Spring02_基于XML的IOC-有解無憂

本教程原始碼請訪問：tutorial_demo

上篇教程我們學習了如何使用工廠模式解耦，把物件的創建由程式員交給自定義的工廠類，在這篇教程我們將學到如何使用Spring的IOC解決程式的耦合問題，

一、什么是IOC

IOC：Inversion of Control，控制反轉，將創建物件的權力交給框架，過去創建物件由開發人員通過new的方式創建，有了IOC之后，開發人員不需要new了，只需要從Spring容器（我們可以認為是保存物件的容器）中獲取就可以了，創建物件的控制權發生了轉移，由開發人員轉移給了Spring容器或者說轉移給了Spring框架，這種控制權的轉移，我們稱之為控制反轉，

目的：減少計算機程式的耦合，解除代碼之間的依賴關系，

二、使用IOC（第一個Spring程式）

2.1、創建專案

在Idea中新建Maven工程；

工程創建完成后添加相應的坐標，

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <groupId>org.example</groupId>
    <artifactId>ioc</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    <packaging>jar</packaging>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-context</artifactId>
            <version>5.2.6.RELEASE</version>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>

2.2、添加相關類

2.2.1、創建持久層介面

package org.codeaction.dao;

public interface IAccountDao {
    void saveAccount();
}

2.2.2、創建持久層介面實作類

package org.codeaction.dao.impl;

import org.codeaction.dao.IAccountDao;

public class AccountDaoImpl implements IAccountDao {
    @Override
    public void saveAccount() {
        System.out.println("賬戶保存成功");
    }
}

2.2.3、創建業務層介面

package org.codeaction.service;

public interface IAccountService {
    void saveAccount();
}

2.2.4、創建業務層介面實作類

package org.codeaction.service.impl;

import org.codeaction.dao.IAccountDao;
import org.codeaction.dao.impl.AccountDaoImpl;
import org.codeaction.service.IAccountService;

public class AccountServiceImpl implements IAccountService {
    private IAccountDao accountDao = new AccountDaoImpl();
    @Override
    public void saveAccount() {
        accountDao.saveAccount();
    }
}

注意這個類的實作，本教程最后會說明，

2.3、添加XML組態檔

XML檔案在resource目錄下，

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
        https://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
    <!--把物件的創建交給spring來管理-->
    <bean id="accountDao" ></bean>
    <bean id="accountService" ></bean>
</beans>

bean標簽作用：配置讓Spring創建物件，默認情況下呼叫無參建構式，如果沒有無參建構式則不能創建成功，

bean標簽屬性：

id：為物件在容器中提供一個唯一標識，用于獲取物件；
class：指定類的全限定類名，用于反射創建物件，默認情況下呼叫無參建構式；
scope：指定物件的作用范圍，默認是singleton（單例），3.1中會講到；
init-method：指定類中的初始化方法名稱；
destroy-method：指定類中銷毀方法名稱，

2.4、添加測驗類

創建帶有main方法的類，用來進行測驗

package org.codeaction.ui;

import org.codeaction.dao.IAccountDao;
import org.codeaction.service.IAccountService;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;

public class AccountUI {
    public static void main(String[] args) {
        //1.獲取核心容器物件
        ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("beans.xml");
        //2.根據id獲取Bean物件，這個id是在bean標簽中配置的id
        IAccountService accountService = (IAccountService) context.getBean("accountService");
        IAccountDao accountDao = context.getBean("accountDao", IAccountDao.class);

        System.out.println(accountService);
        System.out.println(accountDao);
        accountService.saveAccount();
    }
}

運行main方法，控制臺輸出如下：

org.codeaction.service.impl.AccountServiceImpl@754ba872
org.codeaction.dao.impl.AccountDaoImpl@146ba0ac
賬戶保存成功

2.4.1、BeanFactory和ApplicationContext的區別

BeanFactory是Spring容器中的頂層介面，ApplicationContext是它的子介面；
ApplicationContext只要一讀取組態檔，默認情況下就會創建物件；
BeanFactory什么時候使用時候創建物件；
ApplicationContext用來創建單例物件，BeanFactory用來創建多例物件，

2.4.2、ApplicationContext介面的實作類

ClassPathXmlApplicationContext可以加載類路徑下的組態檔，要求組態檔必須在類路徑下，不在的話，加載不了，
FileSystemXmlApplicationContext可以加載磁盤任意路徑下的組態檔(必須有訪問權限）
AnnotationConfigApplicationContext用于讀取注解創建容器的，后面的文章會講到，

三、深入說明

3.1、bean的作用范圍和生命周期

bean的作用范圍由bean標簽中的scope屬性設定，scope屬性可以有如下值：

singleton：默認值，單例的；
prototype：多例的；
request：web專案中，Spring創建一個Bean的物件，將物件存入到request域中；
session：web專案中，Spring創建一個Bean的物件，將物件存入到session域中；
global session：web專案中，應用在Portlet環境，如果沒有Portlet環境那么globalSession相當于session，

下面我們重點說一下singleton和prototype，

3.1.1、singleton

一個應用只有一個物件的實體，它的作用范圍就是整個應用，
生命周期：

物件出生：當應用加載，創建容器時，物件就被創建了；
物件活著：只要容器在，物件一直活著；
物件死亡：當應用卸載，銷毀容器時，物件就被銷毀了，

3.1.2、prototype

每次訪問物件時，都會重新創建物件實體，
生命周期：

物件出生：當使用物件時，創建新的物件實體；
物件活著：只要物件在使用中，就一直活著；
物件死亡：當物件長時間不用時，被Java的垃圾回收器回收了，

3.1.3、案例（代碼基于第一個Spring程式）

3.1.3.1、修改業務層實作類

添加init和destroy方法

package org.codeaction.dao.impl;

import org.codeaction.dao.IAccountDao;

public class AccountDaoImpl implements IAccountDao {
    @Override
    public void saveAccount() {
        System.out.println("賬戶保存成功");
    }

    public void init() {
        System.out.println("dao init");
    }

    public void destroy() {
        System.out.println("dao destroy");
    }
}

3.1.3.2、修改持久層實作類

添加init和destroy方法

package org.codeaction.dao.impl;

import org.codeaction.dao.IAccountDao;

public class AccountDaoImpl implements IAccountDao {
    @Override
    public void saveAccount() {
        System.out.println("賬戶保存成功");
    }

    public void init() {
        System.out.println("dao init");
    }

    public void destroy() {
        System.out.println("dao destroy");
    }
}

3.1.3.3、修改XML組態檔

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
        https://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
    <!--把物件的創建交給spring來管理-->
    <!--配置bean時指定初始化和銷毀方法及作用范圍-->
    <bean
            id="accountDao"
            
            scope="singleton"
            init-method="init"
            destroy-method="destroy"></bean>
    <bean
            id="accountService"
            
            scope="prototype"
            init-method="init"
            destroy-method="destroy"></bean>
</beans>

3.1.3.4、修改測驗類

package org.codeaction.ui;

import org.codeaction.dao.IAccountDao;
import org.codeaction.service.IAccountService;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;

public class AccountUI {
    public static void main(String[] args) {
        //1.獲取核心容器物件
        ClassPathXmlApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("beans.xml");
        //2.根據id獲取Bean物件，這個id是在bean標簽中配置的id
        IAccountService accountService1 = (IAccountService) context.getBean("accountService");
        IAccountDao accountDao1 = (IAccountDao) context.getBean("accountDao");
        IAccountService accountService2 = (IAccountService) context.getBean("accountService");
        IAccountDao accountDao2 = (IAccountDao) context.getBean("accountDao");

        System.out.println("accountDao1 == accountDao2 ? " + (accountDao1 == accountDao2));
        System.out.println("accountService1 == accountService2 ? " + (accountService1 == accountService2));
        //容器銷毀
        context.close();
    }
}

單步除錯該程式，輸出如下：

dao init
service init
service init
accountDao1 == accountDao2 ? true
accountService1 == accountService2 ? false
dao destroy

通過輸出我們驗證了：

singleton的bean物件在容器中只會創建一次，并且創建容器時，就被創建了；
prototype的bean物件在容器中能夠創建多次，當使用時，就創建新的物件；
singleton的bean物件在容器銷毀時，也被銷毀；
prototype的bean物件會被垃圾回收（通過控制臺觀察不到），

3.2、實體化bean的三種方式

3.2.1、三種方式說明

使用默認無參建構式；
使用靜態工廠的方法創建物件；
使用實體工廠的方法創建物件，

3.2.2、案例（代碼基于第一個Spring程式）

3.2.2.1、創建靜態工廠類

package org.codeaction.factory;

import org.codeaction.service.IAccountService;
import org.codeaction.service.impl.AccountServiceImpl;

/**
 * 模擬一個靜態工廠，創建業務層實作類
 */
public class StaticFactory {
    public static IAccountService  createAccountService() {
        return new AccountServiceImpl();
    }
}

3.2.2.2、創建實體工廠類

package org.codeaction.factory;

import org.codeaction.service.IAccountService;
import org.codeaction.service.impl.AccountServiceImpl;

/**
 * 模擬一個實體工廠，創建業務層實作類
 * 此工廠創建物件，必須現有工廠實體物件，再呼叫方法
 */
public class InstanceFactory {
    public IAccountService createAccountService(){
        return new AccountServiceImpl();
    }
}

3.2.2.3、修改XML組態檔

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
        https://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
    <!-- 方式1：使用默認的無參構造方式 -->
    <bean id="accountService1" ></bean>

    <!--
        方式2：使用靜態工廠的方法創建物件
        id屬性：指定bean的id，用于從容器中獲取
        class屬性：指定靜態工廠的全限定類名
        factory-method屬性：指定生產物件的靜態方法
    -->
    <bean
	id="accountService2"
        
        factory-method="createAccountService"></bean>
    <!--
        方式3：使用實體工廠的方法創建物件
        先把工廠的創建交給spring來管理，
        然后在使用工廠的bean來呼叫里面的方法，
        factory-bean屬性：用于指定實體工廠bean的id，
        factory-method屬性：用于指定實體工廠中創建物件的方法，
    -->
    <bean id="factory" ></bean>
    <bean id="accountService3" factory-bean="factory" factory-method="createAccountService"></bean>
</beans>

3.2.2.4、修改測驗類

package org.codeaction.ui;

import org.codeaction.dao.IAccountDao;
import org.codeaction.service.IAccountService;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;

public class AccountUI {
    public static void main(String[] args) {
        //1.獲取核心容器物件
        ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("beans.xml");
        //2.根據id獲取Bean物件，這個id是在bean標簽中配置的id
        IAccountService accountService1 = (IAccountService) context.getBean("accountService1");
        IAccountService accountService2 = (IAccountService) context.getBean("accountService2");
        IAccountService accountService3 = (IAccountService) context.getBean("accountService3");

        System.out.println(accountService1);
        System.out.println(accountService2);
        System.out.println(accountService3);
    }
}

運行測驗類，控制臺輸出如下：

org.codeaction.service.impl.AccountServiceImpl@42dafa95
org.codeaction.service.impl.AccountServiceImpl@6500df86
org.codeaction.service.impl.AccountServiceImpl@402a079c

四、目前存在的問題

通過這篇教程的學習，我們對IOC有了一個初步的認識，通過IOC將物件創建的權力交給Spring容器，實作控制權的轉移，本篇教程2.2.4中，創建業務層介面的實作類，里面的屬性依然使用new物件的方式賦值，在這里依然沒有解耦，service和dao的物件依然攪在一起，那么怎么解決這個問題呢？下一篇我們將學習DI（依賴注入），DI就可以解決目前存在的問題，

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標籤：Java

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