【转】面向Java EE 6平台的上下文和依赖性注入

【51CTO精选译文】Java EE 6平台的发布带来了几个新的技术亮点。在前几周，我们介绍了Java EE平台的主要目标以及Java EE 6的RESTful Web Services Java API (JAX-RS)特性，本文将介绍面向Java EE平台的上下文和依赖性注入（CDI）。

JSR 299是一种为Java EE组件提供强大服务的技术，这些服务允许Java EE组件，包括EJB会话Bean和JavaServer Faces（JSF）托管的Bean，绑定到生命周期上下文，注入，并以松耦合的方式交互。最重要的也许是，CDI统一和简化了EJB和JSF编程模型，允许企业Bean替换JSF应用程序中JSF托管的Bean。

本质上，CDI是Java EE平台的Web层和企业层之间的一座桥梁，企业层通过如EJB和JPA等技术，已经对事务性资源提供了强有力的支持。例如，使用EJB和JPA（51CTO编辑推荐：EJB应用开发专栏），你可以轻松构建与数据库交互的应用程序，在数据上提交或回滚事务，以及持久化数据。相比之下，Web层重点是展示。Web技术如JSF和JSP提供用户界面，显示它的内容，没有集成处理事务资源的工具。51CTO编辑推荐您阅读《Java EE 6平台指南》专题了解更多。

通过它的服务，CDI使Web层也支持事务，这样在Web应用程序中访问事务资源就更容易了。例如，CDI使得构建一个用JPA提供的持久化访问数据库的Java EE Web应用程序就更容易了。

让我们再看看使用CDI服务的Web应用程序的关键部分，处理用户登录和注销的应用程序同时包括JSF和EJB组件。下面是一个显示登录提示JSF页面中的输入窗体代码：

   1. <f:view>
   2.        <h:form>
   3.            <h:panelGrid columns="2" rendered="#{!login.loggedIn}">
   4.               <h:outputLabel for="username">Username:h:outputLabel>
   5.               <h:inputText id="username" value="#{credentials.username}"/>
   6.               <h:outputLabel for="password">Password:h:outputLabel>
   7.               <h:inputText id="password" value="#{credentials.password}"/>
   8.            h:panelGrid>
   9.            <h:commandButton value="Login" action="#{login.login}" rendered="#{!login.loggedIn}"/>
  10.            <h:commandButton value="Logout" action="#{login.logout}" rendered="#{login.loggedIn}"/>
  11.        h:form>
  12.    f:view>
  13. 

你可以从代码中看到，登录提示显示区域包括输入用户名和密码，同时还显示了一个登录按钮和退出按钮。注意统一表达式语言（EL）表达式，如# {credentials.username}和#{login.login}，这些表达式引用了名叫credentials 和 login的Beans。

请注意CDI是构建在Java EE 6引入的新概念托管Beans之上的，其目的是统一Java EE 6中所有类型的Beans。一个托管Bean就是一个Java类，被视为由Java EE容器托管的组件，另外，你可以为其指定一个与EJB组件同名的命名空间，一个托管Bean也可以依赖少量的容器提供的服务，主要与生命周期管理资源注入有关，其它Java EE技术，如JSF，EJB和基于托管Bean构建的CDI，一个JSF托管Bean添加到生命周期范围，一个EJB会话Bean添加如支持事务的服务，CDI添加入依赖性注入的服务，在CDI中，一个托管Bean或一个简单的Bean是可以被其它组件，关联的上下文或通过EL表达式注入的Java EE组件。

使用javax.annotation.ManagedBean注解或CDI注解，如范围注解或限定注解，注解它的类来声明一个托管Bean，后面将会介绍范围注解和限定注解。基于注解的编程模型使得一个Bean开始是一个POJO，然后又转换成另一种Java EE组件，如EJB组件成为可能，也许要使用更高级的功能，如事务和安全注解，或由EJB容器提供的实例，例如，你可以向对象添加一个@Stateful 注解将一个POJO转换成一个状态会话，使用CDI的客户端访问Bean不受影响，因为POJO已经转换成EJB了。

这里列举的应用程序中，一个名叫Credentials的Bean有一个绑定到JSF请求的生命周期，Credentials Bean是象下面这样实现的一个JavaBean：

   1. @Model
   2.    public class Credentials { 
   3. 
   4.       private String username; 
   5.       private String password; 
   6. 
   7.       public String getUsername() { return username; } 
   8.       public void setUsername(String username) { this.username = username; } 
   9. 
  10.       public String getPassword() { return password; } 
  11.       public void setPassword(String password) { this.password = password; } 
  12.    } 
  13. 

为了请求一个CDI服务，可以使用CDI注解注解一个Java EE组件，@Model注解是一个CDI注解，它将Credentials Bean作为模型-视图-控制器（MVC）架构中的模型对象，内置于CDI中的注解是一种固定模式的注解，固定模式注解将类标记为满足应用程序内的特定角色。

应用程序还包括一个Login Bean，它的生命周末是和HTTP会话绑定到一起的，Login Bean是作为一个EJB状态会话Bean实现的，代码如下：

   1. @Stateful
   2.    @SessionScoped
   3.    @Model
   4.    public class Login { 
   5. 
   6.       @Inject Credentials credentials; 
   7.       @Inject EntityManager userDatabase; 
   8. 
   9.       private User user; 
  10. 
  11.       @TransactionAttribute(REQUIRES_NEW) 
  12.       @RolesAllowed("guest") 
  13.       public void login() { 
  14.          ... 
  15.       } 
  16. 
  17.       public void logout() { 
  18.          user = null; 
  19.       } 
  20. 
  21.       public boolean isLoggedIn() { 
  22.          return user!=null; 
  23.       } 
  24. 
  25.       @RolesAllowed("user") 
  26.       @Produces @LoggedIn User getCurrentUser() { 
  27.          ... 
  28.       } 
  29.    } 
  30. 

@Stateful注解是一个EJB注解，它指定这个Bean是一个EJB状态会话Bean，@TransactionAttribute 和@RolesAllowed也是EJB注解，它们声明EJB事务划分和注解方法的安全属性。

@SessionScoped注解是一个CDI注解，它给Bean指定一个范围，所有的Bean都有一个范围确定其实例的生命周期和这个实例对其它 Bean的实例是否可见，这是一个很重要的特性，因为EJB组件没有定义良好的范围，尤其是EJB组件不能感知请求，会话和应用程序Web层组件，如 JSF托管Bean的上下文，也不能访问与这些上下文关联的状态。此外，状态EJB组件的生命周期不能作用到Web层上下文。

相比之下，CDI中的作用域对象有一个定义良好的由Java EE容器托管的生命周期上下文，作用域对象可能是按需自动创建的，当上下文创建完毕后又自动销毁的，值得注意的是，作用域状态在相同上下文中执行的客户端之间是自动共享的，这意味着客户端，如其它在相同上下文中执行的Beans，会被当作相同的对象实例看待，但在不同上下文中的客户端看到的是不同的实例。 @SessionScoped注解指定Login Bean的作用域类型是会话作用域。对象通常不会与作用域关联，一般依赖于它们的所有者，这些依赖对象的生命周期是和它们的所有者联系在一起的，一个依赖对象当它的所有者被销毁后它也自动销毁。

Beans通常通过依赖性注入引用其它Beans，依赖性注入机制是一个完全的类型安全，CDI使用JSR 330-Java依赖性注入中指定的注解进行依赖性注入，@Inject就是其中一个注解，它指出Java类或接口上哪个依赖点可以被注入，容器然后提供需要的资源，在这个例子中，Login Bean指定了两个注入点，第一个使用@Inject注解在Credentials Bean上注入一个依赖，容器将会把Credentials Bean注入到这个上下文中创建的所有Login实例上，第二个@Inject注解在JPA EntityManager上注入一个依赖，容器将会注入EntityManager管理持久化上下文。

@Produces注解将getCurrentUser()方法认为是一个生产者方法，每当系统中的另一个Bean需要指定类型的注入对象时就会调用生产者方法，在这个例子中，注入对象是当前登录的用户，它是通过限定注解@LoggedIn注入的，为了使用限定注解，你首先需要将它的类型定义为一个限定器，再使用@Qualifier注解，如：

   1. @Target( { TYPE, METHOD, PARAMETER, FIELD }) 
   2.    @Retention(RUNTIME) 
   3.    @Documented
   4.    @Qualifier
   5.       public @interface LoggedIn {...} 
   6. 

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让我们再回到前面讨论的登录提示，当用户响应提示并点击了提交按钮后，CDI技术开始付诸行动，Java EE容器（51CTO编辑推荐：Java EE容器调查：Tomcat大受欢迎 WebLogic成时间杀手）自动实例化Credentials Bean和Login bean的一个上下文实例，一个绑定上下文的Bean的实例叫做上下文实例，JSF指定输入给Credentials Bean上下文实例的用户名和密码，接下来JSF调用Login上下文实例中的login()方法。这个实例对于相同HTTP会话中的其它请求继续存在并可继续使用，并为其它请求它的Bean提供表示当前用户的User对象。

这个例子只说明了这个技术的一部分功能，其它功能如可以让Bean产生或消费事件，定义截取者跨所有Bean类型绑定额外的功能，或者定义装饰者在指定Bean类型上应用额外的功能。