。
在项目启动失败,可以把Filed看为属性,如上图:这个是使用属性注入的,会有Field;
构造方法和Setter注入都是第一张报错图,但就不是Field了,而是Parameter,但其实三种注入的报错原因都是一样的。
解决方案:使用属性注入时,就把属性名改成bean修饰的其中之一的方法名就好了;使用@Parimary注解;使用@Qualifier注解;使用@Resource注解。
5.2 解决方案
5.2.1 解决方案一:根据名称去查
属性名改成bean修饰的其中之一的方法名
1、属性注入:
2、构造方法注入:
3、Setter方法注入:
上面三种执行结果都一样,这里虽然注入了依赖,但没有用这些依赖;
5.2.1 解决方案二:
给想要拿到的对象加上@Primary注解
这个可以理解为依赖注入后,有多个依赖的方法,但默认使用加了@Primary的方法,代码如下:
1、UserController类
2、BeanConfig类:
代码运行结果:
其他注入的方式,使用@Primary注解用法也一样,把想要拿到的对象加上@Primary注解就好了。
5.2.3 解决方案三:
加@Qualifier注解,指定引入的依赖对象
UserController类:
BeanConfig类和启动类与最初的代码一样,不用变。代码最终能够成功运行,结果和之前类似;
5.2.4 解决方案四:加@Resource注解
这里和上面的三方案代码改变的只有UserController类,其他都不变,UserController类的代码如下:
@Controller
public class UserController {@Resource(name = "userInfo1")@Autowiredprivate UserInfo userInfo;public void sayHi() {System.out.println(userInfo.toString());System.out.println("hello, controller");}
}
运行结果如下:
这个注解不是Spring的,而是JDK本身自带的,JDK早期也有这样的注解,所以Spring不推荐使用这个注解,因为不是自己开发的,如果出现啥问题,不好处理,是有着不可控因素的原因;还有使用自家的东西也肯定会更放心一些。
5.3 @Autowired 与 @Resource 的区别
1、@Autowired 是 Spring框架提供的注解,而@Resource是JDK提供的注解。
2、@Autowired默认是按照类型注入,而@Resource是按照名称注入。相比于 @Autowired 来说,@Resource 支持更多的参数设置;例如 name 设置,根据名称获取 Bean。
6. Spring IoC&DI 的总结
1、Spring,Spring Boot 和 Spring MVC的关系以及区别
(1)、Spring
简单来说,Spring是一个开发应用框架,其目的是用于简化企业级应用程序开发。Spring的主要功能:管理对象,以及对象之间的依赖关系,面向切面编程、数据库事务管理、数据访问、web框架支撑等等。
Spring具备高度可开发性,并不强制依赖Spring,开发者可以自由选择Spring的部分或者全部,Spring可以无缝继承第三方框架,比如数据访问框架(Hibernate、JPA等等),web框架(如:Struts、JSF等等)。
(2)、Spring MVC
Spring MVC是Spring的一个子框架,Spring诞生之后,大家按照MVC模式设计了一个MVC框架(用Spring解耦),主要用于开发WEB应用和网络接口,所以Spring MVC是一个Web框架。Spring MVC是基于Spring进行开发的,可以让我们更简洁的进行Web层开发,支持灵活的URL到页面控制器的映射,提供了强大的约定大于配置的契约式编程支持,非常容易与其他视图框架集成,如 Velocity、FreeMarker等等。
(3)、Spring Boot
Spring Boot 是对Spring的一个封装,为了简化Spring一样的开发而出现的,使用Spring Boot 可以更加快速的搭建框架,降低开发成本,让开发人员更加专注于Spring应用的开发,而无需过多关注XML的配置和一些底层的实现。Spring Boot可以快速的集成其他框架进来。想使用Spring Boot开发Web项目,只需要引入Spring MVC框架即可,Web开发的工作是Spring MVC完成的,而不是Spring Boot,想完成数据访问,只需要引入Mybatis框架即可。
Spring Boot只是辅助简化项目开发的,让开发变得更加简单,甚至不需要额外的web服务器,直接生成jar包执行即可。
(4)、总结
Spring MVC和Spring Boot都属于Spring,Spring MVC是基于Spring的一个MVC框架,而Spring Boot是基于Spring的一套快速开发整合包。之前写的图书管理系统代码中,整体框架是通过SpringBoot搭建的IoC,DI功能是Spring提供的,而Web相关功能是Spring MVC提供的。
因为这三个专注的领域不同,所以解决的问题也不一样,总的来说,Spring就像一个大家族,有众多衍生产品,但它们的基础都是Spring;
2、bean的命名
(1)、五大注解存储的bean
1、类名前面两位字母均为大写,则bean名称为该类名本身(特殊情况)。2、不是上面的特殊情况,其他的类名,首字母小写,驼峰形式命名。
3、通过 value 属性设置bean名 ,例如:@Controller (value = "user")。
(2)、@Bean注解存储的bean
1、bean名称为方法名。
2、通过name属性设置bean名,例如:@Bean (name = {"u1", "user1"})。
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