Spring IOC的核心機制:實例化與注入

上文我們介紹了IOC和DI,IOC是一種設計模式,DI是它的具體實現,有很多的框架都有這樣的實現,本文主要以spring框架的實現,來看具體的注入實現邏輯。

spring是如何將對象加入容器的

spring將對象加入容器的方式有很多種,最主要的是xml和註解的形式,而當下注解的形式應用更加的廣泛,所以這裡我們也主要介紹註解注入模式下的相關知識點。

spring下的註解也是有很多種的,其中應用最為廣泛的就是模式註解。

模式註解 stereotype annotations

咋一看,這是啥,說實話我也不太清楚,官方說的就叫這哈,其實他說的就是平時最常用的那些 @Component @Service @Controller @Repository @Configuration 註解。

如果一個類被打上 @Component註解,那他就會被容器掃描到並加入到容器里去。那這裡我們用spring的方式再來實現一下上篇文章的獲取英雄的需求。

先給 Diana這個英雄打上一個 @Component註解:

@Component
public class Diana{
    private String skillName = "Diana R";

    public Diana() {
    }

    public void q(){
        System.out.println("Diana Q");
    }

    public void w(){
        System.out.println("Diana W");
    }

    public void e(){
        System.out.println("Diana E");
    }

    public void r(){
        System.out.println(this.skillName);
    }
}

假設現在有一個Controller需要用到 Diana

@RestController
public class BannerController {

    @Autowired
    private Diana diana;

    @RequestMapping(value = "/v2/banner", method = {RequestMethod.GET})
    public String test() {
        diana.r();
        return "Hello SpringBoot";
    }
}

@Autowired的意思就是說在這裡注入一個對象,然後我們啟動應用,

通過瀏覽器訪問 //localhost:8081/v2/banner,會發現在控制台會輸出 Diana的r方法的打印內容,說明這裡確實拿到了 Diana這個對象。

對象的注入時機

如果我們把 Diana@Component註解去掉,其他地方不變,再運行程序會發生什麼,試試看。

重新啟動的時候會提示我們下面的錯誤:

file

看錯誤提示,說程序沒有找到對應的bean,就是說我這裡要注入bean了,但是在容器里沒有找到。

這裡就會得出一個結論:容器在初始化後就會給相應的代碼片段進行對象的注入

從提示信息中可以看到Autowired(required=true),這裡設置的默認是true,表示注入的時候,該對象必須存在,否則就會注入失敗。當然這裡可設置不報錯,Autowired(required=false),這個時候再啟動就不會報錯了,但是在訪問的時候會報空指針異常。

那這裡spring的容器究竟是在什麼時候實例化的對象呢,是在訪問controller的時候呢,還是在容器啟動的時候呢?我們可以通過下面的手段檢測一下,在 Diana的無參構造方法中放一個打印語句,然後再啟動程序:

public Diana() {
    System.out.println("I am Diana");
}

程序啟動以後,會看到在控制台會顯示出構造方法中打印的語句

file

這就說明在容器啟動後把類加載到容器以後,就會實例化一個對象出來。這就又得出一個結論:容器初始化以後就會對bean進行實例化

對象的延遲注入

上面提到容器在確定後就會把對象(也就是bean)實例化,那有沒有辦法讓他不馬上實例化?

spring提供了@Lazy這個註解,用以表明某個bean可以延遲加載,用之前的 Diana延時一下,給他加上@Lazy這個註解:

@Component
@Lazy
public class Diana{
    private String skillName = "Diana R";

    public Diana() {
        System.out.println("I am Diana");
    }

    public void q(){
        System.out.println("Diana Q");
    }

    public void w(){
        System.out.println("Diana W");
    }

    public void e(){
        System.out.println("Diana E");
    }

    public void r(){
        System.out.println(this.skillName);
    }
}

再次啟動程序,會發現在控制台還是會執行構造方法里的打印語句,這是什麼情況,不是明明已經加了延遲加載了么?

這裡會設計到spring的一個機制,就是說如果某個bean沒有設置延遲加載,這個bean會在容器啟動就實例化,並且這個bean裏面所依賴的其他bean都會進行過實例化,即使設置了懶加載。

我們在BannerController里用到了 Diana這個bean,並把它設置了延遲加載,但是並沒有把BannerController也設置成延遲加載,所以容器再實例化BannerController的時候同樣會 Diana這個bean進行實例化。如果要真正做到延遲加載,需要讓BannerController也要延遲加載。給它加上@Lazy以後,再啟動看一下:
file

這個時候控制就沒有那條打印語句的輸出內容了,此時我們通過瀏覽器來訪問BannerController的路由,此時就會在控制台輸出構造方法里打印語句的輸出內容了。

對象的注入邏輯

上文 Diana的就是一個單獨的類,沒有實現任何接口,這種實現方式他是有問題的,很難進行擴展,這裡不應該一類具體的實現類,而是要應該依賴抽象,這樣才能滿足開閉原則,讓程序具有良好的擴展性。

這裡讓 Diana實現了一 Skill接口,

public interface Skill {
    void q();
    void w();
    void e();
    void r();
}

在BannerController注入這裡也要改一下:

@Autowired
private Skill diana;

運行程序,發先能夠運行成功,如果新添加一個英雄的實現類:

@Component
public class Irelia implements Skill {

    public Irelia() {
        System.out.println("Hello, Irelia");
    }
    public void q(){
        System.out.println("Irelia Q");
    }

    public void w(){
        System.out.println("Irelia W");
    }

    public void e(){
        System.out.println("Irelia E");
    }

    public void r(){
        System.out.println("Irelia R");
    }
}

我們再去運行程序,發現還是能運行成功,並且發現注入的是 Diana而不是 Irelia,那這裡我們可能會問為什麼呀,前面好像也沒指定注入哪個實現類。

難道是因為 private Skill diana;這裡寫了 diana么?你還別說,還真是這個原因,這裡涉及到spring的注入機制了。

當spring的IOC容器注入bean的時候,如果發現有多個相同類型的bean時,就會去看它們的名稱(name),如果名稱符合要求,就會注入這個名稱的bean。每個被容器掃描到的bean都會有一個默認的name,就是它的類名,首字母會小寫,比如我們實例中的:BannerController的name就是bannerController,Irelia就是irelia。

可以試着把 private Skill diana改成 private Skill skill,再次運行,就會發生報錯:

file

提示你找不到響應的bean。這裡要明確一點哈,雖然報錯了,但是這種寫法是標準的,上面那個直接寫實現類的名字不是標準的寫法。

那怎麼解決這個找不到的問題呢?

spring提供了一個@Qualifier的註解,給他傳入要注入bean的名字,就可以指定注入的bean,@Qualifier(“irelia”)。

總結

Autowired的注入方式有兩種,一種是按照類型注入,一種是按照名稱注入,默認是按照類型注入,如果只有一個實現類 Diana,這裡寫成 private Skill skill,運行程序,你會發現是能夠注入成功的。因為Skill類型下只有一個實現類,自然就是注入它了。如果有多個實現類,那就會先按照這個類型查找,這個類型下所有到的實現類再按照名稱查找,直至找到符合要求的,找不到就報錯。

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