Spring的核心機制依賴注入

原文地址：http://developer.51cto.com/art/200610/33311.htm

本文主要講解依賴注入（設值注入、構造注入），做用是可使Spring將各層的對象以鬆耦合的方式組織在一塊兒，Action對象無須關心Service對象的具體實現，Service對象無須關心持久層對象的具體實現，各層對象的調用徹底面向接口。當系統須要重構時，代碼的改寫量將大大減小。

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Spring能有效地組織J2EE應用各層的對象。不論是控制層的Action對象，仍是業務層的Service對象，仍是持久層的DAO對象，均可在Spring的管理下有機地協調、運行。Spring將各層的對象以鬆耦合的方式組織在一塊兒，Action對象無須關心Service對象的具體實現，Service對象無須關心持久層對象的具體實現，各層對象的調用徹底面向接口。當系統須要重構時，代碼的改寫量將大大減小。

上面所說的一切都得宜於Spring的核心機制，依賴注入。依賴注入讓bean與bean之間以配置文件組織在一塊兒，而不是以硬編碼的方式耦合在一塊兒。

理解依賴注入

依賴注入(Dependency Injection)和控制反轉(Inversion of Control)是同一個概念。具體含義是：當某個角色(多是一個Java實例，調用者)須要另外一個角色(另外一個Java實例，被調用者)的協助時，在傳統的程序設計過程當中，一般由調用者來建立被調用者的實例。但在Spring裏，建立被調用者的工做再也不由調用者來完成，所以稱爲控制反轉;建立被調用者實例的工做一般由Spring容器來完成，而後注入調用者，所以也稱爲依賴注入。

不論是依賴注入，仍是控制反轉，都說明Spring採用動態、靈活的方式來管理各類對象。對象與對象之間的具體實現互相透明。在理解依賴注入以前，看以下這個問題在各類社會形態裏如何解決:一我的(Java實例，調用者)須要一把斧子(Java實例，被調用者)。

(1)原始社會裏，幾乎沒有社會分工。須要斧子的人(調用者)只能本身去磨一把斧子(被調用者)。對應的情形爲:Java程序裏的調用者本身建立被調用者。

(2)進入工業社會，工廠出現。斧子再也不由普通人完成，而在工廠裏被生產出來，此時須要斧子的人(調用者)找到工廠，購買斧子，無須關心斧子的製造過程。對應Java程序的簡單工廠的設計模式。

(3)進入「按需分配」社會，須要斧子的人不須要找到工廠，坐在家裏發出一個簡單指令:須要斧子。斧子就天然出如今他面前。對應Spring的依賴注入。

第一種狀況下，Java實例的調用者建立被調用的Java實例，必然要求被調用的Java類出如今調用者的代碼裏。沒法實現兩者之間的鬆耦合。

第二種狀況下，調用者無須關心被調用者具體實現過程，只須要找到符合某種標準(接口)的實例，便可使用。此時調用的代碼面向接口編程，可讓調用者和被調用者解耦，這也是工廠模式大量使用的緣由。但調用者須要本身定位工廠，調用者與特定工廠耦合在一塊兒。

第三種狀況下，調用者無須本身定位工廠，程序運行到須要被調用者時，系統自動提供被調用者實例。事實上，調用者和被調用者都處於Spring的管理下，兩者之間的依賴關係由Spring提供。

所謂依賴注入，是指程序運行過程當中，若是須要調用另外一個對象協助時，無須在代碼中建立被調用者，而是依賴於外部的注入。Spring的依賴注入對調用者和被調用者幾乎沒有任何要求，徹底支持對POJO之間依賴關係的管理。依賴注入一般有兩種：

◆設值注入。
◆構造注入。

設值注入

設值注入是指經過setter方法傳入被調用者的實例。這種注入方式簡單、直觀，於是在Spring的依賴注入裏大量使用。看下面代碼，是Person的接口。

 

//定義Person接口 public interface Person { 　//Person接口裏定義一個使用斧子的方法 　public void useAxe(); }

 

而後是Axe的接口

 

//定義Axe接口 public interface Axe { 　//Axe接口裏有個砍的方法 　public void chop(); }

 

Person的實現類

 

//Chinese實現Person接口 public class Chinese implements Person { 　//面向Axe接口編程，而不是具體的實現類 　private Axe axe; 　//默認的構造器 　public Chinese() 　{} 　//設值注入所需的setter方法 　public void setAxe(Axe axe) 　{ this.axe = axe; 　} 　//實現Person接口的useAxe方法 　public void useAxe() 　{ System.out.println(axe.chop()); 　} }

 

Axe的第一個實現類

 

//Axe的第一個實現類 StoneAxe public class StoneAxe implements Axe { 　//默認構造器 　public StoneAxe() 　{} 　//實現Axe接口的chop方法 　public String chop() 　{ return "石斧砍柴好慢"; 　} }

 

下面採用Spring的配置文件將Person實例和Axe實例組織在一塊兒。配置文件以下所示：

 

＜!-- 下面是標準的XML文件頭 --＞ ＜?xml version="1.0" encoding="gb2312"?＞ ＜!-- 下面一行定義Spring的XML配置文件的dtd --＞ "http://www.springframework.org/dtd/spring-beans.dtd"＞ ＜!-- 以上三行對全部的Spring配置文件都是相同的 --＞ ＜!-- Spring配置文件的根元素 --＞ ＜BEANS＞ 　＜!—定義第一bean，該bean的id是chinese, class指定該bean實例的實現類 --＞ 　＜BEAN class="lee".Chinese id=chinese＞ 　＜!-- property元素用來指定須要容器注入的屬性，axe屬性須要容器注入此處是設值注入，所以 Chinese類必須擁有setAxe方法 --＞ ＜property name="axe"＞ ＜!-- 此處將另外一個bean的引用注入給chinese bean --＞ ＜REF local="」stoneAxe」/"＞ ＜/property＞ ＜/BEAN＞ ＜!-- 定義stoneAxe bean --＞ ＜BEAN class="lee".StoneAxe id=stoneAxe /＞ ＜/BEANS＞

 

 

從配置文件中，能夠看到Spring管理bean的靈巧性。bean與bean之間的依賴關係放在配置文件裏組織，而不是寫在代碼裏。經過配置文件的指定，Spring能精確地爲每一個bean注入屬性。所以，配置文件裏的bean的class元素，不能僅僅是接口，而必須是真正的實現類。

Spring會自動接管每一個bean定義裏的property元素定義。Spring會在執行無參數的構造器後、建立默認的bean實例後，調用對應的setter方法爲程序注入屬性值。property定義的屬性值將再也不由該bean來主動建立、管理，而改成被動接收Spring的注入。

每一個bean的id屬性是該bean的唯一標識，程序經過id屬性訪問bean，bean與bean的依賴關係也經過id屬性完成。

下面看主程序部分：

 

public class BeanTest { 　//主方法，程序的入口 　public static void main(String[] args)throws Exception 　{ //由於是獨立的應用程序，顯式地實例化Spring的上下文。 ApplicationContext ctx = new FileSystemXmlApplicationContext("bean.xml"); //經過Person bean的id來獲取bean實例，面向接口編程，所以 //此處強制類型轉換爲接口類型 Person p = (Person)ctx.getBean("chinese"); //直接執行Person的userAxe()方法。 p.useAxe(); 　} }

 

程序的執行結果以下：

石斧砍柴好慢

主程序調用Person的useAxe()方法時，該方法的方法體內須要使用Axe的實例，但程序裏沒有任何地方將特定的Person實例和Axe實例耦合在一塊兒。或者說，程序裏沒有爲Person實例傳入Axe的實例，Axe實例由Spring在運行期間動態注入。

Person實例不只不須要了解Axe實例的具體實現，甚至無須瞭解Axe的建立過程。程序在運行到須要Axe實例的時候，Spring建立了Axe實例，而後注入給須要Axe實例的調用者。Person實例運行到須要Axe實例的地方，天然就產生了Axe實例，用來供Person實例使用。

調用者不只無須關心被調用者的實現過程，連工廠定位均可以省略(真是按需分配啊!)。下面也給出使用Ant編譯和運行該應用的簡單腳本：

 

＜?xml version="1.0"?＞ ＜!-- 定義編譯該項目的基本信息--> ＜PROJECT name="spring" default="." basedir="."＞ ＜!-- 定義編譯和運行該項目時所需的庫文件 --＞ ＜PATH id=classpath＞ 　＜!-- 該路徑下存放spring.jar和其餘第三方類庫 --＞ 　＜FILESET dir=..\..\lib＞ ＜INCLUDE name="*.jar" /＞ 　＜/FILESET＞ 　＜!-- 同時還須要引用已經編譯過的class文件--＞ 　＜PATHELEMENT path="." /＞ ＜/PATH＞ ＜!-- 編譯所有的java文件--＞ ＜TARGET description="Compile all source code" name="compile"＞ ＜!-- 指定編譯後的class文件的存放位置 --＞ ＜JAVAC debug="true" destdir="."＞ 　deprecation="false" optimize="false" failonerror="true"＞ 　＜!-- 指定須要編譯的源文件的存放位置 --＞ 　＜SRC path="." /＞ 　＜!-- 指定編譯這些java文件須要的類庫位置--＞ 　＜CLASSPATH refid="classpath" /＞ ＜/JAVAC＞ ＜/TARGET＞ ＜!-- 運行特定的主程序 --＞ ＜TARGET description="run the main class" name="run" depends="compile"＞ ＜!-- 指定運行的主程序:lee.BeanTest。--＞ ＜JAVA failonerror="true" fork="yes" classname="lee.BeanTest"＞ 　＜!-- 指定運行這些java文件須要的類庫位置--＞ 　＜CLASSPATH refid="classpath" /＞ ＜/JAVA＞ ＜/TARGET＞ ＜/PROJECT＞

 

若是須要改寫Axe的實現類。或者說，提供另外一個實現類給Person實例使用。Person接口、Chinese類都無須改變。只需提供另外一個Axe的實現，而後對配置文件進行簡單的修改便可。

Axe的另外一個實現以下：

 

//Axe的另外一個實現類 SteelAxe public class SteelAxe implements Axe { 　//默認構造器 　public SteelAxe() 　{} 　//實現Axe接口的chop方法 　public String chop() 　{ return "鋼斧砍柴真快"; 　} }

 

而後，修改原來的Spring配置文件，在其中增長以下一行：

 

＜!-- 定義一個steelAxe bean--＞ ＜BEAN class="lee".SteelAxe id=steelAxe />

 

該行從新定義了一個Axe的實現:SteelAxe。而後修改chinese bean的配置，將原來傳入stoneAxe的地方改成傳入steelAxe。也就是將

 

＜REF local="」stoneAxe」/"＞

 

改爲

 

＜REF local="」steelAxe」/"＞

 

 

此時再次執行程序，將獲得以下結果：

鋼斧砍柴真快

Person與Axe之間沒有任何代碼耦合關係，bean與bean之間的依賴關係由Spring管理。採用setter方法爲目標bean注入屬性的方式，稱爲設值注入。

業務對象的更換變得至關簡單，對象與對象之間的依賴關係從代碼裏分離出來，經過配置文件動態管理。

構造注入

所謂構造注入，指經過構造函數來完成依賴關係的設定，而不是經過setter方法。對前面代碼Chinese類作簡單的修改，修改後的代碼以下：

 

//Chinese實現Person接口 public class Chinese implements Person { 　//面向Axe接口編程，而不是具體的實現類 　private Axe axe; 　//默認的構造器 　public Chinese() 　{} 　//構造注入所需的帶參數的構造器 　public Chinse(Axe axe) 　{ this.axe = axe; 　} 　//實現Person接口的useAxe方法 　public void useAxe() 　{ System.out.println(axe.chop()); 　} }

 

此時無須Chinese類裏的setAxe方法，構造Person實例時，Spring爲Person實例注入所依賴的Axe實例。構造注入的配置文件也需作簡單的修改，修改後的配置文件以下：

 

＜!-- 下面是標準的XML文件頭 --＞ ＜xml version="1.0" encoding="gb2312"?＞ ＜!-- 下面一行定義Spring的XML配置文件的dtd --＞ 　"http://www.springframework.org/dtd/spring-beans.dtd"＞ ＜!-- 以上三行對全部的Spring配置文件都是相同的 --＞ ＜!-- Spring配置文件的根元素 --＞ ＜BEANS＞ 　＜!—定義第一個bean，該bean的id是chinese, class指定該bean實例的實現類 --＞ 　＜BEAN class="lee".Chinese id=chinese> ＜/BEAN＞ ＜!-- 定義stoneAxe bean --＞ ＜BEAN class="lee".SteelAxe id=steelAxe /> ＜/BEANS＞

 

執行效果與使用steelAxe設值注入時的執行效果徹底同樣。區別在於：建立Person實例中Axe屬性的時機不一樣——設值注入是現建立一個默認的bean實例，而後調用對應的構造方法注入依賴關係。而構造注入則在建立bean實例時，已經完成了依賴關係的設置。