转 Spring的核心机制实例详细介绍--依赖注入简介

Spring能有效地组织J2EE应用各层的对象。不管是控制层的Action对象,还是业务层的Service对象,还是持久层的DAO对象,都可在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起,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,各层对象的调用完全面向接口。当系统需要重构时,代码的改写量将大大减少。
  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起,而不是以硬编码的方式耦合在一起。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(可能是一个Java实例,调用者)需要另一个角色(另一个Java实例,被调用者)的协助时,在传统的程序设计过程中,通常由调用者来创建被调用者的实例。但在Spring里,创建被调用者的工作不再由调用者来完成,因此称为控制反转;创建被调用者实例墓ぷ魍ǔS蒘pring容器来完成,然后注入调用者,因此也称为依赖注入。

  不管是依赖注入,还是控制反转,都说明Spring采用动态、灵活的方式来管理各种对象。对象与对象之间的具体实现互相透明。在理解依赖注入之前,看如下这个问题在各种社会形态里如何解决:一个人(Java实例,调用者)需要一把斧子(Java实例,被调用者)。

  (1)原始社会里,几乎没有社会分工。需要斧子的人(调用者)只能自己去磨一把斧子(被调用者)。对应的情形为:Java程序里的调用者自己创建被调用者。

  (2)进入工业社会,工厂出现。斧子不再由普通人完成,而在工厂里被生产出来,此时需要斧子的人(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,需要斧子的人不需要找到工厂,坐在家里发出一个简单指令:需要斧子。斧子就自然出现在他面前。对应Spring的依赖注入。

  第一种情况下,Java实例的调用者创建被调用的Java实例,必然要求被调用的Java类出现在调用者的代码里。无法实现二者之间的松耦合。

  第二种情况下,调用者无须关心被调用者具体实现过程,只需要找到符合某种标准(接口)的实例,即可使用。此时调用的代码面向接口编程,可以让调用者和被调用者解耦,这也是工厂模式大量使用的原因。但调用者需要自己定位工厂,调用者与特定工厂耦合在一起。

  第三种情况下,调用者无须自己定位工厂,程序运行到需要被调用者时,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,二者之间的依赖关系由Spring提供。

所谓依赖注入,是指程序运行过程中,如果需要调用另一个对象协助时,无须在代码中创建被调用者,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,完全支持对POJO之间依赖关系的管理。依赖注入通常有两种: 

  ·设值注入。

  ·构造注入。

  设值注入

  设值注入是指通过setter方法传入被调用者的实例。这种注入方式简单、直观,因而在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();

  然后是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实例组织在一起。配置文件如下所示:

 

<!-- 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">
<!-- 以上三行对所有的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元素用来指定需要容器注入的属性,axe属性需要容器注入此处是设值注入,因此Chinese类必须拥有setAxe方法 -->
<property name="axe">
<!-- 此处将另一个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,可以看到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。通过配置文件的指定,Spring能精确地为每个bean注入属性。因此,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会自动接管每个bean定义里的property元素定义。Spring会在执行无参数的构造器后、创建默认的bean实例后,调用对应的setter方法为程序注入属性值。property定义的属性值将不再由该bean来主动创建、管理,而改为被动接收Spring的注入。 

  每个bean的id属性是该bean的惟一标识,程序通过id属性访问bean,bean与bean的依赖关系也通过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
 ...{
  //因为是独立的应用程序,显式地实例化Spring的上下文。
  ApplicationContext ctx = new FileSystemXmlApplicationContext("bean.xml");
  //通过Person bean的id来获取bean实例,面向接口编程,因此
  //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();
 }

  程序的执行结果如下:

  石斧砍柴好慢

  主程序调用Person的useAxe()方法时,该方法的方法体内需要使用Axe的实例,但程序里没有任何地方将特定的Person实例和Axe实例耦合在一起。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实例不仅不需要了解Axe实例的具体实现,甚至无须了解Axe的创建过程。程序在运行到需要Axe实例的时候,Spring创建了Axe实例,然后注入给需要Axe实例的调用者。Person实例运行到需要Axe实例的地方,自然就产生了Axe实例,用来供Person实例使用。

  调用者不仅无须关心被调用者的实现过程,连工厂定位都可以省略(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和其他第三方类库 -->
 <FILESET dir=....lib>
  <INCLUDE name="*.jar" />
 </FILESET>
 <!-- 同时还需要引用已经编译过的class文件-->
 <PATHELEMENT path="." />
</PATH>
<!-- 编译全部的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">
 <!-- 指定需要编译的源文件的存放位置 -->
 <SRC path="." />
 <!-- 指定编译这些java文件需要的类库位置-->
 <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文件需要的类库位置-->
 <CLASSPATH refid="classpath" />
</JAVA>
</TARGET>
</PROJECT>
  如果需要改写Axe的实现类。或者说,提供另一个实现类给Person实例使用。Person接口、Chinese类都无须改变。只需提供另一个Axe的实现,然后对配置文件进行简单的修改即可。

Axe的另一个实现如下://Axe的另一个实现类 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";
 }


  然后,修改原来的Spring配置文件,在其中增加如下一行:

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

  该行重新定义了一个Axe的实现:SteelAxe。然后修改chinese bean的配置,将原来传入stoneAxe的地方改为传入steelAxe。也就是将

<REF local="”stoneAxe”/"> 

  改成

<REF local="”steelAxe”/"> 

  此时再次执行程序,将得到如下结果:

  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相当简单,对象与对象之间的依赖关系从代码里分离出来,通过配置文件动态管理。

  构造注入

  所谓构造注入,指通过构造函数来完成依赖关系的设定,而不是通过setter方法。对前面代码Chinese类做简单的修改,修改后的代码如下:

  //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做简单的修改,修改后的配置文件如下:

<!-- 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">
<!-- 以上三行对所有的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>
     <constructor-arg><ref bean="steelAxe"></constructor-arg>
</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完全一样。区别在于:创建Person实例中Axe属性的时机不同——设值注入是现创建一个默认的bean实例,然后调用对应的构造方法注入依赖关系。而构造注入则在创建bean实例时,已经完成了依赖关系。

http://www.java125.cn/article.asp?id=162&page=1#comm_top

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