Spring框架中的控制反转

spring框架中的控制反转

控制反转（ioc）和依赖注入（di）是spring框架中的两个基本概念。传统上，对象负责创建和管理它们自己的依赖关系。然而，ioc 通过将对象创建和依赖管理的控制权移交给像 spring 这样的框架来翻转这一责任。

这种转变有几个优点：

更容易的实现交换：只需对代码库进行最小的更改即可交换不同的实现。
增加模块化：应用程序组件变得更加模块化，促进关注点分离。
增强的可测试性：组件可以单独测试，这简化了模拟和其他测试策略。

ioc 可以通过各种机制来实现，包括工厂模式、策略模式或服务定位器模式等设计模式。然而，实现 ioc 最常见、最强大的方法是通过依赖注入。

了解依赖注入

依赖注入（di）是一种框架将依赖项注入对象而不是对象本身创建依赖项的技术。 spring中有不同类型的di：

构造函数注入：通过类的构造函数提供依赖关系。
setter 注入：通过 setter 方法注入依赖项。
字段注入：使用注释直接将依赖项分配给字段。

例如，在一个简单的服务类中，您可能会看到如下内容：

@service
public class orderservice {

    private final paymentservice paymentservice;

    @autowired
    public orderservice(paymentservice paymentservice) {
        this.paymentservice = paymentservice;
    }

    public void processorder(order order) {
        paymentservice.processpayment(order.getpaymentdetails());
    }
}

这里，paymentservice 通过构造函数注入注入到 orderservice 中，这种方式通常因其依赖关系清晰且易于测试而受到青睐。

ioc 容器：beanfactory 与 applicationcontext

spring提供了一个ioc容器，负责管理bean（spring管理的对象）的生命周期。这个容器的基本接口是beanfactory。然而，大多数应用程序使用 applicationcontext，它扩展了 beanfactory 并提供了附加功能。

bean工厂

基本 ioc 容器：它提供创建和管理 bean 的基本功能。
延迟初始化：bean 在首次请求时创建。

应用上下文

高级ioc容器：除了beanfactory的基本功能外，它还提供：
- 国际化 (i18n) 支持
- 事件传播和处理
- 异步请求处理
- 与面向方面编程（aop）集成
急切初始化：bean 可以在应用程序启动时实例化，使其可供立即使用。

例子：

// getting a bean from the applicationcontext
applicationcontext context = new classpathxmlapplicationcontext("applicationcontext.xml");
mybean mybean = context.getbean(mybean.class);

在此示例中，applicationcontext 用于检索 bean。如果您使用基本的 beanfactory，它将提供类似的功能，但没有 applicationcontext 的额外好处。

访问应用程序上下文

访问当前applicationcontext有两种常用的方式：

autowired：将 applicationcontext 直接注入到您的组件中。
```
@autowired
private applicationcontext applicationcontext;
```

applicationcontextaware：实现applicationcontextaware接口，它允许您根据需要检索applicationcontext。

public class mybean implements applicationcontextaware {
    private applicationcontext applicationcontext;

    @override
    public void setapplicationcontext(applicationcontext context) throws beansexception {
        this.applicationcontext = context;
    }
}

spring应用程序的生命周期

当 spring 应用程序启动时，会发生一系列步骤：

处理环境变量和属性：创建环境对象，合并 application.properties 或 application.yml 中的设置。
创建applicationcontext：确定并实例化适当的applicationcontext类型。例如，spring boot 应用程序可以使用 annotationconfigservletwebserverapplicationcontext 进行基于 java 的配置。
加载 bean 定义：spring 从多个源加载 bean 定义，例如带注释的类、@configuration 类或 xml 文件。每个 bean 定义都包含有关 bean 的类型、范围、依赖项和生命周期回调的信息。
处理 beanfactorypostprocessors：这些处理器在创建实际 bean 之前修改 bean 定义。
依赖关系解析和 bean 创建：applicationcontext 解析依赖关系并创建 bean。如果一个 bean 依赖于其他 bean，则首先创建这些依赖关系。

spring 中的 bean 作用域

spring 支持各种 bean 作用域，它们定义容器内 bean 的生命周期和可见性：

singleton（默认）：为整个应用程序上下文创建 bean 的单个实例。
原型：每次请求bean时都会创建一个新实例。
request：为每个 http 请求（web 应用程序）创建一个新的 bean 实例。
session：为每个 http 会话（web 应用程序）创建一个新的 bean 实例。

例子：

@bean
@scope("prototype")
public myprototypebean myprototypebean() {
    return new myprototypebean();
}

在此示例中，每次从容器请求时都会创建一个新的 myprototypebean 实例。

bean 作用域中的代理对象

考虑一个单例范围的 bean 依赖于原型范围的 bean 的场景。通常，原型 bean 仅在单例初始化期间创建一次。为了确保每次都提供原型 bean 的新实例，spring 使用代理对象。

代理示例：

@component
@scope(value = "singleton")
public class singletonbean {

    @autowired
    @scope(value = "prototype", proxymode = scopedproxymode.target_class)
    private prototypebean prototypebean;

    public void showmessage() {
        system.out.println(prototypebean.getmessage());
    }
}

这里，scopedproxymode.target_class 确保每次调用 getmessage() 时都会返回一个新的 prototypebean 实例。

spring框架和spring boot之间的区别

spring boot 是 spring 框架的扩展，可简化新 spring 应用程序的设置和开发。它提供：

嵌入式应用程序服务器：使用嵌入式 tomcat、jetty 或 undertow 轻松将 spring 应用程序作为独立应用程序运行。
自动配置：根据类路径和其他设置自动配置bean。
简化打包：将应用程序打包为可执行 jar 或 war。
集成监控和运行状况检查：用于监控应用程序运行状况和状态的内置端点。

spring boot 中的自动配置

自动配置是 spring boot 中的一项强大功能，它可以根据类路径中的依赖项为您配置许多内容。这是由条件注释控制的，例如：

@conditionalonclass
@conditionalonmissingclass
@conditionalonbean
@conditionalonmissingbean

例子：

例如，如果你的类路径中有 jackson，spring boot 将自动配置一个用于 json 序列化的 objectmapper：

@configuration
@conditionalonclass(objectmapper.class)
public class jacksonautoconfiguration {
    // configuration details...
}

如果存在 objectmapper，则会自动应用此配置。否则，将被跳过。

查看活动的自动配置

您可以通过将以下内容添加到 application.properties 来在启动期间记录活动的自动配置：

logging.level.org.springframework.boot.autoconfigure=DEBUG

这将生成一份详细的报告，显示哪些配置已应用，哪些未应用，帮助您排除故障或了解应用程序的配置。

结论

控制反转和依赖注入是核心概念，它们实现了灵活性、模块化和可测试性，使 spring 变得如此强大。通过了解 spring 的 ioc 容器如何工作、如何管理 bean 以及 spring boot 如何扩展这些功能，您可以更高效地开发健壮、可维护的应用程序。

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