Spring IoCDI（2）

一、IoC详解

1、Bean的存储

（1）@Controller（控制器存储）

获取bean对象的其他方式

Bean 命名约定

（2）@Service（服务存储）

（3）@Repository（仓库存储）

（4）@Component（组件存储）

（5）@Configuration（配置存储）

2、为什么要这么多类注解？

类注解之间的关系：

3、方法注解 @Bean

（1）方法注解要配合类注解使用

（2）定义多个对象

（3）重命名 Bean

4、扫描路径

一、IoC详解

IoC控制反转，就是将对象的控制权交给Spring的IoC容器，由IoC容器创建及管理对象；也就是bean的存储。

共有两类注解类型可以实现：1、类注解：@Controller、@Service、@Repository、@Component、@Configuration。2、方法注解：@Bean。

1、Bean的存储

（1）@Controller（控制器存储）

使用@Controller注解，存储bean的代码如下：

@Controller
public class UserController {public void sayHi() {System.out.println("hi, UserController");}
}

这个对象加了@Controller注解，就把这个对象放在Spring容器中了，下面是从Spring容器获取对象，代码如下：

@SpringBootApplication
public class SpringIoC2Application {public static void main(String[] args) {//获取Spring的上下文ApplicationContext context = SpringApplication.run(SpringIoC2Application.class, args);//从Spring的上下文中获取对象UserController bean = (UserController)context.getBean(UserController.class);bean.sayHi();}
}

        ApplicantContent 翻译过来就是：Spring 上下文。因为对象交给Spring管理了，所以获取对象要从Spring中获取，那么就得先得到Spring的上下文。

        关于上下文的概念：在计算机领域，上下文这个概念，在线程那已经了解过了，比如应用进行线程切换的时候，切换前都会把线程的状态信息暂时存储起来，这里的上下文就包括了当前线程的信息，等下次该线程又得到CPU时间的时候，从上下文中拿到线程上次运行的信息。

        这里的上下文，就是当前的运行环境，也可以看做是一个容器，容器里存了很多内容，这些内容是当前运行的环境。

观察运行结果，发现成功从Spring中获取了Controller 对象，并执行Controller的sayHi方法，如图：

如果把UserController类上面的注解@Controller去掉，就会报错，如图：

报错信息：找不到类型是com.example.springioc2.controller.UserController的bean；因为没加这个注解，自然也就没声明把这个类交给Spring管理，Spring也就找不到该类的bean了。

获取bean对象的其他方式

上述代码是根据类型来查找对象的，如果Spring容器中，同一个类型存在多个bean的话，要怎么获取？ApplicationContext也提供了其他获取bean的方式，ApplicationContext获取bean对象的功能，是父类BeanFactory提供的功能。如下代码：

public interface BeanFactory {//以上省略...// 1. 根据bean名称获取beanObject getBean(String var1) throws BeansException;// 2. 根据bean名称和类型获取bean<T> T getBean(String var1, Class<T> var2) throws BeansException;// 3. 按bean名称和构造函数参数动态创建bean,只适⽤于具有原型(prototype)作⽤域的beanObject getBean(String var1, Object... var2) throws BeansException;// 4. 根据类型获取bean<T> T getBean(Class<T> var1) throws BeansException;// 5. 按bean类型和构造函数参数动态创建bean, 只适⽤于具有原型(prototype)作⽤域的bean<T> T getBean(Class<T> var1, Object... var2) throws BeansException;//以下省略...
}

最常用的是1、2、4种，这三种方式（根据bean名称获取bean、根据bean类型和名称获取bean、根据bean类型获取bean），获取到的bean是一样的。

其中1、2种都涉及到根据名称来获取对象，那么bean的名称是什么呢？

Spring bean 是Spring框架在运行时管理的对象，Spring会给管理的对象起一个名字。

比如学校管理学生，会给每个学生分配一个学号，根据学号，就可以找到对应的学生。

Spring也是如此，给每个对象都起一个名字，根据Bean的名称（BeanId）就可以获取到对应的对象。

Bean 命名约定

官方文档：Bean Overview :: Spring Framework

程序开发人员不需要为bean指定名称（BeanId），如果没有显示的提供名称（BeanId），Spring容器将为该bean生成唯一的名称。

命名约定：使用Java标准约定作为实例字段名。也就是bean名称以小写字母开头，然后使用驼峰式大小写。例子如下：

类名：UserController，Bean的名称为：userController

类名：AccountManager，Bean的名称为：accountManager

类名：AccountService，Bean的名称为：accountService

也有一些特殊情况，当多个字符并且第一个字符和第二个字符都是大写时，将保留原始大小写。这些规则与java.beans.Introspector.decapitalize（Spring在这里使用的）定义的规则相同。例子如下：

类名：UController，Bean的名称为：UController

类名：AManager，Bean的名称为：AManager

根据这个命名规则，我们来获取Bean，代码如下：

@SpringBootApplication
public class SpringIoC2Application {public static void main(String[] args) {//获取Spring的上下文ApplicationContext context = SpringApplication.run(SpringIoC2Application.class, args);//从Spring的上下文中获取对象//根据bean类型，从Spring上下文中获取对象UserController userController1 = (UserController)context.getBean(UserController.class);//根据bean名称，从Spring上下文获取对象UserController userController2 = (UserController)context.getBean("userController");//根据bean名称+类型，从Spring上下文获取对象UserController userController3 = (UserController) context.getBean("userController", UserController.class);System.out.println(userController1);System.out.println(userController2);System.out.println(userController3);}
}

运行结果如下图：

地址都是一样的，说明对象是同一个。

ApplicationContext 和 BeanFactory （常见面试题）

1、从继承关系和功能方面来说：Spring容器有两个顶级的接口：BeanFactory 和 ApplicationContext。其中BeanFactory提供了基础的访问容器的能力，而 ApplicationContext 属于 BeanFactory 的子类，它除了继承 BeanFactory 的所有功能外，它还有自己独特的特性，还添加了对国际化支持、资源访问支持、以及事件传播等方面支持。

2、从性能方面来说：ApplicationContext是一次性加载并初始化所有Bean对象（提前加载），而 BeanFactory 是需要哪个对象了，才去加载那个对象（懒加载），因此更轻量。

（2）@Service（服务存储）

使用@Service存储bean的代码如下：

@Service
public class UserService {public void doService() {System.out.println("do Service...");}
}

读取bean的代码：

@SpringBootApplication
public class SpringIoC2Application {public static void main(String[] args) {//获取Spring上下文对象ApplicationContext context = SpringApplication.run(SpringIoC2Application.class, args);//从Spring中获取UserService对象UserService userService = context.getBean(UserService.class);//使用对象userService.doService();}
}

执行结果如下：

把注解@Service删掉，会报错，如图：

和去掉@Controller注解一样的报错原因一样，找不到bean。

（3）@Repository（仓库存储）

使用@Repository存储bean代码如下：

@Repository
public class UserRepository {public void doRepository() {System.out.println("do Repository...");}
}

读取bean的代码：

@SpringBootApplication
public class SpringIoC2Application {public static void main(String[] args) {//获取Spring上下文对象ApplicationContext context = SpringApplication.run(SpringIoC2Application.class, args);//从Spring中获取UserRepository对象UserRepository userRepository = context.getBean(UserRepository.class);//使用对象userRepository.doRepository();}
}

运行结果：

同样把注解@Repository去掉，会报错，如图：

原因和上面的一样。

（4）@Component（组件存储）

使用@Component存储bean的代码：

@Component
public class UserComponent {public void doComponent() {System.out.println("do Component...");}
}

读取bean的代码：

@SpringBootApplication
public class SpringIoC2Application {public static void main(String[] args) {//获取Spring上下文对象ApplicationContext context = SpringApplication.run(SpringIoC2Application.class, args);//从Spring中获取UserComponent对象UserComponent userComponent = context.getBean(UserComponent.class);//使用对象userComponent.doComponent();}
}

执行结果：

如果把注释@Component去掉，报错和上面的一样，如图：

（5）@Configuration（配置存储）

使用@Configuration存储bean的代码如下：

@Configuration
public class UserConfiguration {public void doConfiguration() {System.out.println("do Configuration...");}
}

读取bean的代码：

@SpringBootApplication
public class SpringIoC2Application {public static void main(String[] args) {//获取Spring上下文对象ApplicationContext context = SpringApplication.run(SpringIoC2Application.class, args);//从Spring中获取UserComponent对象UserConfiguration userConfiguration = context.getBean(UserConfiguration.class);//使用对象userConfiguration.doConfiguration();}
}

执行结果如下：

同样，把注释@Configuration去掉，会报错，原因和上面的都一样，结果如下：

2、为什么要这么多类注解？

这个和前面的应用分层是对应的，程序员看到这些类注解后，就能直接了解当前类的用途。

@Controller：控制层，接收请求，对请求进行处理，并进行响应。

@Service：业务逻辑层，处理具体的业务逻辑。

@Repository：数据访问层，也称为持久层。负责数据访问操作。

@Configuration：配置层，处理项目中的一些配置信息。

和三层架构的对应关系：@Controller 对应表现层，@Service 对应业务逻辑层，@Repository 对应数据层。

这里和每个省 / 市都有自己的车牌号一样，车牌号都是唯一的，我们看到车牌，就能知道车主是哪里的了 / 车的归属地，比如粤X、京X等等。这样做的好处即可以节约号码，还有更重要的作用：标识一辆车的归属地。

程序的应用分层，调用流程如下：

类注解之间的关系：

查看@Controller、@Service 、@Repository、@Configuration注解的源码我们发现，它们里面都有一个@Component注解。

这也能说明它们本身就是属于 @Component 的 “子类”。而@Component是一个元注解，也就是说可以注解其他类的注解，如 @Controller、@Service、@Repository 等等，这些注解则被称为 @Component的衍生注解。

@Controller、@Service 和 @Repository 用于更具体的用例（分别为控制层、业务逻辑层、数据访问层），在开发过程中，如果你要在业务逻辑层使用@Component或者@Service，显然@Service是更好的选择。

好比是杯子有喝水的（水杯），也有刷牙的（刷牙杯）等等，但我们更倾向于在日常喝水时使用水杯，洗漱时使用刷牙杯。

更多资料参考：Classpath Scanning and Managed Components :: Spring Framework

3、方法注解 @Bean

类注解是添加到某个类上的，但是存在两个问题：1、使用外部包里的类，没办法添加类注解。2、一个类，需要多个对象，比如多个数据源。这些场景，我们就需要使用方法注解：@Bean

以下是方法注解@Bean使用的代码：

public class BeanConfig {@Beanpublic UserInfo userInfo() {UserInfo user = new UserInfo();user.setId(6);user.setName("zhangsan");user.setAge(18);return user;}
}

读取bean的代码：

@SpringBootApplication
public class SpringIoC2Application {public static void main(String[] args) {//获取Spring上下文对象ApplicationContext context = SpringApplication.run(SpringIoC2Application.class, args);//从Spring中获取对象UserInfo userInfo = context.getBean(UserInfo.class);//使用对象System.out.println(userInfo);}
}

但我们发现，获取不到，程序报错了，如图：

原因就是方法注解要搭配类注解使用，上面却没有搭配。

为什么要搭配类注解呢？因为Spring Boot项目会引入非常多的依赖，里面的代码的方法也会有很多注解，如果都进行扫描，那就太耗时了，不如搭配类注解，Spring就知道从哪些类中扫描，大大的提高了性能。

（1）方法注解要配合类注解使用

在Spring框架的设计中，方法注解 @Bean 要配合类注解才能将对象正常的存储到Spring容器中，代码如下：

@Component
public class BeanConfig {@Beanpublic UserInfo userInfo() {UserInfo user = new UserInfo();user.setId(6);user.setName("zhangsan");user.setAge(18);return user;}
}

执行结果如下：

（2）定义多个对象

对于同一个类，定义多个对象（多个方法使用@Bean注解）；比如多数据源的场景，类是同一个，但配置是不同的，指向不同的数据源。

@Component
public class BeanConfig {@Beanpublic UserInfo userInfo1() {UserInfo user = new UserInfo();user.setId(6);user.setName("zhangsan");user.setAge(18);return user;}@Beanpublic UserInfo userInfo2() {UserInfo user = new UserInfo();user.setId(7);user.setName("lisi");user.setAge(19);return user;}
}

定义了多个对象的话，我们根据类型获取对象，获取的是哪个对象呢？代码如下：

@SpringBootApplication
public class SpringIoC2Application {public static void main(String[] args) {//获取Spring上下文对象ApplicationContext context = SpringApplication.run(SpringIoC2Application.class, args);//从Spring中获取对象UserInfo userInfo = context.getBean(UserInfo.class);//使用对象System.out.println(userInfo);}
}

执行结果，可以看到，报错了：

可以看到，报错信息显示：期望只有一个匹配，结果发现两个：userInfo1,userInfo2。从报错信息中，可以看出来，@Bean注解的bean，bean的名称就是它的方法名。

我们现在改一下代码，根据名称来获取bean对象，代码如下：

@SpringBootApplication
public class SpringIoC2Application {public static void main(String[] args) {//获取Spring上下文对象ApplicationContext context = SpringApplication.run(SpringIoC2Application.class, args);//从Spring中获取对象UserInfo userInfo1 = (UserInfo) context.getBean("userInfo1");UserInfo userInfo2 = (UserInfo) context.getBean("userInfo2");//使用对象System.out.println(userInfo1);System.out.println(userInfo2);}
}

运行结果如下：

可以看到，@Bean可以针对同一个类，定义多个对象。

（3）重命名 Bean

可以通过设置 name 属性，给Bean对象进行重命名操作，代码如下：

@Component
public class BeanConfig {@Bean(name = {"u1", "userInfo1"})public UserInfo userInfo1() {UserInfo user = new UserInfo();user.setId(6);user.setName("zhangsan");user.setAge(18);return user;}
}

此时使用 u1 就可以获取到User对象了，代码如下：

@SpringBootApplication
public class SpringIoC2Application {public static void main(String[] args) {//获取Spring上下文对象ApplicationContext context = SpringApplication.run(SpringIoC2Application.class, args);//从Spring上下文中获取对象UserInfo u1 = (UserInfo)context.getBean("u1");//使用对象System.out.println(u1);}
}

运行结果如下：

使用 useInfo1 也可以获取到User对象，两个字符串都是对UserInfo的重命名，代码如下：

@SpringBootApplication
public class SpringIoC2Application {public static void main(String[] args) {//获取Spring上下文对象ApplicationContext context = SpringApplication.run(SpringIoC2Application.class, args);//从Spring上下文中获取对象UserInfo u1 = (UserInfo)context.getBean("userInfo1");//使用对象System.out.println(u1);}
}

执行结果：

其中，@Bean中的name也可以省略，代码如下：

@Component
public class BeanConfig {@Bean({"u1", "userInfo1"})public UserInfo userInfo1() {UserInfo user = new UserInfo();user.setId(6);user.setName("zhangsan");user.setAge(18);return user;}
}

只有一个名称时，{ } 也可以省略，代码如下：

@Component
public class BeanConfig {@Bean("u1")public UserInfo userInfo1() {UserInfo user = new UserInfo();user.setId(6);user.setName("zhangsan");user.setAge(18);return user;}
}

4、扫描路径

现在有个问题，就是不管啥类，只要搭配了五大注解或者五大注解+Bean，Spring就能启动成功吗？

其实不然，原因就是扫描路径的问题，Spring默认只会对启动类所在的目录下进行扫描，并且扫描的是搭配了五大注解的类或者搭配五大注解+Bean的类。

启动类：加了 @SpringBootApplication 注解的类

现在测试一下，把启动类移动一下，此时启动类所在路径如图：

试试看还能不能获取到UserService对象，UserService类的代码如下：

@Service
public class UserService {public void doService() {System.out.println("do Service...");}
}

启动柜类代码如下：

@SpringBootApplication
public class SpringIoC2Application {public static void main(String[] args) {//获取Spring上下文对象ApplicationContext context = SpringApplication.run(SpringIoC2Application.class, args);//从Spring中获取UserService对象UserService userService = context.getBean(UserService.class);//使用对象userService.doService();}
}

执行结果如下图：

报错解释：没有bean的类型是UserService的。

这里为什么没有找到bean对象呢？原因：即使使用了五大注解，或者五大注解 + @Bean注解，要想生效，还需要配置扫描路径，让Spring扫描到这些注解下的类，也就是通过 @ComponentScan 来配置。加了 @ComponentScan注解的代码如下：

@ComponentScan({"com.example.springioc2.service"})
@SpringBootApplication
public class SpringIoC2Application {public static void main(String[] args) {//获取Spring上下文对象ApplicationContext context = SpringApplication.run(SpringIoC2Application.class, args);//从Spring中获取UserService对象UserService userService = context.getBean(UserService.class);//使用对象userService.doService();}
}

其中注解@ComponentScan的括号里面，加的是UserService类的包路径，直接复制即可，在Service类里面，如下图：