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SpringBoot中的Bean裝配詳解

 更新時間：2024年04月16日 11:43:22   作者：Java碼農探花  
Spring?IoC?容器是一個管理?Bean?的容器,在?Spring?的定義中,它要求所有的?IoC?容器都需要實現接口?BeanFactory,它是一個頂級容器接口,這篇文章主要介紹了SpringBoot中的Bean裝配詳解,需要的朋友可以參考下

前言

IoC（（Inversion of Control,控制反轉）容器是 Spring 的核心，可以說 Spring 是一種基于 IoC容器編程的框架。因為Spring Boot 是基于注解的開發(fā) Spring IoC， 所以我們就從全注解的方式來講訴Bean裝配。

一、IoC容器的簡介

Spring IoC 容器是一個管理 Bean 的容器，在 Spring 的定義中，它要求所有的 IoC 容器都需要實現接口 BeanFactory，它是一個頂級容器接口。 我們從源碼講訴。

BeanFactory接口源碼

package org.springframework.beans.factory;
import org.springframework.beans.BeansException;
import org.springframework.core.ResolvableType;
import org.springframework.lang.Nullable;
public interface BeanFactory {
	// 前綴
    String FACTORY_BEAN_PREFIX = "&";
	// 多個getBean方法
    Object getBean(String name) throws BeansException;
    <T> T getBean(String name, Class<T> requiredType) throws BeansException;
    Object getBean(String name, Object... args) throws BeansException;
    <T> T getBean(Class<T> requiredType) throws BeansException;
    <T> T getBean(Class<T> requiredType, Object... args) throws BeansException;
    <T> ObjectProvider<T> getBeanProvider(Class<T> requiredType);
    <T> ObjectProvider<T> getBeanProvider(ResolvableType requiredType);
	// 是否包含Bean
    boolean containsBean(String name);
	//是否單例
    boolean isSingleton(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException;
	// 是否原型
    boolean isPrototype(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException;
	// 是否類型匹配
    boolean isTypeMatch(String name, ResolvableType typeToMatch) throws NoSuchBeanDefinitionException;
    boolean isTypeMatch(String name, Class<?> typeToMatch) throws NoSuchBeanDefinitionException;
	// 獲取Bean的類型
    @Nullable
    Class<?> getType(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException;
	// 獲取Bean的別名
    @Nullable
    Class<?> getType(String name, boolean allowFactoryBeanInit) throws NoSuchBeanDefinitionException;
    String[] getAliases(String name);
}

分析：

  • 上訴源碼中加入了中文注釋，通過它們就可以理解這些方法的含義。
  • 這里值得注意的是接口中的幾個方法：
    • 首先我們看到了多個getBean 方法，這也是IoC 容器最重要的方法之一， 它的意義是從IoC 容器中獲取Bean而從多個getBean方法中可以看到有按類型(bytype)獲取Bean 的，也有按名稱(by name)獲取 Bean 的，這就意味著在 Spring IoC 容器中，允許我們按類型或者名稱獲取 Bean。這對理解后面將講到的Spring 的依賴注入（Dependency Injection, DI） 是十分重要的。
    • isSingleton 方法則判斷 Bean 是否在 Spring IoC 中為單例。這里需要記住的是在 Spring IoC 容器中，默認的情況下， Bean 都是以單例存在的，也就是使用 getBean 方法返回的都是同一個對象。與isSingleton 方法相反的是 isPrototype 方法，如果它返回的是 true，那么當我們使用 getBean 方法獲取Bean 的時候， Spring IoC 容器就會創(chuàng)建一個新的 Bean 返回給調用者。

由于BeanFactory 的功能還不夠強大，因此 Spring 在 BeanFactory 的基礎上， 還設計了一個更為高級的接口 ApplicationContext。 它是 BeanFactory 的子接口之一， 在 Spring 的體系中 BeanFactory 和ApplicationContext 是最為重要的接口設計，在現實中我們使用的大部分 Spring IoC 容器是ApplicationContext 接口的實現類。

  1. 在圖中可以看到， ApplicationContext 接口通過繼承上級接口，進而繼承 BeanFactory 接口， 但是在BeanFactory 的基礎上，擴展了消息國際化接口（MessageSource）、環(huán)境可配置接口 （EnvironmentCapable）、應用事件發(fā)布接口（ApplicationEventPublish巳r） 和資源模式解析接口（ResourcePatternResolver），所以它的功能會更為強大。
  2. 在Spring Boot 當中我們主要是通過注解來裝配Bean到 Spring IoC 容器中，為了貼近 SpringBoot 的需要， 這里不再介紹與 XML 相關的 IoC 容器，而主要介紹一個基于注解的 IoC 容器，它就是AnnotationConfigApplicationContext，從名稱就可以看出它是一個基于注解的 IoC 容器。 之所以研究它， 是因為Spring Boot 裝配和獲取 Bean 的方法與它如出一轍。

例：創(chuàng)建一個User類，然后使用AnnotationConfigApplicationContext構建IoC容器

public class User {
	private Long id; 
	private String userName; 
/**setter and getter **/ 
}
import org.springframework.context.annotation.Bean; 
import org.springframework.context.annotation.Con f工guration ;
import com.springboot.chapter3.po] o.User;
@Configuration 
public class AppConfig { 
	@Bean(name =”user” } 
	public User ini tUser () { 
		User user= new User (); 
		user. set Id (1L) ; 
		user.setUserName (”aa”); 
		return user;
	}
}

＠Configuration 代表這是一個 Java 配置文件， Spring 的容器會根據它來生成IoC 容器去裝配Bean；@Bean 代表將 initUser 方法返回的 POJO 裝配到 IoC 容器中，而其屬性name 定義這個 Bean 的名稱，如果沒有配置它，則將方法名稱“initUser”作為 Bean 的名稱保存到Spring IoC 容器中。

import org.apache. log4j .Logger; 
import org. springframework.context.ApplicationContext; 
import org. springframework.context annotation.AnnotationConfigApplicat工onContext;
import com.springboot.chapter3.po] o .User;
public class IoCTest { 
	private static Logger log= Logger.getLogger(IoCTest.class); 
	publ工c static 飛roid main (String [] args) { 
		ApplicationContext ctx = new AnnotationConfigAppl豐cationContext(AppConfig. class);
 		User user= ctx.getBean(User.class); 
	}
}

代碼中將Java 配置文件 AppConfig 傳遞給 AnnotationConfigApplicationContext 的構造方法，這樣它就能夠讀取配置了。然后將配置里面的Bean裝配到IoC容器中，于是可以使用 getBean方法獲取對應的POJO。

二、Bean裝配

掃描裝配

上訴講訴的User對象裝配就是使用@Bean裝配。但是如果一個個的 Bean 使用注解＠Bean 注入 Spring loC 容器中，那將是一件很麻煩的事情。好在Spring 還允許我們進行掃描裝配 Bean 到 loC 容器中，對于掃描裝配而言使用的注解是＠Component和＠ComponentScan。＠Component 是標明l哪個類被掃描進入 Spring IoC 容器，而ComponentScan則是標明采用何種策略去掃描裝配Bean。

@Component(”user") 
public class User { 
	@Value("1") 
	private Long id; 
	@Value("aa"} 
	private String userName; 
/**setter and getter **/ 
}

這里的注解＠Component表明這個類將被SpringIoC 容器掃描裝配，其中配置的“user＂則是作為Bean 的名稱，當然你也可以不配置這個字符串，那么IoC容器就會把類名第一個字母作為小寫，其他不變作為Bean 名稱放入到IoC 容器中；注解＠Value則是指定具體的值，使得Spring IoC給予對應的屬性注入對應的值。為了讓SpringIoC 容器裝配這個類， 需要改造類AppConfig：

import org.springframework.context.annotat工on.ComponentScan;
import org.springframework.context.annotation Configuration; 
@Configuration 
@ComponentScan 
public class AppConfig {
}

這里加入了＠ComponentScan，意味著它會進行掃描，但是它只會掃描類AppConfig所在的當前包和其子包。也就是@ComponentScan默認掃描當前類所在包及其子包。 所以User類的位置要注意。

測試：

Applicat工onContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext{AppConfig.class) ;
User user= ctx.getBean(User.class); 
log. info(user.getid());

為了更加合理，＠ComponentScan還允許我們自定義掃描的包，我們看一下源碼：

package org.springframework.context.annotation;
import java.lang.annotation.Documented;
import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Repeatable;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;
import org.springframework.beans.factory.support.BeanNameGenerator;
import org.springframework.core.annotation.AliasFor;
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target({ElementType.TYPE})
@Documented
//在一個類中可重復定義
@Repeatable(ComponentScans.class)
public @interface ComponentScan {
	// 定義掃描的包
    @AliasFor("basePackages")
    String[] value() default {};
	//定義掃描的包
    @AliasFor("value")
    String[] basePackages() default {};
	//定義掃描的類
    Class<?>[] basePackageClasses() default {};
	//Bean name生成器
    Class<? extends BeanNameGenerator> nameGenerator() default BeanNameGenerator.class;
	//作用域解析器
    Class<? extends ScopeMetadataResolver> scopeResolver() default AnnotationScopeMetadataResolver.class;
	//作用域代理模式
    ScopedProxyMode scopedProxy() default ScopedProxyMode.DEFAULT;
	//資源匹配模式
    String resourcePattern() default "**/*.class";
	//是否啟用默認的過濾器
    boolean useDefaultFilters() default true;
	//當滿足過濾器的條件時掃描
    Filter[] includeFilters() default {};
	//當不滿足過濾器的條件時掃描
    Filter[] excludeFilters() default {};
	//是否延遲初始化
    boolean lazyInit() default false;
	//定義過濾器
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Target({})
    public @interface Filter {
   		//過濾器類型，可以按注解類型或者正則式等過濾
        FilterType type() default FilterType.ANNOTATION;
		//定義過濾的類
        @AliasFor("classes")
        Class<?>[] value() default {};
        @AliasFor("value")
        Class<?>[] classes() default {};
		//匹配方式
        String[] pattern() default {};
    }
}

分析：

  • 首先可以通過配置項basePackages定義掃描的包名，在沒有定義的情況下，它只會掃描當前包和其子包下的路徑：還可以通過basePackageClasses 定義掃描的類；
  • 其中還有 includeFilters 和 excludeFilters, includeFilters 是定義滿足過濾器（Filter）條件的 Bean 才去掃描， excludeFilters 則是排除過濾器條件的 Bean，它們都需要通過一個注解＠Filter 去定義，它有一個type 類型，這里可以定義為注解或者正則式等類型。 classes定義注解類， pattern 定義正則式類

所以得出三個掃描路徑表示：

@ComponentScan ("com.springboot.example.* ")
@ComponentScan(basePackages = {"com.springboot.example.pojo"})
@ComponentScan(basePackageClasses = {User.class} )

以及排除掃描包或類，讓其不被裝配：

//掃描example下所有包除了@Service裝配的類
//這樣，由于加入了 excludeFilters 的配置，使標注了＠Service 的類將不被 IoC 容器掃描注入，這樣就可以把它類排除到 Spring IoC容器中了。
@ComponentScan(basePackages = {"com.dragon.restart"},excludeFilters = {@ComponentScan.Filter(classes = Service.class)})

探索啟動類

事實上，之前在 Spring Boot 的注解＠SpringBootApplication 也注入了＠ComponentScan，這里不妨探索其源碼：

@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@SpringBootConfiguration
@EnableAutoConfiguration
//自定義排除的掃描類
@ComponentScan(
    excludeFilters = {@Filter(
    type = FilterType.CUSTOM,
    classes = {TypeExcludeFilter.class}
), @Filter(
    type = FilterType.CUSTOM,
    classes = {AutoConfigurationExcludeFilter.class}
)}
)
public @interface SpringBootApplication {
	//通過類型排除自動配置
    @AliasFor(
        annotation = EnableAutoConfiguration.class
    )
    Class<?>[] exclude() default {};
	//通過名稱排除自動配置類
    @AliasFor(
        annotation = EnableAutoConfiguration.class
    )
    String[] excludeName() default {};
	//定義掃描包
    @AliasFor(
        annotation = ComponentScan.class,
        attribute = "basePackages"
    )
    String[] scanBasePackages() default {};
	//定義被掃描的類
    @AliasFor(
        annotation = ComponentScan.class,
        attribute = "basePackageClasses"
    )
    Class<?>[] scanBasePackageClasses() default {};

顯然，通過它就能夠定義掃描哪些包。但是這里需要特別注意的是，它提供的exclude和excludeName兩個方法是對于其內部的自動配置類才會生效的。為了能夠排除其他類，還可以再加入＠ComponentScan以達到我們的目的。

條件裝配

  • 例如在數據庫連接池的配置中漏掉一些配置會造成數據源不能連接上。 在這樣的情況下， IoC容器如果還進行數據源的裝配， 則系統(tǒng)將會拋出異常，導致應用無法繼續(xù)。這時倒是希望IoC容器不去裝配數據源。
  • 為了處理這樣的場景， Spring 提供了＠Conditional注解幫助我們，而它需要配合另外一個接口Condition(org.springframework.context.annotation.Condition ）來完成對應的功能。

裝配的Bean:

@Bean(name = "dataSource", destroyMethod = "close" ) 
@Conditional(DatabaseConditional.class)
public DataSource getDataSource ( 
@Value("${database.driverName}") String driver, 
@Value("${database.url}") String url, 
@Value("${database.username}") String username, 
@Value("{database.password}") String password 
){ 
	Properties props= new Properties(); 
	props.setProperty("driver", driver); 
	props setProperty("url", url); 
	props.setProperty("username", username); 
	props setProperty("password", password); 
	DataSource dataSource = null; 
	try { 
		dataSource = BasicDataSourceFactory.createDataSource(props) ; 
	) catch (Exception e) { 
		e.printStackTrace();
	}
	return dataSource;
}

自定義DatabaseConditional類：

public class DatabaseConditional implements Condition { 
/**
* 數據庫裝配條件
* 
* ＠param context 條件上下文
* @param metadata 注釋類型的元數據
* ＠return true 裝配 Bean，否則不裝配
*/
@Override
public boolean matches(ConditionContext context, AnnotatedTypeMetadata metadata) { 
	//取出環(huán)境配置
	Environment env = context.getEnvironment(); 
	//判斷屬性文件是否存在對應的數據庫配置
	return env.containsProperty(”database.driverName” ) 
		&& env.containsProperty(”database.url”) 
		&& env.containsProperty(” database.username”) 
		&& env.containsProperty (”database.password");

matches 方法首先讀取其上下文環(huán)境， 然后判定是否已經配置了對應的數據庫信息。這樣，當這些都己經配置好后則返回true。這個時候Spring會裝配數據庫連接池的Bean，否則是不裝配的。

自定義Bean

  • 現實的Java 的應用往往需要引入許多來自第三方的包， 并且很有可能希望把第三方包的類對象也放入到Spring IoC 容器中，這時＠Bean注解就可以發(fā)揮作用了。
  • 例如，要引入一個DBCP數據源，我們先在pom.xml上加入項目所需要DBCP包和數據庫MySQL驅動程序的依賴。
<dependency> 
	<groupid>org.apache.commons</groupid> 
	<artifactid>commons-dbcp2</artifactid> 
</dependency> 
<dependency> 
	<groupid>mysql</groupid> 
	<artifactid>mysql-connector-ava</artifactid>
</dependency>

這樣 DBCP 和數據庫驅動就被加入到了項目中，接著將使用它提供的機制來生成數據源：

@Bean(name = "dataSource") 
@Conditional(DatabaseConditional.class)
public DataSource getDataSource (){ 
	Properties props= new Properties(); 
	props.setProperty("driver", driver); 
	props setProperty("url", url); 
	props.setProperty("username", username); 
	props setProperty("password", password); 
	DataSource dataSource = null; 
	try { 
		dataSource = BasicDataSourceFactory.createDataSource(props) ; 
	) catch (Exception e) { 
		e.printStackTrace();
	}
	return dataSource;
}

這里通過＠Bean 定義了其配置項 name 為“dataSource“，那么 Spring 就會把它返回的對象用名稱“dataSource” 保存在 loC 容器中。當然， 你也可以不填寫這個名稱，那么它就會用你的方法名稱作為Bean 名稱保存到 IoC 容器中。通過這樣，就可以將第三方包的類裝配到SpringIoC容器中了。

總結

以上就是SpringBoot的Bean裝配的詳細講解。

到此這篇關于SpringBoot詳解Bean裝配的文章就介紹到這了,更多相關SpringBoot Bean裝配內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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