Spring Bean详细讲解

什么是Bean?

Spring Bean是被实例的，组装的及被Spring 容器管理的Java对象。

Spring 容器会自动完成@bean对象的实例化。

创建应用对象之间的协作关系的行为称为：装配(wiring)，这就是依赖注入的本质。

Spring 三种配置方案

1.在XML中进行显示配置
2.使用Java代码进行显示配置
3.隐式的bean发现机制和自动装配
推荐方式： 3>2>1

一、自动化装配bean

1.组件扫描(component scanning):Spring 会自动发现应用上下文中所创建的bean。
2.自动装配(autowiring):Spring自动满足bean之间的依赖。

package com.stalkers;

/**
 * CD唱片接口
 * Created by stalkers on 2016/11/17.
 */
public interface ICompactDisc {
    void play();
}

package com.stalkers.impl;

import com.stalkers.ICompactDisc;
import org.springframework.stereotype.Component;

/**
 * Jay同名专辑
 * Created by stalkers on 2016/11/17.
 */
@Component
public class JayDisc implements ICompactDisc {

    private String title = "星晴";

    public void play() {
        System.out.println(title + ":一步两步三步四步，望着天上星星...");
    }
}

Component注解作用：
表明该类会作为组件类。

不过，组件扫描默认是不开启用的，我们还需要显示配置下Spring,从而命令它去寻找带有@Component注解的类，并为其创建bean。

1.java code开启组件扫描：
其中，如果CompoentScan后面没有参数的话，默认会扫描与配置类相同的包

@Configuration
@ComponentScan
public class CDPlayerConfig {
    @Bean
    public ICompactDisc disc() {
        return new JayDisc();
    }
}

2.xml启动组件扫描

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/context
          http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">
    <context:component-scan base-package="com.stalkers.impl"/>
</beans>

测试代码

package com.stalkers;

import com.stalkers.config.CDPlayerConfig;
import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.test.context.ContextConfiguration;
import org.springframework.test.context.junit4.SpringJUnit4ClassRunner;

/**
 * Created by stalkers on 2016/11/18.
 */
@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration(classes = CDPlayerConfig.class)
public class TestPlay {
    @Autowired
    private ICompactDisc jayDisc;

    @Test
    public void play() {
        jayDisc.play();
    }
}

在ComponentScan扫描的包中，所有带有@Component注解的类都会创建为bean

为组件扫描的bean命名

Spring应用上下文种所有的bean都会给定一个ID。在前面的例子中，尽管我们没有明确地为JayDisc bean设置ID,但是Spring会默认为JayDisc设置ID为jayDisc，也就是将类名的第一个字母变成小写。

如果想为这个bean设置不同的ID,那就将期望的值传递给@Component注解

@Component("zhoujielun")
public class JayDisc implements ICompactDisc {
  ...
}

如果不使用@Component注解的话，则使用Java依赖注入规范(Java Dependency Injection)中所提供的@Named注解bean的ID。

需要引入：

   <dependency>
            <groupId>javax.inject</groupId>
            <artifactId>javax.inject</artifactId>
            <version>1</version>
        </dependency>

@Named("zhoujielun")
public class JayDisc implements ICompactDisc {
  ....
}

设置组件扫描的基础包

前面再给CDPlayerConfig类设置@ComponentScan，我们并没有设置任何属性，这个时候默认扫描默认包是：CDPlayerConfig类所在包及其包的子包。

如果是下图这种情况，DisConfig与其这时候就需要设置@ComponentScan的扫描的包。

@Configuration
@ComponentScan(basePackages = {"com.stalkers.soundsystem"})
public class DiscConfig {
}

basePackages使用的是复数，则意味着可以设置多个基础包。

但是basePackages后面跟的是String类型，这种类型并不安全。可以使用basePackageClasses有下面这种写法：

@Configuration
@ComponentScan(basePackageClasses = {com.stalkers.soundsystem.JayCompactDisc.class})
public class DiscConfig {
}

通过为bean添加注解实现自动装配

如果所有的对象都是独立的，彼此之间没有任何依赖，那么使用组件扫描就能自动化装配bean。

但是实际工作中，很多对象会依赖其他对象完成任务。这时候就需要能够将组件扫描得到的bean和他们依赖装配在一起。这就是自动装配（autowiring）

使用Spring的Autowired

public interface IMediaPlayer {
    void play();
}

@Component
public class CDPlayer implements IMediaPlayer {

    private ICompactDisc cd;
    
    @Autowired
    public CDPlayer(ICompactDisc cd) {
        this.cd = cd;
    }

    public void play() {
        System.out.println("cd Play:");
        cd.play();
    }
}

CDPlayer类的构造器上添加了@Autowired注解，表明当Spring创建CDPlayerbean的时候，会通过这个构造器来进行实例化

Autowired的多种方式
1.构造器注解(constructor)

2.属性setter注解

3.field注解

不管使用上面3中的哪个方法，Spring都会满足声明的依赖。假如有且只有一个bean匹配依赖的话，那么这个bean将会被装配进来。

如果使用2，3方式注解，有多个bean的话，则用Qualifier指定。

如果没有匹配的bean，那么在应用上下文创建的时候，Spring会抛出一个异常。为了避免异常的出现，可以使用

@Autowired(required = false)
private IMediaPlayer CDPlayer;

required=false表示如果没有匹配的话，Spring会让bean处于未装配的样子。使用未装配的属性，会出现NullPointerException

总结：
所以在使用开发的时候一般建议使用Resource(package javax.annotation)进行注解。但是Resource不支持构造器注解

二、通过Java代码装配Bean

尽管在很多场景下通过组件扫描和自动装配实现Spring的自动化更为推荐，但是有时候行不通。比如引用第三方组件，没办法在它的类上添加@Component及@Autowired。所以就需要JavaConfig或者XML配置

在进行显示配置的时候，JavaConfig是更好的解决方案。

JavaConfig与其他的Java代码又有所区别，在概念上它与应用程序中的业务逻辑和领域代码又有所不同。JavaConfig是配置相关代码，不含任何逻辑代码。通常会将JavaConfig放到单独的包中。

创建JavaConfig类

@Configuration
public class CDPlayerConfig {
}

使用@Configuration表明CDPlayerConfig是一个配置类

声明简单的bean

@Bean
public IMediaPlayer cdplayer() {
    return new VCDPlayer(new JayCompactDisc());
}

@Bean注解会告诉Spring将返回一个对象。

默认情况下，@Bean的Id与带有@Bean的方法名一样。当然也可以通过@Bean的name属性指定额外的方法名。

借助JavaConfig注入

在上面的例子中，初始化个VCDPlayer都需要new一个JayCompactDisc对象。如果其他的对象的也需要JayCompactDisc，所以优化如下：

@Bean
public IMediaPlayer cdplayer() {
    return new VCDPlayer(disc());
}

@Bean
public ICompactDisc disc() {
    return new JayCompactDisc();
}

单独抽出disc()方法，在其方法上加上Bean注解，Spring上加@Bean注解的都是默认单例模式，不管disc()被多个方法调用，其disc()都是同一个实例。

当然上面的初始化可以优化如下：

@Bean
public IMediaPlayer cdplayer(ICompactDisc disc) {
    return new VCDPlayer(disc);
}

三、通过XML装配Bean

在xml配置中，创建一个xml文件，并且要以元素为根。

<?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.xsd">
   
</beans>

在使用xml的时候，需要在配置文件顶部声明多个xml模式（XML Schema Definition xsd）文件

对于我们需要配置bean的则在spring-beans模式中。

<?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.xsd">
    <bean id="jayCompactDisc" class="com.stalkers.soundsystem.JayCompactDisc"></bean>
</beans>

1.借助构造器注入初始化bean

构造器注入的方案：
1.元素

<?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.xsd">
    <bean id="jayCompactDisc" class="com.stalkers.soundsystem.JayCompactDisc"></bean>
    <bean id="cdPlayer" class="com.stalkers.soundsystem.VCDPlayer">
        <constructor-arg ref="jayCompactDisc"/>
    </bean>
</beans>

2.使用Spring3.0所引入的c-命名空间

使用c-命名空间，需要引入：

xmlns:c="http://www.springframework.org/schema/c"

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xmlns:c="http://www.springframework.org/schema/c"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
       http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
    <bean id="jayCompactDisc" class="com.stalkers.soundsystem.JayCompactDisc"></bean>
    <bean id="cdPlayer" class="com.stalkers.soundsystem.VCDPlayer" c:cd-ref="jayCompactDisc">
    </bean>
</beans>

解析：c-命名空间的语法：

c:cd-ref="jayCompactDisc"

1.c 代表命名空间前缀

2.cd 代表VCDPlayer类的构造器参数名。当然我们也可以使用参数在整个参数列表的位置 c:_0-ref

 <bean id="cdPlayer" class="com.stalkers.soundsystem.VCDPlayer" c:_0-ref="jayCompactDisc">

使用下划线因为参数不能以数字开头，所以加下划线。

3.-ref 代表注入bean引用

4.jayCompactDisc 要注入的bean的id

注意：

c-命名需要写在标签内，与constructor-arg写法差别很大

将字面量注入到构造器中

上面我们所做的DI通常指的是类型的装配，也就是将对象的引用装配到依赖他们的其他对象中，但是有时候我们传的只是一个字面量值

public class VaeCompactDisc implements ICompactDisc {
    private String title;

    public VaeCompactDisc(String title) {
        this.title = title;
    }

    public void play() {
        System.out.println("大家好，我是Vae，下面这首：" + title + "献给大家的");
    }
}

<bean id="cdPlayer" class="com.stalkers.soundsystem.VCDPlayer" c:_0-ref="vaeCompactDisc">
</bean>
<bean id="vaeCompactDisc" class="com.stalkers.soundsystem.VaeCompactDisc">
    <constructor-arg value="浅唱"></constructor-arg>
</bean>

c-命名空间的写法

<bean id="cdPlayer" class="com.stalkers.soundsystem.VCDPlayer" c:_0-ref="vaeCompactDisc">
</bean>
<bean id="vaeCompactDisc" class="com.stalkers.soundsystem.VaeCompactDisc" c:title="城府">
    <!--<constructor-arg value="浅唱"></constructor-arg>-->
</bean>

装配集合

public class VaeCompactDisc implements ICompactDisc {
    private String title;

    private List<String> tracks;

    public VaeCompactDisc(String title, List<String> tracks) {
        this.title = title;
        this.tracks = tracks;
    }

    public void play() {
        System.out.println("大家好，我是Vae，下面这专辑：" + title + "献给大家的");
        for (String s : tracks) {
            System.out.println(s);
        }
    }
}

Spring配置使用constructor-arg。而c-命名的是无法使用装配集合的功能

<bean id="cdPlayer" class="com.stalkers.soundsystem.VCDPlayer" c:_0-ref="vaeCompactDisc">
</bean>
<bean id="vaeCompactDisc" class="com.stalkers.soundsystem.VaeCompactDisc">
    <constructor-arg name="title" value="自定义"></constructor-arg>
    <constructor-arg name="tracks">
        <list>
            <value>有何不可</value>
            <value>多余的解释</value>
        </list>
    </constructor-arg>
</bean>

2.使用属性Setter方法注入

public class CDPlayer implements IMediaPlayer {

    private ICompactDisc cd;

    @Autowired
    public void setCd(ICompactDisc cd) {
        this.cd = cd;
    }
    
    public CDPlayer(ICompactDisc cd) {
        this.cd = cd;
    }

    public void play() {
        System.out.println("cd Play:");
        cd.play();
    }
}

Spring.xml配置里面

<bean id="cdPlayer" class="com.stalkers.soundsystem.VCDPlayer">
    <property name="cd" ref="jayCompactDisc"></property>
</bean>

元素为属性的Setter方法所提供的功能与元素为构造器所提供的功能是一样的。

与c-命名空间的类似的作为property的替代方案：p-命名空间。使用p-命名空间需要引入：

xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"

Spring.xml配置如下

<bean id="cdPlayer" class="com.stalkers.soundsystem.VCDPlayer" p:cd-ref="vaeCompactDisc">

语法解析：

p:cd-ref="vaeCompactDisc"

1.p-:命名空间的前缀

2.cd:属性名称

3.-ref:注入bean引用

4.vaeCompactDisc：所注入的bean的id

将字面量注入到属性中

字面量注入到属性与上面将字面量注入到构造方法中方式一样。只不过标签名改成了property。

装配list也是与上面的构造器的装配list一样。

虽然我们无法使用c-及p-命名空间装配list，但是我们可以使用util:list

<bean id="vaeCompactDisc" class="com.stalkers.soundsystem.VaeCompactDisc" c:title="自定义" c:tracks-ref="songs">
</bean>
<util:list id="songs">
    <value>有何不可</value>
    <value>多余的解释</value>
</util:list>

Spring util命名空间的中的元素：

四、导入和混合配置

在Spring应用中，我们可以同时使用自动化和显示配置。

如果一个JavaConfig配置太臃肿，我们可以把其进行拆分，然后使用@Import将拆分的类进行组合。

如果希望在JavaConfig里引用xml配置。则可以使用@ImportResource