Spring 依赖注入原理学习

首先我们来看看 Spring 参考文档的 11.2.6. 执行SQL语句 这里有个代码片断:

import javax.sql.DataSource;
import org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate;

public class ExecuteAStatement {

    private JdbcTemplate jt;
    private DataSource dataSource;

    public void doExecute() {
        jt = new JdbcTemplate(dataSource);
        jt.execute("create table mytable (id integer, name varchar(100))");
    }

    public void setDataSource(DataSource dataSource) {
        this.dataSource = dataSource;
    }
}

这个就是普通的 Java 类, 再参考 11.2.4. DataSource接口, 这里的另一个代码片断:
DriverManagerDataSource dataSource = new DriverManagerDataSource();
dataSource.setDriverClassName("org.hsqldb.jdbcDriver");
dataSource.setUrl("jdbc:hsqldb:hsql://localhost:");
dataSource.setUsername("sa");
dataSource.setPassword("");

当然上面的连接方式可以配置成我们课程里面介绍的 MyEclipse Derby 的数据库连接:
org.apache.derby.jdbc.ClientDriver
jdbc:derby://localhost:1527/myeclipse;create=true
app
app

我们可以写一个测试类来执行代码:

import org.springframework.jdbc.datasource.DriverManagerDataSource;

public class TestTemplate {
  public static void main(String[] args) {
    // 新建一个数据源对象
    DriverManagerDataSource dataSource = new DriverManagerDataSource();
    dataSource.setDriverClassName("org.hsqldb.jdbcDriver");
    dataSource.setUrl("jdbc:hsqldb:hsql://localhost:");
    dataSource.setUsername("sa");
    dataSource.setPassword("");
   
    // 新建一个ExecuteAStatement 对象
    ExecuteAStatement eas = new ExecuteAStatement();
    // 给执行表达式的对象关联数据源(也就是常说的注入, 通过 JavaBean 的 setXxx 方法关联起来)
    eas.setDataSource(dataSource);
    // 执行功能代码
    eas.doExecute();
  }
}

这个代码可以跑通, 就是普通的编程方式, 大家可以去看刚才介绍的文档附近的详细说明.

那么如果用 Spring 来做, 代码会变成这样:
ExecuteAStatement 类代码保持不变, 多了个 beans.xml:
<?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 http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-2.0.xsd">

<bean id="userDAO" class="ExecuteAStatement">
  <property name="dataSource">
   <ref bean="myDataSource" />
  </property>
</bean>

<bean id="myDataSource"
  class="org.springframework.jdbc.datasource.DriverManagerDataSource">
  <property name="driverClassName">
      <value>org.hsqldb.jdbcDriver</value>
  </property>
 
  <property name="url">
      <value>jdbc:hsqldb:hsql://localhost:</value>
  </property>
 
  <property name="username">
      <value>sa</value>
  </property>
 
  <property name="password">
      <value></value>
  </property>     
</bean>

</beans>

测试类:

import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;

public class Test {

public static void main(String[] args) throws IOException {
  ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("beans.xml");
  ExecuteAStatement eas =(ExecuteAStatement)context.getBean("userDAO");
      // 执行功能代码
      eas.doExecute();
}
}

和上面的 TestTemplate 类相比, 就会发现 new DriverManagerDataSource() 这个过程不用我们写了, 运行的时候会发现一切都执行的好好的, 也就是常说的 ExecuteAStatement 的 dataSource 这个属性被注入了.

那么这个过程到底该如何理解呢? Spring 是一个对象池, 可以简化为一个 Map, 存多个主键和对象的映射. 那么 Spring 运行的过程中, 会根据 beans.xml 一步步进行必要的解析工作:

Map springEngine = new HashMap();

OK, 解析到了
<bean id="userDAO" class="ExecuteAStatement">, 发现 bean 定义, 那就新建一个实例存到对象池里吧, 主键就是 userDAO, 值就是对象:
ExecuteAStatement bean1 = new ExecuteAStatement();
springEngine.put("userDAO", bean1);

再往下执行, 发现 property 定义:
<property name="dataSource">
到了这里, 就知道应该调用 bean1.setDataSource(DataSource) 方法了. 可以接着执行, 发现
<ref bean="myDataSource" />, 哦, 这个方法的参数还没有呢, 是个 bean 的引用, 好了, 要调用这个方法, 还是先 new 一个名字为 myDataSource 的 bean2 吧. 就跳到下面寻找 myDataSource 的定义, 找到了:
<bean id="myDataSource"
  class="org.springframework.jdbc.datasource.DriverManagerDataSource">
  <property name="driverClassName">
      <value>org.hsqldb.jdbcDriver</value>
  </property>
 
  <property name="url">
      <value>jdbc:hsqldb:hsql://localhost:</value>
  </property>
 
  <property name="username">
      <value>sa</value>
  </property>
 
  <property name="password">
      <value></value>
  </property>     
</bean>
像以前一样, 先实例化这个类, 然后看到 property 表情就调用对应的 setXxx() 这样的方法, 相当于下面一段代码:
    // 新建一个数据源对象
    DriverManagerDataSource bean2 = new DriverManagerDataSource();
    bean2.setDriverClassName("org.hsqldb.jdbcDriver");
    bean2.setUrl("jdbc:hsqldb:hsql://localhost:");
    bean2.setUsername("sa");
    bean2.setPassword("");
不是还有个 bean 的 id 名字为 myDataSource 嘛, 那就把它存到对象池里面:

springEngine.put("myDataSource", bean2);

好了, 最后就是把他们两个关联起来了, 通过 ref 里指定的 bean id 名来关联起来:

// 省略类型转换的代码
springEngine.get("userDAO").setDataSource(springEngine.get("myDataSource"));

最后返回给用户的就是一个对象池(一个 Map)了, 所以别人调用的时候, 就发现 springEngine.get("userDAO") 回来的类的 dataSource 属性已经被实例化过了, 这些都是 Spring 幕后工作的代码, 通过反射机制来实现.

所以最后写代码调用:
context.getBean("userDAO") 的时候, 得到的是 ExecuteAStatement, 这时候还有一个 myDataSource, 也可以被调用:
context.getBean("myDataSource"), 得到的是 DriverManagerDataSource.

介绍的过程, 仅供参考. 欢迎大家交流更好的原理介绍文章.





再转一篇别人推荐的通俗易懂的说明, 非实现方面的:


IoC就是Inversion of Control，控制反转。在Java开发中，IoC意味着将你设计好的类交给系统去控制，而不是在你的类内部控制。这称为控制反转。


下面我们以几个例子来说明什么是IoC


假设我们要设计一个Girl和一个Boy类，其中Girl有kiss方法，即Girl想要Kiss一个Boy。那么，我们的问题是，Girl如何能够认识这个Boy？


在我们中国，常见的MM与GG的认识方式有以下几种
1 青梅竹马； 2 亲友介绍； 3 父母包办
那么哪一种才是最好呢？


青梅竹马：Girl从小就知道自己的Boy。


public class Girl {
void kiss(){
Boy boy = new Boy();
}
}


然而从开始就创建的Boy缺点就是无法在更换。并且要负责Boy的整个生命周期。如果我们的Girl想要换一个怎么办？（严重不支持Girl经常更换Boy,#_#）


亲友介绍：由中间人负责提供Boy来见面


public class Girl {
void kiss(){
Boy boy = BoyFactory.createBoy();
}
}


亲友介绍，固然是好。如果不满意，尽管另外换一个好了。但是，亲友BoyFactory经常是以Singleton的形式出现，不然就是，存在于Globals，无处不在，无处不能。实在是太繁琐了一点，不够灵活。我为什么一定要这个亲友掺和进来呢？为什么一定要付给她介绍费呢？万一最好的朋友爱上了我的男朋友呢？


父母包办：一切交给父母，自己不用费吹灰之力，只需要等着Kiss就好了。


public class Girl {
void kiss(Boy boy){
// kiss boy
boy.kiss();
}
}


Well，这是对Girl最好的方法，只要想办法贿赂了Girl的父母，并把Boy交给他。那么我们就可以轻松的和Girl来Kiss了。看来几千年传统的父母之命还真是有用哦。至少Boy和Girl不用自己瞎忙乎了。


这就是IOC，将对象的创建和获取提取到外部。由外部容器提供需要的组件。


我们知道好莱坞原则：“Do not call us, we will call you.” 意思就是，You, girlie, do not call the boy. We will feed you a boy。


我们还应该知道依赖倒转原则即 Dependence Inversion Princinple，DIP


Eric Gamma说，要面向抽象编程。面向接口编程是面向对象的核心。


组件应该分为两部分，即 Service, 所提供功能的声明 Implementation, Service的实现


好处是：多实现可以任意切换，防止 “everything depends on everything” 问题．即具体依赖于具体。


所以，我们的Boy应该是实现Kissable接口。这样一旦Girl不想kiss可恶的Boy的话，还可以kiss可爱的kitten和慈祥的grandmother。
二、IOC的type


IoC的Type指的是Girl得到Boy的几种不同方式。我们逐一来说明。


IOC type 0：不用IOC
public class Girl implements Servicable {
private Kissable kissable;
public Girl() {
kissable = new Boy();
}
public void kissYourKissable() {
kissable.kiss();
}
}

Girl自己建立自己的Boy，很难更换，很难共享给别人，只能单独使用，并负责完全的生命周期。


IOC type 1，先看代码：代码


public class Girl implements Servicable {

Kissable kissable;

public void service(ServiceManager mgr) {
kissable = (Kissable) mgr.lookup(“kissable”);
}

public void kissYourKissable() {
kissable.kiss();
}

}


这种情况出现于Avalon Framework。一个组件实现了Servicable接口，就必须实现service方法，并传入一个ServiceManager。其中会含有需要的其它组件。只需要在service方法中初始化需要的Boy。


另外，J2EE中从Context取得对象也属于type 1。它依赖于配置文件。


IOC type 2：


public class Girl {

private Kissable kissable;

public void setKissable(Kissable kissable) {
this.kissable = kissable;
}

public void kissYourKissable() {
kissable.kiss();
}

}


Type 2出现于Spring Framework，是通过JavaBean的set方法来将需要的Boy传递给Girl。它必须依赖于配置文件。

IOC type 3:


public class Girl {

private Kissable kissable;

public Girl(Kissable kissable) {
this.kissable = kissable;
}

public void kissYourKissable() {
kissable.kiss();
}

}


这就是PicoContainer的组件 。通过构造函数传递Boy给Girl

PicoContainer container = new DefaultPicoContainer();
container.registerComponentImplementation(Boy.class);
container.registerComponentImplementation(Girl.class);
Girl girl = (Girl) container.getComponentInstance(Girl.class);
girl.kissYourKissable();