Spring的核心机制依赖注入

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

本文主要讲解依赖注入（设值注入、构造注入），做用是可使Spring将各层的对象以松耦合的方式组织在一块儿，Action对象无须关心Service对象的具体实现，Service对象无须关心持久层对象的具体实现，各层对象的调用彻底面向接口。当系统须要重构时，代码的改写量将大大减小。

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Spring能有效地组织J2EE应用各层的对象。不论是控制层的Action对象，仍是业务层的Service对象，仍是持久层的DAO对象，均可在Spring的管理下有机地协调、运行。Spring将各层的对象以松耦合的方式组织在一块儿，Action对象无须关心Service对象的具体实现，Service对象无须关心持久层对象的具体实现，各层对象的调用彻底面向接口。当系统须要重构时，代码的改写量将大大减小。

上面所说的一切都得宜于Spring的核心机制，依赖注入。依赖注入让bean与bean之间以配置文件组织在一块儿，而不是以硬编码的方式耦合在一块儿。

理解依赖注入

依赖注入(Dependency Injection)和控制反转(Inversion of Control)是同一个概念。具体含义是：当某个角色(多是一个Java实例，调用者)须要另外一个角色(另外一个Java实例，被调用者)的协助时，在传统的程序设计过程当中，一般由调用者来建立被调用者的实例。但在Spring里，建立被调用者的工做再也不由调用者来完成，所以称为控制反转;建立被调用者实例的工做一般由Spring容器来完成，而后注入调用者，所以也称为依赖注入。

不论是依赖注入，仍是控制反转，都说明Spring采用动态、灵活的方式来管理各类对象。对象与对象之间的具体实现互相透明。在理解依赖注入以前，看以下这个问题在各类社会形态里如何解决:一我的(Java实例，调用者)须要一把斧子(Java实例，被调用者)。

(1)原始社会里，几乎没有社会分工。须要斧子的人(调用者)只能本身去磨一把斧子(被调用者)。对应的情形为:Java程序里的调用者本身建立被调用者。

(2)进入工业社会，工厂出现。斧子再也不由普通人完成，而在工厂里被生产出来，此时须要斧子的人(调用者)找到工厂，购买斧子，无须关心斧子的制造过程。对应Java程序的简单工厂的设计模式。

(3)进入“按需分配”社会，须要斧子的人不须要找到工厂，坐在家里发出一个简单指令:须要斧子。斧子就天然出如今他面前。对应Spring的依赖注入。

第一种状况下，Java实例的调用者建立被调用的Java实例，必然要求被调用的Java类出如今调用者的代码里。没法实现两者之间的松耦合。

第二种状况下，调用者无须关心被调用者具体实现过程，只须要找到符合某种标准(接口)的实例，便可使用。此时调用的代码面向接口编程，可让调用者和被调用者解耦，这也是工厂模式大量使用的缘由。但调用者须要本身定位工厂，调用者与特定工厂耦合在一块儿。

第三种状况下，调用者无须本身定位工厂，程序运行到须要被调用者时，系统自动提供被调用者实例。事实上，调用者和被调用者都处于Spring的管理下，两者之间的依赖关系由Spring提供。

所谓依赖注入，是指程序运行过程当中，若是须要调用另外一个对象协助时，无须在代码中建立被调用者，而是依赖于外部的注入。Spring的依赖注入对调用者和被调用者几乎没有任何要求，彻底支持对POJO之间依赖关系的管理。依赖注入一般有两种：

◆设值注入。
◆构造注入。

设值注入

设值注入是指经过setter方法传入被调用者的实例。这种注入方式简单、直观，于是在Spring的依赖注入里大量使用。看下面代码，是Person的接口。

 

//定义Person接口 public interface Person { 　//Person接口里定义一个使用斧子的方法 　public void useAxe(); }

 

而后是Axe的接口

 

//定义Axe接口 public interface Axe { 　//Axe接口里有个砍的方法 　public void chop(); }

 

Person的实现类

 

//Chinese实现Person接口 public class Chinese implements Person { 　//面向Axe接口编程，而不是具体的实现类 　private Axe axe; 　//默认的构造器 　public Chinese() 　{} 　//设值注入所需的setter方法 　public void setAxe(Axe axe) 　{ this.axe = axe; 　} 　//实现Person接口的useAxe方法 　public void useAxe() 　{ System.out.println(axe.chop()); 　} }

 

Axe的第一个实现类

 

//Axe的第一个实现类 StoneAxe public class StoneAxe implements Axe { 　//默认构造器 　public StoneAxe() 　{} 　//实现Axe接口的chop方法 　public String chop() 　{ return "石斧砍柴好慢"; 　} }

 

下面采用Spring的配置文件将Person实例和Axe实例组织在一块儿。配置文件以下所示：

 

＜!-- 下面是标准的XML文件头 --＞ ＜?xml version="1.0" encoding="gb2312"?＞ ＜!-- 下面一行定义Spring的XML配置文件的dtd --＞ "http://www.springframework.org/dtd/spring-beans.dtd"＞ ＜!-- 以上三行对全部的Spring配置文件都是相同的 --＞ ＜!-- Spring配置文件的根元素 --＞ ＜BEANS＞ 　＜!—定义第一bean，该bean的id是chinese, class指定该bean实例的实现类 --＞ 　＜BEAN class="lee".Chinese id=chinese＞ 　＜!-- property元素用来指定须要容器注入的属性，axe属性须要容器注入此处是设值注入，所以 Chinese类必须拥有setAxe方法 --＞ ＜property name="axe"＞ ＜!-- 此处将另外一个bean的引用注入给chinese bean --＞ ＜REF local="”stoneAxe”/"＞ ＜/property＞ ＜/BEAN＞ ＜!-- 定义stoneAxe bean --＞ ＜BEAN class="lee".StoneAxe id=stoneAxe /＞ ＜/BEANS＞

 

 

从配置文件中，能够看到Spring管理bean的灵巧性。bean与bean之间的依赖关系放在配置文件里组织，而不是写在代码里。经过配置文件的指定，Spring能精确地为每一个bean注入属性。所以，配置文件里的bean的class元素，不能仅仅是接口，而必须是真正的实现类。

Spring会自动接管每一个bean定义里的property元素定义。Spring会在执行无参数的构造器后、建立默认的bean实例后，调用对应的setter方法为程序注入属性值。property定义的属性值将再也不由该bean来主动建立、管理，而改成被动接收Spring的注入。

每一个bean的id属性是该bean的唯一标识，程序经过id属性访问bean，bean与bean的依赖关系也经过id属性完成。

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 　{ //由于是独立的应用程序，显式地实例化Spring的上下文。 ApplicationContext ctx = new FileSystemXmlApplicationContext("bean.xml"); //经过Person bean的id来获取bean实例，面向接口编程，所以 //此处强制类型转换为接口类型 Person p = (Person)ctx.getBean("chinese"); //直接执行Person的userAxe()方法。 p.useAxe(); 　} }

 

程序的执行结果以下：

石斧砍柴好慢

主程序调用Person的useAxe()方法时，该方法的方法体内须要使用Axe的实例，但程序里没有任何地方将特定的Person实例和Axe实例耦合在一块儿。或者说，程序里没有为Person实例传入Axe的实例，Axe实例由Spring在运行期间动态注入。

Person实例不只不须要了解Axe实例的具体实现，甚至无须了解Axe的建立过程。程序在运行到须要Axe实例的时候，Spring建立了Axe实例，而后注入给须要Axe实例的调用者。Person实例运行到须要Axe实例的地方，天然就产生了Axe实例，用来供Person实例使用。

调用者不只无须关心被调用者的实现过程，连工厂定位均可以省略(真是按需分配啊!)。下面也给出使用Ant编译和运行该应用的简单脚本：

 

＜?xml version="1.0"?＞ ＜!-- 定义编译该项目的基本信息--> ＜PROJECT name="spring" default="." basedir="."＞ ＜!-- 定义编译和运行该项目时所需的库文件 --＞ ＜PATH id=classpath＞ 　＜!-- 该路径下存放spring.jar和其余第三方类库 --＞ 　＜FILESET dir=..\..\lib＞ ＜INCLUDE name="*.jar" /＞ 　＜/FILESET＞ 　＜!-- 同时还须要引用已经编译过的class文件--＞ 　＜PATHELEMENT path="." /＞ ＜/PATH＞ ＜!-- 编译所有的java文件--＞ ＜TARGET description="Compile all source code" name="compile"＞ ＜!-- 指定编译后的class文件的存放位置 --＞ ＜JAVAC debug="true" destdir="."＞ 　deprecation="false" optimize="false" failonerror="true"＞ 　＜!-- 指定须要编译的源文件的存放位置 --＞ 　＜SRC path="." /＞ 　＜!-- 指定编译这些java文件须要的类库位置--＞ 　＜CLASSPATH refid="classpath" /＞ ＜/JAVAC＞ ＜/TARGET＞ ＜!-- 运行特定的主程序 --＞ ＜TARGET description="run the main class" name="run" depends="compile"＞ ＜!-- 指定运行的主程序:lee.BeanTest。--＞ ＜JAVA failonerror="true" fork="yes" classname="lee.BeanTest"＞ 　＜!-- 指定运行这些java文件须要的类库位置--＞ 　＜CLASSPATH refid="classpath" /＞ ＜/JAVA＞ ＜/TARGET＞ ＜/PROJECT＞

 

若是须要改写Axe的实现类。或者说，提供另外一个实现类给Person实例使用。Person接口、Chinese类都无须改变。只需提供另外一个Axe的实现，而后对配置文件进行简单的修改便可。

Axe的另外一个实现以下：

 

//Axe的另外一个实现类 SteelAxe public class SteelAxe implements Axe { 　//默认构造器 　public SteelAxe() 　{} 　//实现Axe接口的chop方法 　public String chop() 　{ return "钢斧砍柴真快"; 　} }

 

而后，修改原来的Spring配置文件，在其中增长以下一行：

 

＜!-- 定义一个steelAxe bean--＞ ＜BEAN class="lee".SteelAxe id=steelAxe />

 

该行从新定义了一个Axe的实现:SteelAxe。而后修改chinese bean的配置，将原来传入stoneAxe的地方改成传入steelAxe。也就是将

 

＜REF local="”stoneAxe”/"＞

 

改为

 

＜REF local="”steelAxe”/"＞

 

 

此时再次执行程序，将获得以下结果：

钢斧砍柴真快

Person与Axe之间没有任何代码耦合关系，bean与bean之间的依赖关系由Spring管理。采用setter方法为目标bean注入属性的方式，称为设值注入。

业务对象的更换变得至关简单，对象与对象之间的依赖关系从代码里分离出来，经过配置文件动态管理。

构造注入

所谓构造注入，指经过构造函数来完成依赖关系的设定，而不是经过setter方法。对前面代码Chinese类作简单的修改，修改后的代码以下：

 

//Chinese实现Person接口 public class Chinese implements Person { 　//面向Axe接口编程，而不是具体的实现类 　private Axe axe; 　//默认的构造器 　public Chinese() 　{} 　//构造注入所需的带参数的构造器 　public Chinse(Axe axe) 　{ this.axe = axe; 　} 　//实现Person接口的useAxe方法 　public void useAxe() 　{ System.out.println(axe.chop()); 　} }

 

此时无须Chinese类里的setAxe方法，构造Person实例时，Spring为Person实例注入所依赖的Axe实例。构造注入的配置文件也需作简单的修改，修改后的配置文件以下：

 

＜!-- 下面是标准的XML文件头 --＞ ＜xml version="1.0" encoding="gb2312"?＞ ＜!-- 下面一行定义Spring的XML配置文件的dtd --＞ 　"http://www.springframework.org/dtd/spring-beans.dtd"＞ ＜!-- 以上三行对全部的Spring配置文件都是相同的 --＞ ＜!-- Spring配置文件的根元素 --＞ ＜BEANS＞ 　＜!—定义第一个bean，该bean的id是chinese, class指定该bean实例的实现类 --＞ 　＜BEAN class="lee".Chinese id=chinese> ＜/BEAN＞ ＜!-- 定义stoneAxe bean --＞ ＜BEAN class="lee".SteelAxe id=steelAxe /> ＜/BEANS＞

 

执行效果与使用steelAxe设值注入时的执行效果彻底同样。区别在于：建立Person实例中Axe属性的时机不一样——设值注入是现建立一个默认的bean实例，而后调用对应的构造方法注入依赖关系。而构造注入则在建立bean实例时，已经完成了依赖关系的设置。