spring四种依赖注入方式 ( 依赖注入DI+ 控制反转IOC的原理)
2014-04-28 13:06
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平常的java开发中,程序员在某个类中需要依赖其它类的方法,则通常是new一个依赖类再调用类实例的方法,这种开发存在的问题是new的类实例不好统一管理,spring提出了依赖注入的思想,即依赖类不由程序员实例化,而是通过spring容器帮我们new指定实例并且将实例注入到需要该对象的类中。依赖注入的另一种说法是“控制反转”,通俗的理解是:平常我们new一个实例,这个实例的控制权是我们程序员,而控制反转是指new实例工作不由我们程序员来做而是交给spring容器来做。
spring有多种依赖注入的形式,下面仅介绍spring通过xml进行IOC配置的方式:
一:Set注入
这是最简单的注入方式,假设有一个SpringAction,类中需要实例化一个SpringDao对象,那么就可以定义一个private的SpringDao成员变量,然后创建SpringDao的set方法(这是ioc的注入入口):
Java代码
package com.bless.springdemo.action;
public class SpringAction {
//注入对象springDao
private SpringDao springDao;
//一定要写被注入对象的set方法
public void setSpringDao(SpringDao springDao) {
this.springDao = springDao;
}
public void ok(){
springDao.ok();
}
}
随后编写spring的xml文件,<bean>中的name属性是class属性的一个别名,class属性指类的全名,因为在SpringAction中有一个公共属性Springdao,所以要在<bean>标签中创建一个<property>标签指定SpringDao。<property>标签中的name就是SpringAction类中的SpringDao属性名,ref指下面<bean name="springDao"...>,这样其实是spring将SpringDaoImpl对象实例化并且调用SpringAction的setSpringDao方法将SpringDao注入:
Java代码
<!--配置bean,配置后该类由spring管理-->
<bean name="springAction" class="com.bless.springdemo.action.SpringAction">
<!--(1)依赖注入,配置当前类中相应的属性-->
<property name="springDao" ref="springDao"></property>
</bean>
<bean name="springDao" class="com.bless.springdemo.dao.impl.SpringDaoImpl"></bean>
二:构造器注入
这种方式的注入是指带有参数的构造函数注入,看下面的例子,我创建了两个成员变量SpringDao和User,但是并未设置对象的set方法,所以就不能支持第一种注入方式,这里的注入方式是在SpringAction的构造函数中注入,也就是说在创建SpringAction对象时要将SpringDao和User两个参数值传进来:
Java代码
public class SpringAction {
//注入对象springDao
private SpringDao springDao;
private User user;
public SpringAction(SpringDao springDao,User user){
this.springDao = springDao;
this.user = user;
System.out.println("构造方法调用springDao和user");
}
public void save(){
user.setName("卡卡");
springDao.save(user);
}
}
在XML文件中同样不用<property>的形式,而是使用<constructor-arg>标签,ref属性同样指向其它<bean>标签的name属性:
Xml代码
<!--配置bean,配置后该类由spring管理-->
<bean name="springAction" class="com.bless.springdemo.action.SpringAction">
<!--(2)创建构造器注入,如果主类有带参的构造方法则需添加此配置-->
<constructor-arg ref="springDao"></constructor-arg>
<constructor-arg ref="user"></constructor-arg>
</bean>
<bean name="springDao" class="com.bless.springdemo.dao.impl.SpringDaoImpl"></bean>
<bean name="user" class="com.bless.springdemo.vo.User"></bean>
解决构造方法参数的不确定性,你可能会遇到构造方法传入的两参数都是同类型的,为了分清哪个该赋对应值,则需要进行一些小处理:
下面是设置index,就是参数位置:
Xml代码
<bean name="springAction" class="com.bless.springdemo.action.SpringAction">
<constructor-arg index="0" ref="springDao"></constructor-arg>
<constructor-arg index="1" ref="user"></constructor-arg>
</bean>
另一种是设置参数类型:
Xml代码
<constructor-arg type="java.lang.String" ref=""/>
三:静态工厂的方法注入
静态工厂顾名思义,就是通过调用静态工厂的方法来获取自己需要的对象,为了让spring管理所有对象,我们不能直接通过"工程类.静态方法()"来获取对象,而是依然通过spring注入的形式获取:
Java代码
package com.bless.springdemo.factory;
import com.bless.springdemo.dao.FactoryDao;
import com.bless.springdemo.dao.impl.FactoryDaoImpl;
import com.bless.springdemo.dao.impl.StaticFacotryDaoImpl;
public class DaoFactory {
//静态工厂
public static final FactoryDao getStaticFactoryDaoImpl(){
return new StaticFacotryDaoImpl();
}
}
同样看关键类,这里我需要注入一个FactoryDao对象,这里看起来跟第一种注入一模一样,但是看随后的xml会发现有很大差别:
Java代码
public class SpringAction {
//注入对象
private FactoryDao staticFactoryDao;
public void staticFactoryOk(){
staticFactoryDao.saveFactory();
}
//注入对象的set方法
public void setStaticFactoryDao(FactoryDao staticFactoryDao) {
this.staticFactoryDao = staticFactoryDao;
}
}
Spring的IOC配置文件,注意看<bean name="staticFactoryDao">指向的class并不是FactoryDao的实现类,而是指向静态工厂DaoFactory,并且配置
factory-method="getStaticFactoryDaoImpl"指定调用哪个工厂方法:
Xml代码
<!--配置bean,配置后该类由spring管理-->
<bean name="springAction" class="com.bless.springdemo.action.SpringAction" >
<!--(3)使用静态工厂的方法注入对象,对应下面的配置文件(3)-->
<property name="staticFactoryDao" ref="staticFactoryDao"></property>
</property>
</bean>
<!--(3)此处获取对象的方式是从工厂类中获取静态方法-->
<bean name="staticFactoryDao" class="com.bless.springdemo.factory.DaoFactory" factory-method="getStaticFactoryDaoImpl"></bean>
四:实例工厂的方法注入
实例工厂的意思是获取对象实例的方法不是静态的,所以你需要首先new工厂类,再调用普通的实例方法:
Java代码
public class DaoFactory {
//实例工厂
public FactoryDao getFactoryDaoImpl(){
return new FactoryDaoImpl();
}
}
那么下面这个类没什么说的,跟前面也很相似,但是我们需要通过实例工厂类创建FactoryDao对象:
Java代码
public class SpringAction {
//注入对象
private FactoryDao factoryDao;
public void factoryOk(){
factoryDao.saveFactory();
}
public void setFactoryDao(FactoryDao factoryDao) {
this.factoryDao = factoryDao;
}
}
最后看spring配置文件:
Xml代码
<!--配置bean,配置后该类由spring管理-->
<bean name="springAction" class="com.bless.springdemo.action.SpringAction">
<!--(4)使用实例工厂的方法注入对象,对应下面的配置文件(4)-->
<property name="factoryDao" ref="factoryDao"></property>
</bean>
<!--(4)此处获取对象的方式是从工厂类中获取实例方法-->
<bean name="daoFactory" class="com.bless.springdemo.factory.DaoFactory"></bean>
<bean name="factoryDao" factory-bean="daoFactory" factory-method="getFactoryDaoImpl"></bean>
总结
Spring IOC注入方式用得最多的是(1)(2)种,多谢多练就会非常熟练。
另外注意:通过Spring创建的对象默认是单例的,如果需要创建多实例对象可以在<bean>标签后面添加一个属性:
Java代码
<bean name="..." class="..." scope="prototype">
========================================================================================================
接口注入(不推荐)
构造器注入(死的应用)
getter,setter方式注入(比较常用)
我们常常借助接口来将调用者与实现者分离。如:
上面的代码中,ClassA依赖于InterfaceB的实现,如何获得InterfaceB实现类的实例?传统的方法是在代码中创建InterfaceB实现类的实例,并将起赋予clzB。
而这样一来,ClassA在编译期即依赖于InterfaceB的实现。为了将调用者与实现者在编译期分离,于是有了上面的代码,我们根据预先在配置文件中设定的实现类的类名,动态加载实现类,并通过InterfaceB强制转型后为ClassA所用。
这就是接口注入的一个最原始的雏形。
而对于一个Type1型IOC容器而言,加载接口实现并创建其实例的工作由容器完成,如J2EE开发中常用的Context.lookup(ServletContext.getXXX),都是Type1型IOC的表现形式。
Apache Avalon是一个典型的Type1型IOC容器。
构造子注入,即通过构造函数完成依赖关系的设定,如:
可以看到,在Type2类型的依赖注入机制中,依赖关系是通过类构造函数建立,容器通过调用类的构造方法,将其所需的依赖关系注入其中。
PicoContainer(另一种实现了依赖注入模式的轻量级容器)首先实现了Type2类型的依赖注入模式。
在各种类型的依赖注入模式中,设值注入模式在实际开发中得到了最广泛的应用(其中很大一部分得力于Spring框架的影响)。
在笔者看来,基于设置模式的依赖注入机制更加直观、也更加自然。Quick Start中的示例,就是典型的设置注入,即通过类的setter方法完成依赖关系的设置。
setter注入: 一般情况下所有的java bean, 我们都会使用setter方法和getter方法去设置和获取属性的值,示例如下:
public class namebean {
String name;
public void setName(String a) {
name = a; }
public String getName() {
return name; }
}
我们会创建一个bean的实例然后设置属性的值,spring的配置文件如下:
Spring会调用setName方法来只是name熟悉为tom
构造方法注入:构造方法注入中,我们使用带参数的构造方法如下:
public class namebean {
String name;
public namebean(String a) {
name = a;
}
}
我们会在创建bean实例的时候以new namebean(“tom”)的方式来设置name属性,
接口注入模式因为具备侵入性,它要求组件必须与特定的接口相关联,因此并不被看好,实际使用有限。
Type2和Type3的依赖注入实现模式均具备无侵入性的特点。在笔者看来,这两种实现方式各有特点,也各具优势(一句经典废话?)。
避免了繁琐的setter方法的编写,所有依赖关系均在构造函数中设定,依赖关系集中呈现,更加易读。
由于没有setter方法,依赖关系在构造时由容器一次性设定,因此组件在被创建之后即处相对“不变”的稳定状态,无需担心上层代码在调用过程中执行setter方法对组件依赖关系产生破坏,特别是对于Singleton模式的组件而言,这可能对整个系统产生重大的影响。
同样,由于关联关系仅在构造函数中表达,只有组件创建者需要关心组件内部的依赖关系。对调用者而言,组件中的依赖关系处于黑盒之中。对上层屏蔽不必要的信息,也为系统的层次清晰性提供了保证。
通过构造子注入,意味着我们可以在构造函数中决定依赖关系的注入顺序,对于一个大量依赖外部服务的组件而言,依赖关系的获得顺序可能非常重要,比如某个依赖关系注入的先决条件是组件的DataSource及相关资源已经被设定。
如果依赖关系(或继承关系)较为复杂,那么Type2模式的构造函数也会相当庞大(我们需要在构造函数中设定所有依赖关系),此时Type3模式往往更为简洁。
对于某些第三方类库而言,可能要求我们的组件必须提供一个默认的构造函数(如Struts中的Action),此时Type2类型的依赖注入机制就体现出其局限性,难以完成我们期望的功能。
可见,Type2和Type3模式各有千秋,而Spring、PicoContainer都对Type2和Type3类型的依赖注入机制提供了良好支持。这也就为我们提供了更多的选择余地。理论上,以Type2类型为主,辅之以Type3类型机制作为补充,可以达到最好的依赖注入效果,不过对于基于Spring Framework开发的应用而言,Type3使用更加广泛。
spring有多种依赖注入的形式,下面仅介绍spring通过xml进行IOC配置的方式:
一:Set注入
这是最简单的注入方式,假设有一个SpringAction,类中需要实例化一个SpringDao对象,那么就可以定义一个private的SpringDao成员变量,然后创建SpringDao的set方法(这是ioc的注入入口):
Java代码
package com.bless.springdemo.action;
public class SpringAction {
//注入对象springDao
private SpringDao springDao;
//一定要写被注入对象的set方法
public void setSpringDao(SpringDao springDao) {
this.springDao = springDao;
}
public void ok(){
springDao.ok();
}
}
随后编写spring的xml文件,<bean>中的name属性是class属性的一个别名,class属性指类的全名,因为在SpringAction中有一个公共属性Springdao,所以要在<bean>标签中创建一个<property>标签指定SpringDao。<property>标签中的name就是SpringAction类中的SpringDao属性名,ref指下面<bean name="springDao"...>,这样其实是spring将SpringDaoImpl对象实例化并且调用SpringAction的setSpringDao方法将SpringDao注入:
Java代码
<!--配置bean,配置后该类由spring管理-->
<bean name="springAction" class="com.bless.springdemo.action.SpringAction">
<!--(1)依赖注入,配置当前类中相应的属性-->
<property name="springDao" ref="springDao"></property>
</bean>
<bean name="springDao" class="com.bless.springdemo.dao.impl.SpringDaoImpl"></bean>
二:构造器注入
这种方式的注入是指带有参数的构造函数注入,看下面的例子,我创建了两个成员变量SpringDao和User,但是并未设置对象的set方法,所以就不能支持第一种注入方式,这里的注入方式是在SpringAction的构造函数中注入,也就是说在创建SpringAction对象时要将SpringDao和User两个参数值传进来:
Java代码
public class SpringAction {
//注入对象springDao
private SpringDao springDao;
private User user;
public SpringAction(SpringDao springDao,User user){
this.springDao = springDao;
this.user = user;
System.out.println("构造方法调用springDao和user");
}
public void save(){
user.setName("卡卡");
springDao.save(user);
}
}
在XML文件中同样不用<property>的形式,而是使用<constructor-arg>标签,ref属性同样指向其它<bean>标签的name属性:
Xml代码
<!--配置bean,配置后该类由spring管理-->
<bean name="springAction" class="com.bless.springdemo.action.SpringAction">
<!--(2)创建构造器注入,如果主类有带参的构造方法则需添加此配置-->
<constructor-arg ref="springDao"></constructor-arg>
<constructor-arg ref="user"></constructor-arg>
</bean>
<bean name="springDao" class="com.bless.springdemo.dao.impl.SpringDaoImpl"></bean>
<bean name="user" class="com.bless.springdemo.vo.User"></bean>
解决构造方法参数的不确定性,你可能会遇到构造方法传入的两参数都是同类型的,为了分清哪个该赋对应值,则需要进行一些小处理:
下面是设置index,就是参数位置:
Xml代码
<bean name="springAction" class="com.bless.springdemo.action.SpringAction">
<constructor-arg index="0" ref="springDao"></constructor-arg>
<constructor-arg index="1" ref="user"></constructor-arg>
</bean>
另一种是设置参数类型:
Xml代码
<constructor-arg type="java.lang.String" ref=""/>
三:静态工厂的方法注入
静态工厂顾名思义,就是通过调用静态工厂的方法来获取自己需要的对象,为了让spring管理所有对象,我们不能直接通过"工程类.静态方法()"来获取对象,而是依然通过spring注入的形式获取:
Java代码
package com.bless.springdemo.factory;
import com.bless.springdemo.dao.FactoryDao;
import com.bless.springdemo.dao.impl.FactoryDaoImpl;
import com.bless.springdemo.dao.impl.StaticFacotryDaoImpl;
public class DaoFactory {
//静态工厂
public static final FactoryDao getStaticFactoryDaoImpl(){
return new StaticFacotryDaoImpl();
}
}
同样看关键类,这里我需要注入一个FactoryDao对象,这里看起来跟第一种注入一模一样,但是看随后的xml会发现有很大差别:
Java代码
public class SpringAction {
//注入对象
private FactoryDao staticFactoryDao;
public void staticFactoryOk(){
staticFactoryDao.saveFactory();
}
//注入对象的set方法
public void setStaticFactoryDao(FactoryDao staticFactoryDao) {
this.staticFactoryDao = staticFactoryDao;
}
}
Spring的IOC配置文件,注意看<bean name="staticFactoryDao">指向的class并不是FactoryDao的实现类,而是指向静态工厂DaoFactory,并且配置
factory-method="getStaticFactoryDaoImpl"指定调用哪个工厂方法:
Xml代码
<!--配置bean,配置后该类由spring管理-->
<bean name="springAction" class="com.bless.springdemo.action.SpringAction" >
<!--(3)使用静态工厂的方法注入对象,对应下面的配置文件(3)-->
<property name="staticFactoryDao" ref="staticFactoryDao"></property>
</property>
</bean>
<!--(3)此处获取对象的方式是从工厂类中获取静态方法-->
<bean name="staticFactoryDao" class="com.bless.springdemo.factory.DaoFactory" factory-method="getStaticFactoryDaoImpl"></bean>
四:实例工厂的方法注入
实例工厂的意思是获取对象实例的方法不是静态的,所以你需要首先new工厂类,再调用普通的实例方法:
Java代码
public class DaoFactory {
//实例工厂
public FactoryDao getFactoryDaoImpl(){
return new FactoryDaoImpl();
}
}
那么下面这个类没什么说的,跟前面也很相似,但是我们需要通过实例工厂类创建FactoryDao对象:
Java代码
public class SpringAction {
//注入对象
private FactoryDao factoryDao;
public void factoryOk(){
factoryDao.saveFactory();
}
public void setFactoryDao(FactoryDao factoryDao) {
this.factoryDao = factoryDao;
}
}
最后看spring配置文件:
Xml代码
<!--配置bean,配置后该类由spring管理-->
<bean name="springAction" class="com.bless.springdemo.action.SpringAction">
<!--(4)使用实例工厂的方法注入对象,对应下面的配置文件(4)-->
<property name="factoryDao" ref="factoryDao"></property>
</bean>
<!--(4)此处获取对象的方式是从工厂类中获取实例方法-->
<bean name="daoFactory" class="com.bless.springdemo.factory.DaoFactory"></bean>
<bean name="factoryDao" factory-bean="daoFactory" factory-method="getFactoryDaoImpl"></bean>
总结
Spring IOC注入方式用得最多的是(1)(2)种,多谢多练就会非常熟练。
另外注意:通过Spring创建的对象默认是单例的,如果需要创建多实例对象可以在<bean>标签后面添加一个属性:
Java代码
<bean name="..." class="..." scope="prototype">
========================================================================================================
接口注入(不推荐)
构造器注入(死的应用)
getter,setter方式注入(比较常用)
Type1 接口注入
我们常常借助接口来将调用者与实现者分离。如:public class ClassA { private InterfaceB clzB; public init() { Ojbect obj = Class.forName(Config.BImplementation).newInstance(); clzB = (InterfaceB)obj; } …… }
上面的代码中,ClassA依赖于InterfaceB的实现,如何获得InterfaceB实现类的实例?传统的方法是在代码中创建InterfaceB实现类的实例,并将起赋予clzB。
而这样一来,ClassA在编译期即依赖于InterfaceB的实现。为了将调用者与实现者在编译期分离,于是有了上面的代码,我们根据预先在配置文件中设定的实现类的类名,动态加载实现类,并通过InterfaceB强制转型后为ClassA所用。
这就是接口注入的一个最原始的雏形。
而对于一个Type1型IOC容器而言,加载接口实现并创建其实例的工作由容器完成,如J2EE开发中常用的Context.lookup(ServletContext.getXXX),都是Type1型IOC的表现形式。
Apache Avalon是一个典型的Type1型IOC容器。
Type2 构造子注入
构造子注入,即通过构造函数完成依赖关系的设定,如:public class DIByConstructor { private final DataSource dataSource; private final String message; public DIByConstructor(DataSource ds, String msg) { this.dataSource = ds; this.message = msg; } …… }
可以看到,在Type2类型的依赖注入机制中,依赖关系是通过类构造函数建立,容器通过调用类的构造方法,将其所需的依赖关系注入其中。
PicoContainer(另一种实现了依赖注入模式的轻量级容器)首先实现了Type2类型的依赖注入模式。
Type3 设值注入
在各种类型的依赖注入模式中,设值注入模式在实际开发中得到了最广泛的应用(其中很大一部分得力于Spring框架的影响)。在笔者看来,基于设置模式的依赖注入机制更加直观、也更加自然。Quick Start中的示例,就是典型的设置注入,即通过类的setter方法完成依赖关系的设置。
setter注入: 一般情况下所有的java bean, 我们都会使用setter方法和getter方法去设置和获取属性的值,示例如下:
public class namebean {
String name;
public void setName(String a) {
name = a; }
public String getName() {
return name; }
}
我们会创建一个bean的实例然后设置属性的值,spring的配置文件如下:
Spring会调用setName方法来只是name熟悉为tom
构造方法注入:构造方法注入中,我们使用带参数的构造方法如下:
public class namebean {
String name;
public namebean(String a) {
name = a;
}
}
我们会在创建bean实例的时候以new namebean(“tom”)的方式来设置name属性,
几种依赖注入模式的对比总结
接口注入模式因为具备侵入性,它要求组件必须与特定的接口相关联,因此并不被看好,实际使用有限。Type2和Type3的依赖注入实现模式均具备无侵入性的特点。在笔者看来,这两种实现方式各有特点,也各具优势(一句经典废话?)。
Type2 构造子注入的优势:
“在构造期即创建一个完整、合法的对象”,对于这条Java设计原则,Type2无疑是最好的响应者。避免了繁琐的setter方法的编写,所有依赖关系均在构造函数中设定,依赖关系集中呈现,更加易读。
由于没有setter方法,依赖关系在构造时由容器一次性设定,因此组件在被创建之后即处相对“不变”的稳定状态,无需担心上层代码在调用过程中执行setter方法对组件依赖关系产生破坏,特别是对于Singleton模式的组件而言,这可能对整个系统产生重大的影响。
同样,由于关联关系仅在构造函数中表达,只有组件创建者需要关心组件内部的依赖关系。对调用者而言,组件中的依赖关系处于黑盒之中。对上层屏蔽不必要的信息,也为系统的层次清晰性提供了保证。
通过构造子注入,意味着我们可以在构造函数中决定依赖关系的注入顺序,对于一个大量依赖外部服务的组件而言,依赖关系的获得顺序可能非常重要,比如某个依赖关系注入的先决条件是组件的DataSource及相关资源已经被设定。
Type3 设值注入的优势:
对于习惯了传统JavaBean开发的程序员而言,通过setter方法设定依赖关系显得更加直观,更加自然。如果依赖关系(或继承关系)较为复杂,那么Type2模式的构造函数也会相当庞大(我们需要在构造函数中设定所有依赖关系),此时Type3模式往往更为简洁。
对于某些第三方类库而言,可能要求我们的组件必须提供一个默认的构造函数(如Struts中的Action),此时Type2类型的依赖注入机制就体现出其局限性,难以完成我们期望的功能。
可见,Type2和Type3模式各有千秋,而Spring、PicoContainer都对Type2和Type3类型的依赖注入机制提供了良好支持。这也就为我们提供了更多的选择余地。理论上,以Type2类型为主,辅之以Type3类型机制作为补充,可以达到最好的依赖注入效果,不过对于基于Spring Framework开发的应用而言,Type3使用更加广泛。
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