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通俗易懂的spring的依賴注入(和控制反轉)的講解。

Spring 能有效地組織J2EE應用各層的物件。不管控制層的Action物件,還是業務層的Service物件,還是持久層的DAO物件,都可在Spring管理下有機地協調、執行。Spring將各層的物件以鬆耦合的方式組織在一起,Action物件無須關心Service物件的具體實現,Service象無須關心持久層物件的具體實現,各層物件的呼叫完全面向介面。當系統需要重構時,程式碼的改寫量將大大減少。

上面所說的一切都得宜於Spring的核心機制,依賴注入依賴注入beanbean之間以配置檔案組織在一起,而不是以硬編碼的方式耦合在一起。理解依賴注入

依賴注入(Dependency Injection)

和控制反轉(Inversion of Control)同一個概念。具體含義:當某個角色(可能一個Java例項,呼叫者)需要另一個角色(另一個Java例項,被呼叫者)的協助時,在傳統的程式設計過程中,通常由呼叫者來建立被呼叫者的例項。但在Spring裡,建立被呼叫者的工作不再由呼叫者來完成,因此稱為控制反轉;建立被呼叫者例項的工作通常由Spring容器來完成,然後注入呼叫者,因此也稱為依賴注入

不管是依賴注入,還是控制反轉,都說明Spring採用動態、靈活的方式來管理各種物件。物件與物件之間的具體實現互相透明。在理解依賴注入之前,看如下這個問題在各種社會形態裡如何解決:一個人(Java例項,呼叫者
)需要一把斧子(Java例項,被呼叫者)

(1)
原始社會裡,幾乎沒有社會分工。需要斧子的人(呼叫者)只能自己去磨一把斧子(被呼叫者)。對應的情形為:Java程式裡的呼叫者自己建立被呼叫者。

(2)
進入工業社會,工廠出現。斧子不再由普通人完成,而在工廠裡被生產出來,此時需要斧子的人(呼叫者)找到工廠,購買斧子,無須關心斧子的製造過程。對應Java程式的簡單工廠的設計模式。

(3)
進入按需分配社會,需要斧子的人不需要找到工廠,坐在家裡發出一個簡單指令:需要斧子。斧子就自然出現在他面前。對應Spring依賴注入

第一種情況下,Java例項的呼叫者建立被呼叫的Java例項,必然要求被呼叫的Java
類出現在呼叫者的程式碼裡。無法實現二者之間的鬆耦合。

第二種情況下,呼叫者無須關心被呼叫者具體實現過程,只需要找到符合某種標準(介面)的例項,即可使用。此時呼叫的程式碼面向介面程式設計,可以讓呼叫者和被呼叫者解耦,這也是工廠模式大量使用的原因。但呼叫者需要自己定位工廠,呼叫者與特定工廠耦合在一起。

第三種情況下,呼叫者無須自己定位工廠,程式執行到需要被呼叫者時,系統自動提供被呼叫者例項。事實上,呼叫者和被呼叫者都處於Spring的管理下,二者之間的依賴關係由Spring提供。

所謂依賴注入指程式執行過程中,如果需要呼叫另一個物件協助時,無須在程式碼中建立被呼叫者,而是依賴於外部的注入Spring依賴注入對呼叫者和被呼叫者幾乎沒有任何要求,完全支援對POJO之間依賴關係的管理。依賴注入通常有兩種:

·
設值注入

·
構造注入

設值注入

  設值注入是指通過setter方法傳入被呼叫者的例項。這種注入方式簡單、直觀,因而在Spring依賴注入裡大量使用。看下面程式碼,Person的介面

//定義Person介面
public interface Person
{
//Person接口裡定義一個使用斧子的方法
public void useAxe();
}


然後Axe的介面

//定義Axe介面
public interface Axe
{
//Axe接口裡有個砍的方法
public void chop();
}


Person
的實現類

//Chinese實現Person介面

public class Chinese implements Person
{
//面向Axe介面程式設計,而不是具體的實現類
private Axe axe;
//預設的構造器
public Chinese()
{}
//設值注入所需的setter方法
public void setAxe(Axe axe)
{
this.axe = axe;
}
//實現Person介面的useAxe方法
public void useAxe()
{
System.out.println(axe.chop());
}
}


Axe
的第一個實現類

//Axe的第一個實現類 StoneAxe

public class StoneAxe implements Axe
{
//預設構造器
public StoneAxe()
{}
//實現Axe介面的chop方法
public String chop()
{
return "石斧砍柴好慢";
}
}


下面採用Spring的配置檔案將Person例項和Axe例項組織在一起。配置檔案如下所示:

<!-- 下面標準的XML檔案頭 -->
<?xml version="1.0" encoding="gb2312"?>
<!-- 下面一行定義Spring的XML配置檔案的dtd -->
"http://www.springframework.org/dtd/spring-beans.dtd">
<!-- 以上三行對所有的Spring配置檔案都相同的 -->
<!-- Spring配置檔案的根元素 -->
<BEANS>
<!—定義第一bean,該bean的idchinese, class指定該bean例項的實現類 -->
<BEAN class=lee.Chinese id=chinese>
<!-- property元素用來指定需要容器注入的屬性,axe屬性需要容器注入此處設值注入,因此Chinese類必須擁有setAxe方法 -->

 

<property name="axe">
<!-- 此處將另一個bean的引用注入給chinese bean -->
<REF local="”stoneAxe”/">
</property>
</BEAN>
<!-- 定義stoneAxe bean -->
<BEAN class=lee.StoneAxe id=stoneAxe />
</BEANS>


從配置檔案中,可以看到Spring管理bean的靈巧性。beanbean之間的依賴關係放在配置檔案裡組織,而不是寫在程式碼裡。通過配置檔案的指定,Spring能精確地為每個bean注入屬性。因此,配置檔案裡的beanclass元素,不能僅僅介面,而必須真正的實現類。

Spring
會自動接管每個bean定義裡的property元素定義。Spring會在執行無引數的構造器後、建立預設的bean例項後,呼叫對應setter方法為程式注入屬性值。property定義的屬性值將不再由該bean來主動建立、管理,而改為被動接收Spring注入

每個beanid屬性bean的惟一標識,程式通過id屬性訪問beanbeanbean依賴關係也通過id屬性完成。

下面看主程式部分:

public class BeanTest
{
//主方法,程式的入口
public static void main(String[] args)throws Exception
{
//因為獨立的應用程式,顯式地例項化Spring的上下文。
ApplicationContext ctx = new FileSystemXmlApplicationContext("bean.xml");
//通過Person bean的id來獲取bean例項,面向介面程式設計,因此
//此處強制型別轉換為介面型別
Person p = (Person)ctx.getBean("chinese");
//直接執行Person的userAxe()方法。
p.useAxe();
}
}


程式的執行結果如下:

石斧砍柴好慢

主程式呼叫PersonuseAxe()方法時,該方法的方法體內需要使用Axe的例項,但程式裡沒有任何地方將特定的Person例項和Axe例耦合在一起。或者說,程式裡沒有為Person例項傳入Axe的例項,Axe例項由Spring在執行期間動態注入

Person
例項不僅不需要了解Axe例項的具體實現,甚至無須瞭解Axe的建立過程。程式在執行到需要Axe例項的時候,Spring建立了Axe 例項,然後注入給需要Axe例項的呼叫者。Person例項執行到需要Axe例項的地方,自然就產生了Axe例項,用來供Person例項使用。

呼叫者不僅無須關心被呼叫者的實現過程,連工廠定位都可以省略(真是按需分配啊!)。下面也給出使用Ant編譯和執行該應用的簡單指令碼:

<?xml version="1.0"?>
<!-- 定義編譯該專案的基本資訊-->
<PROJECT name="spring" default="." basedir=".">
<!-- 定義編譯和執行該專案時所需的庫檔案 -->
<PATH id=classpath>
<!-- 該路徑下存放spring.jar和其他第三方類庫 -->
<FILESET dir=../../lib>
<INCLUDE name="*.jar" />
</FILESET>
<!-- 同時還需要引用已經編譯過的class檔案-->
<PATHELEMENT path="." />
</PATH>
<!-- 編譯全部的java檔案-->
<TARGET description="Compile all source code" name="compile">
<!-- 指定編譯後的class檔案的存放位置 -->
<JAVAC debug="true" destdir=".">
deprecation="false" optimize="false" failonerror="true">
<!-- 指定需要編譯的原始檔的存放位置 -->
<SRC path="." />
<!-- 指定編譯這些java檔案需要的類庫位置-->
<CLASSPATH refid="classpath" />
</JAVAC>
</TARGET>
<!-- 執行特定的主程式 -->
<TARGET description="run the main class" name="run" depends="compile">
<!-- 指定執行的主程式:lee.BeanTest。-->
<JAVA failonerror="true" fork="yes" classname="lee.BeanTest">
<!-- 指定執行這些java檔案需要的類庫位置-->
<CLASSPATH refid="classpath" />
</JAVA>
</TARGET>
</PROJECT>


如果需要改寫Axe的實現類。或者說,提供另一個實現類給Person例項使用。Person介面、Chinese類都無須改變。只需提供另一個Axe的實現,然後對配置檔案進行簡單的修改即可。

Axe
的另一個實現如下:

//Axe的另一個實現類 SteelAxe
public class SteelAxe implements Axe
{
//預設構造器
public SteelAxe()
{}
//實現Axe介面的chop方法
public String chop()
{
return "鋼斧砍柴真快";
}
}


然後,修改原來的Spring配置檔案,在其中增加如下一行:

<!-- 定義一個steelAxe bean-->
<BEAN class=lee.SteelAxe id=steelAxe />


該行重新定義了一個Axe的實現:SteelAxe。然後修改chinese bean的配置,將原來傳入stoneAxe的地方改為傳入steelAxe。也就是將

<REF local="”stoneAxe”/">


改成

<REF local="”steelAxe”/">


此時再次執行程式,將得到如下結果:

鋼斧砍柴真快

Person
Axe之間沒有任何程式碼耦合關係,beanbean之間的依賴關係由Spring管理。採用setter方法為目標bean注入屬性的方式,稱為設值注入

業務物件的更換變得相當簡單,物件與物件之間的依賴關係從程式碼裡分離出來,通過配置檔案動態管理。

構造注入

  所謂構造注入,指通過建構函式來完成依賴關係的設定,而不是通過setter方法。對前面程式碼Chinese類做簡單的修改,修改後的程式碼如下:

//Chinese實現Person介面
public class Chinese implements Person
{
//面向Axe介面程式設計,而不是具體的實現類
private Axe axe;
//預設的構造器
public Chinese()
{}
//構造注入所需的帶引數的構造器
public Chinse(Axe axe)
{
this.axe = axe;
}
//實現Person介面的useAxe方法
public void useAxe()
{
System.out.println(axe.chop());
}
}


此時無須Chinese類裡的setAxe方法,構造Person例項時,SpringPerson例項注入依賴Axe例項。構造注入的配置檔案也需做簡單的修改,修改後的配置檔案如下:

<!-- 下面標準的XML檔案頭 -->
<xml version="1.0" encoding="gb2312"?>
<!-- 下面一行定義Spring的XML配置檔案的dtd -->
"http://www.springframework.org/dtd/spring-beans.dtd">
<!-- 以上三行對所有的Spring配置檔案都相同的 -->
<!-- Spring配置檔案的根元素 -->
<BEANS>
<!—定義第一個bean,該bean的idchinese, class指定該bean例項的實現類 -->
<BEAN class=lee.Chinese id=chinese>
</BEAN>
<!-- 定義stoneAxe bean -->
<BEAN class=lee.SteelAxe id=steelAxe />
</BEANS>


執行效果與使用steelAxe設值注入時的執行效果完全一樣。區別在於:建立Person例項中Axe屬性的時機不同——設值注入是現建立一個預設的bean例項,然後呼叫對應的構造方法注入依賴關係。而構造注入則在建立bean例項時,已經完成了依賴關係的