Mr. Cappuccino的第60杯咖啡——Spring之BeanFactory和ApplicationContext

Spring之BeanFactory和ApplicationContext

- 类图
- BeanFactory
- - 概述
  - 功能
  - - 项目结构
    - 项目代码
    - 运行结果
    - 总结
- ApplicationContext
- - 概述
  - 功能
  - - MessageSource（国际化的支持）
    - - 概述
      - 项目结构
      - 项目代码
      - 运行结果
    - ResourcePatternResolver（匹配资源路径）
    - - 概述
      - 项目结构
      - 项目代码
      - 运行结果
    - EnvironmentCapable（环境变量配置）
    - - 项目结构
      - 项目代码
      - 运行结果
    - ApplicationEventPublisher（事件发布）
    - - 项目结构
      - 项目代码
      - 运行结果
- ApplicationContext实现类
- - 基于XML方式
  - - 项目结构
    - 项目代码
    - 运行结果
  - 基于磁盘目录XML方式
  - - 项目结构
    - 项目代码
    - 运行结果
  - 基于注解方式
  - - @Import
    - - 项目结构
      - 项目代码
      - 运行结果
    - @Conditional
    - - 项目结构
      - 项目代码
      - 运行结果

类图

在这里插入图片描述

BeanFactory

概述

BeanFactory，以Factory结尾，表示它是一个工厂类(接口)，它是负责生产和管理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就是常用的一种，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；
它为其他具体的IOC容器提供了最基本的规范，例如DefaultListableBeanFactory、XmlBeanFactory、ApplicationContext等具体的容器都是实现了BeanFactory，再在其基础之上附加了其他的功能；
原始的BeanFactory无法支持Spring的许多插件，如AOP功能、Web应用等。ApplicationContext接口，它由BeanFactory接口派生而来。现在一般使用ApplicationnContext，其不但包含了BeanFactory的作用，同时还进行更多的扩展；

功能

项目结构

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项目代码

pom.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"><modelVersion>4.0.0</modelVersion><groupId>com</groupId><artifactId>spring-bean-factory</artifactId><version>1.0-SNAPSHOT</version><properties><maven.compiler.source>8</maven.compiler.source><maven.compiler.target>8</maven.compiler.target></properties><dependencies><dependency><groupId>org.springframework</groupId><artifactId>spring-core</artifactId><version>5.2.1.RELEASE</version></dependency><dependency><groupId>org.springframework</groupId><artifactId>spring-beans</artifactId><version>5.2.1.RELEASE</version></dependency><dependency><groupId>org.springframework</groupId><artifactId>spring-context</artifactId><version>5.2.1.RELEASE</version></dependency></dependencies></project>

AutowireBean.java

package com.spring.bean;/*** @author honey* @date 2023-08-10 14:51:07*/
public class AutowireBean {public void autowire(){System.out.println("AutowireBean==autowire()");}
}

UserBean.java

package com.spring.bean;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;/*** @author honey* @date 2023-08-10 14:08:14*/
public class UserBean {@Autowiredprivate AutowireBean autowireBean;public void to() {System.out.println("UserBean==to()");autowireBean.autowire();}
}

SpringConfig.java

package com.spring.config;import com.spring.bean.AutowireBean;
import com.spring.bean.UserBean;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;/*** @author honey* @date 2023-08-10 14:08:44*/
@Configuration
public class SpringConfig {@Beanpublic UserBean userBean(){return new UserBean();}@Beanpublic AutowireBean autowireBean(){return new AutowireBean();}
}

SpringTest01.java

package com.spring.test;import com.spring.bean.UserBean;
import com.spring.config.SpringConfig;
import org.springframework.beans.factory.config.BeanFactoryPostProcessor;
import org.springframework.beans.factory.config.BeanPostProcessor;
import org.springframework.beans.factory.support.AbstractBeanDefinition;
import org.springframework.beans.factory.support.BeanDefinitionBuilder;
import org.springframework.beans.factory.support.DefaultListableBeanFactory;
import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigUtils;import java.util.Arrays;
import java.util.Collection;/*** @author honey* @date 2023-08-10 14:09:39*/
public class SpringTest01 {public static void main(String[] args) {// 初始化BeanFactoryDefaultListableBeanFactory beanFactory = new DefaultListableBeanFactory();// 获取SpringConfig对应的BeanDefinitionAbstractBeanDefinition beanDefinition = BeanDefinitionBuilder.genericBeanDefinition(SpringConfig.class).getBeanDefinition();// 将BeanDefinition注册到BeanFactory中beanFactory.registerBeanDefinition("springConfig", beanDefinition);// 注册注解相关配置的处理器AnnotationConfigUtils.registerAnnotationConfigProcessors(beanFactory);// 通过BeanFactory后置处理器处理SpringConfig中配置的bean（ConfigurationClassPostProcessor）Collection<BeanFactoryPostProcessor> beanFactoryPostProcessors = beanFactory.getBeansOfType(BeanFactoryPostProcessor.class).values();beanFactoryPostProcessors.forEach((beanFactoryPostProcessor) -> beanFactoryPostProcessor.postProcessBeanFactory(beanFactory));// 通过Bean对象后置处理器处理依赖注入@Autowired（AutowiredAnnotationBeanPostProcessor）和@Resource（CommonAnnotationBeanPostProcessor）Collection<BeanPostProcessor> beanPostProcessors = beanFactory.getBeansOfType(BeanPostProcessor.class).values();beanPostProcessors.forEach(beanFactory::addBeanPostProcessor);// 提前初始化单例对象（饿汉式）beanFactory.preInstantiateSingletons();// 默认情况下延迟加载（懒汉式）UserBean userBean = beanFactory.getBean("userBean", UserBean.class);userBean.to();System.out.println(userBean);System.out.println("-------------");// 输出所有注册到BeanFactory中的beanNameArrays.stream(beanFactory.getBeanDefinitionNames()).forEach((beanName) -> System.out.println("beanName:" + beanName));}
}

运行结果

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总结

DefaultListableBeanFactory作为BeanFactory的默认实现类，该类中维护了存储Bean对象的map集合，BeanFactory主要负责生产和管理Bean对象。

// 注册注解相关配置的处理器
AnnotationConfigUtils.registerAnnotationConfigProcessors(beanFactory);

AnnotationConfigUtils.java

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// 通过BeanFactory后置处理器处理SpringConfig中配置的bean（ConfigurationClassPostProcessor）
Collection<BeanFactoryPostProcessor> beanFactoryPostProcessors = beanFactory.getBeansOfType(BeanFactoryPostProcessor.class).values();
beanFactoryPostProcessors.forEach((beanFactoryPostProcessor) -> beanFactoryPostProcessor.postProcessBeanFactory(beanFactory)
);

ConfigurationClassPostProcessor：用于从BeanFactory中检测使用了@Configuration注解的类，并将这些类中使用了@Bean注解的方法生成BeanDefinition，注册到BeanFactory中。

ConfigurationClassPostProcessor.java

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EventListenerMethodProcessor：主要用于处理@EventListener注解。

// 通过Bean对象后置处理器处理依赖注入@Autowired（AutowiredAnnotationBeanPostProcessor）和@Resource（CommonAnnotationBeanPostProcessor）
Collection<BeanPostProcessor> beanPostProcessors = beanFactory.getBeansOfType(BeanPostProcessor.class).values();
beanPostProcessors.forEach(beanFactory::addBeanPostProcessor
);

AutowiredAnnotationBeanPostProcessor：主要用于处理@Autowired注解。

AutowiredAnnotationBeanPostProcessor.java

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CommonAnnotationBeanPostProcessor：主要用于处理@Resource注解。

CommonAnnotationBeanPostProcessor.java

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// 提前初始化单例对象（饿汉式）
beanFactory.preInstantiateSingletons();

BeanFactory默认采用延迟加载的形式来注入Bean。

BeanFactoryPostProcessor：BeanFactory的后置处理器，是实现spring容器功能扩展的重要接口；
BeanPostProcessor：Bean对象的后置处理器，负责对已创建好的bean对象进行加工处理；

BeanPostProcessor中的两个核心方法：
postProcessBeforeInitialization：在任何初始化方法执行之前执行该方法，如InitializingBean的afterPropertiesSet方法；
postProcessAfterInitialization：在任何初始化方法执行之后执行该方法，如InitializingBean的afterPropertiesSet方法；

ApplicationContext

概述

ApplicationContext的中文意思是“应用程序上下文”，它继承自BeanFactory接口，除了包含BeanFactory的所有功能之外，在国际化支持、资源访问（如URL和文件）、事件传播等方面进行了良好的支持，被推荐为Java EE应用之首选，可应用在Java APP与Java Web中。

MessageSource（国际化的支持）
ResourcePatternResolver（匹配资源路径）
EnvironmentCapable（环境变量配置）
ApplicationEventPublisher（事件发布）

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功能

MessageSource（国际化的支持）

概述

MessageSource是Spring中的转换消息接口，提供了国际化信息的能力。MessageSource用于解析消息，并支持消息的参数化和国际化。Spring包含两个内置的MessageSource实现：ResourceBundleMessageSource和ReloadableResourceBundleMessageSource。

项目结构

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项目代码

pom.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"><modelVersion>4.0.0</modelVersion><groupId>com</groupId><artifactId>spring-application-context</artifactId><version>1.0-SNAPSHOT</version><properties><maven.compiler.source>8</maven.compiler.source><maven.compiler.target>8</maven.compiler.target></properties><dependencies><dependency><groupId>org.springframework</groupId><artifactId>spring-core</artifactId><version>5.2.1.RELEASE</version></dependency><dependency><groupId>org.springframework</groupId><artifactId>spring-beans</artifactId><version>5.2.1.RELEASE</version></dependency><dependency><groupId>org.springframework</groupId><artifactId>spring-context</artifactId><version>5.2.1.RELEASE</version></dependency></dependencies></project>

SpringConfig.java

package com.spring.config;import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.context.support.ResourceBundleMessageSource;/*** @author honey* @date 2023-08-11 01:30:48*/
@Configuration
public class SpringConfig {@Beanpublic ResourceBundleMessageSource messageSource() {ResourceBundleMessageSource source = new ResourceBundleMessageSource();// 设置基础名source.setBasenames("messages/message");// 设置编码source.setDefaultEncoding("UTF-8");return source;}
}

在resources目录下创建文件夹messages，并在messages文件夹下新增两个配置文件，分别是message_en.properties和message_zh.properties。

message_en.properties

test=test

message_zh.properties

test=测试

SpringTest01.java

package com.spring.test;import com.spring.config.SpringConfig;
import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ResourceBundleMessageSource;import java.util.Locale;/*** @author honey* @date 2023-08-11 01:33:10*/
public class SpringTest01 {public static void main(String[] args) {// MessageSource（国际化的支持）AnnotationConfigApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(SpringConfig.class);ResourceBundleMessageSource messageSource = applicationContext.getBean("messageSource", ResourceBundleMessageSource.class);System.out.println("中文：" + messageSource.getMessage("test", null, Locale.CHINESE));System.out.println("英文：" + messageSource.getMessage("test", null, Locale.ENGLISH));}
}

运行结果

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ResourcePatternResolver（匹配资源路径）

概述

ResourcePatternResolver用于解析带有*等通配符路径的资源文件，是ResourceLoader接口的拓展接口。

classpath: 只会从target/classes目录下查找文件；
classpath*: 不仅会从target/classes目录下查找文件，还会从所依赖的Jar包中查找文件；

项目结构

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项目代码

application.properties

name=honey

SpringTest02.java

package com.spring.test;import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext;
import org.springframework.core.io.Resource;import java.io.IOException;
import java.util.Arrays;/*** @author honey* @date 2023-08-11 02:09:51*/
public class SpringTest02 {public static void main(String[] args) throws IOException {// ResourcePatternResolver（匹配资源路径）AnnotationConfigApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext();System.out.println("-------------------------------------------------------------");System.out.println("读取resources目录下的application.properties");Resource[] resources1 = applicationContext.getResources("classpath:application.properties");Arrays.stream(resources1).forEach(System.out::println);System.out.println("-------------------------------------------------------------");System.out.println("读取spring-beans-5.2.1.RELEASE.jar!/META-INF/spring.factories");Resource[] resources2 = applicationContext.getResources("classpath*:META-INF/spring.factories");Arrays.stream(resources2).forEach(System.out::println);}
}

运行结果

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EnvironmentCapable（环境变量配置）

项目结构

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项目代码

SpringTest03.java

package com.spring.test;import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext;
import org.springframework.core.env.ConfigurableEnvironment;/*** @author honey* @date 2023-08-11 02:31:12*/
public class SpringTest03 {public static void main(String[] args) {// EnvironmentCapable（环境变量配置）AnnotationConfigApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext();ConfigurableEnvironment environment = applicationContext.getEnvironment();String javaHome = environment.getProperty("java_home");String env = environment.getProperty("env");System.out.println("java_home：" + javaHome);System.out.println("env：" + env);}
}

运行结果

在启动时需要加上环境变量参数

方式一

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方式二

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ApplicationEventPublisher（事件发布）

项目结构

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项目代码

UserInfoEvent.java

package com.spring.event;import org.springframework.context.ApplicationEvent;/*** @author honey* @date 2023-08-11 02:42:37*/
public class UserInfoEvent extends ApplicationEvent {/*** source事件源** @param source source*/public UserInfoEvent(Object source) {super(source);}
}

EmailListener.java

package com.spring.listener;import com.spring.event.UserInfoEvent;
import org.springframework.context.event.EventListener;
import org.springframework.stereotype.Component;/*** @author honey* @date 2023-08-11 02:44:35*/
@Component
public class EmailListener {@EventListenerpublic void emailListener(UserInfoEvent userInfoEvent) {System.out.println("当前监听器：emailListener，userInfoEvent：" + userInfoEvent);}
}

PhoneListener.java

package com.spring.listener;import com.spring.event.UserInfoEvent;
import org.springframework.context.event.EventListener;
import org.springframework.stereotype.Component;/*** @author honey* @date 2023-08-11 02:46:40*/
@Component
public class PhoneListener {@EventListenerpublic void phoneListener(UserInfoEvent userInfoEvent) {System.out.println("当前监听器：phoneListener，userInfoEvent：" + userInfoEvent);}
}

SpringConfig02.java

package com.spring.config;import org.springframework.context.annotation.ComponentScan;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;/*** @author honey* @date 2023-08-11 02:48:54*/
@Configuration
@ComponentScan(value = {"com.spring.listener"})
public class SpringConfig02 {
}

SpringTest04.java

package com.spring.test;import com.spring.config.SpringConfig02;
import com.spring.event.UserInfoEvent;
import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext;/*** @author honey* @date 2023-08-11 02:47:25*/
public class SpringTest04 {public static void main(String[] args) {// ApplicationEventPublisher（事件发布）AnnotationConfigApplicationContext applicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(SpringConfig02.class);applicationContext.publishEvent(new UserInfoEvent(applicationContext));}
}

运行结果

在这里插入图片描述

ApplicationContext实现类

基于XML方式

项目结构

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项目代码

UserBean.java

package com.spring.bean;/*** @author honey* @date 2023-08-11 03:11:09*/
public class UserBean {
}

spring.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"><bean id="userBean" class="com.spring.bean.UserBean"/></beans>

SpringTest05.java

package com.spring.test;import com.spring.bean.UserBean;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;/*** @author honey* @date 2023-08-11 03:11:51*/
public class SpringTest05 {public static void main(String[] args) {// 读取spring.xmlClassPathXmlApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("spring.xml");// 从IOC容器中读取对象UserBean userBean = applicationContext.getBean("userBean", UserBean.class);System.out.println(userBean);}
}

运行结果

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基于磁盘目录XML方式

项目结构

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项目代码

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SpringTest06.java

package com.spring.test;import com.spring.bean.UserBean;
import org.springframework.context.support.FileSystemXmlApplicationContext;/*** @author honey* @date 2023-08-11 03:17:20*/
public class SpringTest06 {public static void main(String[] args) {// 从磁盘中读取spring.xmlFileSystemXmlApplicationContext applicationContext = new FileSystemXmlApplicationContext("F:\\spring.xml");// 从IOC容器中读取对象UserBean userBean = applicationContext.getBean("userBean", UserBean.class);System.out.println(userBean);}
}

运行结果

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基于注解方式

@Configuration：配置类
@ComponentScan：扫描指定包中加上了@Controller/@Service/@Reponsitory/@Component等注解的类
@Bean：beanId默认为方法名称
@Import：beanId默认为类的全限定名
4.1. @Import({A.class,B.class})
4.2. @Import (MyImportSelector.class)，其中MyImportSelector实现了ImportSelector接口
4.3. @Import (MyImportBeanDefinitionRegistrar.class)，其中MyImportBeanDefinitionRegistrar实现了ImportBeanDefinitionRegistrar接口
@Scope：设置作用域（singleton、prototype、request、session）
@Lazy：设置单例对象是否懒加载
@Conditional：根据指定条件判断Bean对象是否加载到IOC容器中

@Import

项目结构

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项目代码

SpringConfig03.java

package com.spring.config;import com.spring.bean.UserBean;
import org.springframework.context.annotation.Bean;/*** @author honey* @date 2023-08-11 03:53:02*/
public class SpringConfig03 {@Beanpublic UserBean userBean03() {return new UserBean();}
}

SpringConfig04.java

package com.spring.config;import com.spring.bean.UserBean;
import org.springframework.context.annotation.Bean;/*** @author honey* @date 2023-08-11 03:54:27*/
public class SpringConfig04 {@Beanpublic UserBean userBean04() {return new UserBean();}
}

MyImportSelector.java

package com.spring.bean;import org.springframework.context.annotation.ImportSelector;
import org.springframework.core.type.AnnotationMetadata;/*** @author honey* @date 2023-08-11 03:55:37*/
public class MyImportSelector implements ImportSelector {@Overridepublic String[] selectImports(AnnotationMetadata importingClassMetadata) {return new String[]{"com.spring.config.SpringConfig04"};}
}

MyImportBeanDefinitionRegistrar.java

package com.spring.bean;import org.springframework.beans.factory.support.BeanDefinitionRegistry;
import org.springframework.beans.factory.support.RootBeanDefinition;
import org.springframework.context.annotation.ImportBeanDefinitionRegistrar;
import org.springframework.core.type.AnnotationMetadata;/*** @author honey* @date 2023-08-11 03:55:45*/
public class MyImportBeanDefinitionRegistrar implements ImportBeanDefinitionRegistrar {@Overridepublic void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata importingClassMetadata, BeanDefinitionRegistry registry) {RootBeanDefinition rootBeanDefinition = new RootBeanDefinition(UserBean.class);registry.registerBeanDefinition("userBean05", rootBeanDefinition);}
}

SpringConfig05.java

package com.spring.config;import com.spring.bean.MyImportBeanDefinitionRegistrar;
import com.spring.bean.MyImportSelector;
import org.springframework.context.annotation.Import;/*** @author honey* @date 2023-08-11 04:02:27*/
@Import({SpringConfig03.class, MyImportSelector.class, MyImportBeanDefinitionRegistrar.class})
public class SpringConfig05 {}

SpringTest07.java

package com.spring.test;import com.spring.bean.UserBean;
import com.spring.config.SpringConfig05;
import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext;/*** @author honey* @date 2023-08-11 04:06:39*/
public class SpringTest07 {public static void main(String[] args) {AnnotationConfigApplicationContext annotationConfigApplicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(SpringConfig05.class);UserBean userBean03 = annotationConfigApplicationContext.getBean("userBean03", UserBean.class);System.out.println(userBean03);UserBean userBean04 = annotationConfigApplicationContext.getBean("userBean04", UserBean.class);System.out.println(userBean04);UserBean userBean05 = annotationConfigApplicationContext.getBean("userBean05", UserBean.class);System.out.println(userBean05);}
}

运行结果

在这里插入图片描述

@Conditional

项目结构

在这里插入图片描述

项目代码

LinuxCondition.java

package com.spring.condition;import org.springframework.context.annotation.Condition;
import org.springframework.context.annotation.ConditionContext;
import org.springframework.core.type.AnnotatedTypeMetadata;/*** @author honey* @date 2023-08-11 04:20:37*/
public class LinuxCondition implements Condition {@Overridepublic boolean matches(ConditionContext context, AnnotatedTypeMetadata metadata) {return System.getProperty("os.name").toLowerCase().contains("linux");}
}

WindowsCondition.java

package com.spring.condition;import org.springframework.context.annotation.Condition;
import org.springframework.context.annotation.ConditionContext;
import org.springframework.core.type.AnnotatedTypeMetadata;/*** @author honey* @date 2023-08-11 04:22:04*/
public class WindowsCondition implements Condition {@Overridepublic boolean matches(ConditionContext context, AnnotatedTypeMetadata metadata) {return System.getProperty("os.name").toLowerCase().contains("windows");}
}

SystemOperation.java

package com.spring.condition;/*** @author honey* @date 2023-08-11 04:22:49*/
public class SystemOperation {private final String name;public SystemOperation(String name) {this.name = name;}@Overridepublic String toString() {return "SystemOperation{" +"name='" + name + '\'' +'}';}
}

SpringConfig06.java

package com.spring.config;import com.spring.condition.LinuxCondition;
import com.spring.condition.SystemOperation;
import com.spring.condition.WindowsCondition;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Conditional;/*** @author honey* @date 2023-08-11 04:23:27*/
public class SpringConfig06 {@Bean@Conditional(value = WindowsCondition.class)public SystemOperation windowsSystemOperation() {return new SystemOperation("执行windows命令");}@Bean@Conditional(value = LinuxCondition.class)public SystemOperation linuxSystemOperation() {return new SystemOperation("执行linux命令");}
}

SpringTest08.java

package com.spring.test;import com.spring.condition.SystemOperation;
import com.spring.config.SpringConfig06;
import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext;import java.util.Map;/*** @author honey* @date 2023-08-11 04:24:39*/
public class SpringTest08 {public static void main(String[] args) {AnnotationConfigApplicationContext annotationConfigApplicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(SpringConfig06.class);Map<String, SystemOperation> beansOfType = annotationConfigApplicationContext.getBeansOfType(SystemOperation.class);System.out.println(beansOfType);}
}