Spring IOC基于XML管理Bean（一）

IoC 是 Inversion of Control 的简写，译为“ <font color=blue>控制反转</font> ”，它不是一门技术，而是一种设计思想，是一个重要的面向对象编程法则，能够指导我们如何设计出松耦合、更优良的程序。

<font color=red>Spring 通过 IoC 容器来管理所有 Java 对象的实例化和初始化，控制对象与对象之间的依赖关系</font>。将由 IoC 容器管理的 Java 对象称为 Spring Bean，它与使用关键字 new 创建的 Java 对象没有任何区别。

IoC 容器是 Spring 框架中最重要的核心组件之一，它贯穿了 Spring 从诞生到成长的整个过程。

1、IoC容器

1.1、控制反转（IoC）

• 控制反转是一种思想。
• 控制反转是为了降低程序耦合度，提高程序扩展力。
• 控制反转，反转的是什么？
• 将对象的创建权利交出去，交给第三方容器负责。
• 将对象和对象之间关系的维护权交出去，交给第三方容器负责。
• 控制反转这种思想如何实现呢？
• • DI（Dependency Injection）：<font color=red>依赖注入</font>

1.2、依赖注入

DI（Dependency Injection）：依赖注入，依赖注入实现了控制反转的思想。

依赖注入：

• 指Spring创建对象的过程中，将对象依赖属性通过配置进行注入

依赖注入常见的实现方式包括两种：

• 第一种：<font color=blue>set注入</font>
• 第二种：<font color=blue>构造注入</font>

所以结论是：IOC 就是一种控制反转的思想， 而 DI 是对IoC的一种具体实现。

Bean管理的是：Bean对象的创建，以及Bean对象中属性的赋值（或者叫做Bean对象之间关系的维护）。

1.3、IoC容器在Spring的实现

Spring 的 IoC 容器就是 IoC思想的一个落地的产品实现。IoC容器中管理的组件也叫做 <font color=red>bean</font>。在创建 bean 之前，首先需要创建IoC 容器。Spring 提供了IoC 容器的两种实现方式：

①BeanFactory

这是 IoC 容器的基本实现，是 Spring 内部使用的接口。面向 Spring 本身，不提供给开发人员使用。

②ApplicationContext

BeanFactory 的子接口，提供了更多高级特性。面向 Spring 的使用者，几乎所有场合都使用 ApplicationContext 而不是底层的 BeanFactory。

③ApplicationContext的主要实现类

类型名	简介
ClassPathXmlApplicationContext	通过读取类路径下的 XML 格式的配置文件创建 IOC 容器对象
FileSystemXmlApplicationContext	通过文件系统路径读取 XML 格式的配置文件创建 IOC 容器对象
ConfigurableApplicationContext	ApplicationContext 的子接口，包含一些扩展方法 refresh() 和 close() ，让 ApplicationContext 具有启动、关闭和刷新上下文的能力。
WebApplicationContext	专门为 Web 应用准备，基于 Web 环境创建 IOC 容器对象，并将对象引入存入 ServletContext 域中。

2、基于XML管理Bean

2.1、搭建模块spring-first

①搭建模块

模块：spring-first

②添加依赖

代码语言：html复制

<dependencies>
    <!--spring context依赖-->
    <!--当你引入Spring Context依赖之后，表示将Spring的基础依赖引入了-->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework</groupId>
        <artifactId>spring-context</artifactId>
        <version>6.0.3</version>
    </dependency>

    <!--junit5测试-->
    <dependency>
        <groupId>org.junit.jupiter</groupId>
        <artifactId>junit-jupiter-api</artifactId>
        <version>5.3.1</version>
    </dependency>

    <!--log4j2的依赖-->
    <dependency>
        <groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
        <artifactId>log4j-core</artifactId>
        <version>2.19.0</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.apache.logging.log4j</groupId>
        <artifactId>log4j-slf4j2-impl</artifactId>
        <version>2.19.0</version>
    </dependency>
</dependencies>

③引入配置文件

引入spring-first模块配置文件：beans.xml、log4j2.xml

beans.xml

代码语言：html复制

<?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="helloWorld" class="org.example.bean.HelloWorld"></bean>

</beans>

log4j2.xml

代码语言：html复制

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<configuration>
    <loggers>
        <!--
            level指定日志级别，从低到高的优先级：
                TRACE < DEBUG < INFO < WARN < ERROR < FATAL
                trace：追踪，是最低的日志级别，相当于追踪程序的执行
                debug：调试，一般在开发中，都将其设置为最低的日志级别
                info：信息，输出重要的信息，使用较多
                warn：警告，输出警告的信息
                error：错误，输出错误信息
                fatal：严重错误
        -->
        <root level="DEBUG">
            <appender-ref ref="spring6log"/>
            <appender-ref ref="RollingFile"/>
            <appender-ref ref="log"/>
        </root>
    </loggers>

    <appenders>
        <!--输出日志信息到控制台-->
        <console name="spring6log" target="SYSTEM_OUT">
            <!--控制日志输出的格式-->
            <PatternLayout pattern="%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss SSS} [%t] %-3level %logger{1024} - %msg%n"/>
        </console>

        <!--文件会打印出所有信息，这个log每次运行程序会自动清空，由append属性决定，适合临时测试用-->
        <File name="log" fileName="E:/Java/logs/test.log" append="false">
            <PatternLayout pattern="%d{HH:mm:ss.SSS} %-5level %class{36} %L %M - %msg%xEx%n"/>
        </File>

        <!-- 这个会打印出所有的信息，
            每次大小超过size，
            则这size大小的日志会自动存入按年份-月份建立的文件夹下面并进行压缩，
            作为存档-->
        <RollingFile name="RollingFile" fileName="E:/Java/logs/app.log"
                     filePattern="log/$${date:yyyy-MM}/app-%d{MM-dd-yyyy}-%i.log.gz">
            <PatternLayout pattern="%d{yyyy-MM-dd 'at' HH:mm:ss z} %-5level %class{36} %L %M - %msg%xEx%n"/>
            <SizeBasedTriggeringPolicy size="50MB"/>
            <!-- DefaultRolloverStrategy属性如不设置，
            则默认为最多同一文件夹下7个文件，这里设置了20 -->
            <DefaultRolloverStrategy max="20"/>
        </RollingFile>
    </appenders>
</configuration>

④引入java类

引入spring-first模块java及test目录下测试类

代码语言：java复制

package org.example.bean;

public class HelloWorld {

    public HelloWorld() {
        System.out.println("无参数构造方法执行");
    }

    public void sayHello(){
        System.out.println("helloworld");
    }
}

代码语言：java复制

package org.example.bean;

import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;

public class HelloWorldTest {

    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(HelloWorldTest.class);

    @Test
    public void testHelloWorld(){
        
    }
}

2.2、实验一：获取bean

①方式一：根据id获取

由于 id 属性指定了 bean 的唯一标识，所以根据 bean 标签的 id 属性可以精确获取到一个组件对象。

代码语言：java复制

@Test
public void testHelloWorld1(){
    ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("beans.xml");
    HelloWorld helloworld = (HelloWorld) ac.getBean("helloWorld");
    helloworld.sayHello();
    logger.info("执行成功");
}

②方式二：根据类型获取

代码语言：java复制

@Test
public void testHelloWorld1(){
    ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("beans.xml");
    HelloWorld bean = ac.getBean(HelloWorld.class);
    bean.sayHello();
}

③方式三：根据id和类型

代码语言：java复制

@Test
public void testHelloWorld2(){
    ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("beans.xml");
    HelloWorld bean = ac.getBean("helloWorld", HelloWorld.class);
    bean.sayHello();
}

④注意的地方

当根据类型获取bean时，要求IOC容器中指定类型的bean有且只能有一个

当IOC容器中一共配置了两个：

代码语言：html复制

<bean id="helloworldOne" class="org.example.bean.HelloWorld"></bean>
<bean id="helloworldTwo" class="org.example.bean.HelloWorld"></bean>

根据类型获取时会抛出异常：

org.springframework.beans.factory.NoUniqueBeanDefinitionException: No qualifying bean of type 'org.example.bean.HelloWorld' available: expected single matching bean but found 2: helloworldOne,helloworldTwo

⑤扩展知识

如果组件类实现了接口，根据接口类型可以获取 bean 吗？

可以，前提是bean唯一

如果一个接口有多个实现类，这些实现类都配置了 bean，根据接口类型可以获取 bean 吗？

不行，因为bean不唯一

结论

根据类型来获取bean时，在满足bean唯一性的前提下，其实只是看：『对象 instanceof 指定的类型』的返回结果，只要返回的是true就可以认定为和类型匹配，能够获取到。

java中，instanceof运算符用于判断前面的对象是否是后面的类，或其子类、实现类的实例。如果是返回true，否则返回false。也就是说：用instanceof关键字做判断时， instanceof 操作符的左右操作必须有继承或实现关系

2.3、实验二：依赖注入之setter注入

①创建学生类Student

代码语言：java复制

package org.example.bean;

public class Student {

    private Integer id;

    private String name;

    private Integer age;

    private String sex;

    public Student() {
    }

    public Integer getId() {
        return id;
    }

    public void setId(Integer id) {
        this.id = id;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public Integer getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(Integer age) {
        this.age = age;
    }

    public String getSex() {
        return sex;
    }

    public void setSex(String sex) {
        this.sex = sex;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Student{"  
                "id="   id  
                ", name='"   name   '''  
                ", age="   age  
                ", sex='"   sex   '''  
                '}';
    }

}

②配置bean时为属性赋值

spring-di.xml

代码语言：html复制

<bean id="studentOne" class="org.example.bean.Student">
    <!-- property标签：通过组件类的setXxx()方法给组件对象设置属性 -->
    <!-- name属性：指定属性名（这个属性名是getXxx()、setXxx()方法定义的，和成员变量无关） -->
    <!-- value属性：指定属性值 -->
    <property name="id" value="1001"></property>
    <property name="name" value="张三"></property>
    <property name="age" value="23"></property>
    <property name="sex" value="男"></property>
</bean>

③测试

代码语言：java复制

@Test
public void testDIBySet(){
    ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("spring-di.xml");
    Student studentOne = ac.getBean("studentOne", Student.class);
    System.out.println(studentOne);
}

2.4、实验三：依赖注入之构造器注入

①在Student类中添加有参构造

代码语言：java复制

public Student(Integer id, String name, Integer age, String sex) {
    this.id = id;
    this.name = name;
    this.age = age;
    this.sex = sex;
}

②配置bean

spring-di.xml

代码语言：html复制

<bean id="studentTwo" class="org.example.bean.Student">
    <constructor-arg value="1002"></constructor-arg>
    <constructor-arg value="李四"></constructor-arg>
    <constructor-arg value="33"></constructor-arg>
    <constructor-arg value="女"></constructor-arg>
</bean>

注意： constructor-arg标签还有两个属性可以进一步描述构造器参数： index属性：指定参数所在位置的索引（从0开始） name属性：指定参数名

③测试

代码语言：java复制

@Test
public void testDIByConstructor(){
    ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("spring-di.xml");
    Student studentOne = ac.getBean("studentTwo", Student.class);
    System.out.println(studentOne);
}

2.5、实验四：特殊值处理

①字面量赋值

什么是字面量？ int a = 10; 声明一个变量a，初始化为10，此时a就不代表字母a了，而是作为一个变量的名字。当我们引用a的时候，我们实际上拿到的值是10。 而如果a是带引号的：'a'，那么它现在不是一个变量，它就是代表a这个字母本身，这就是字面量。所以字面量没有引申含义，就是我们看到的这个数据本身。

代码语言：html复制

<!-- 使用value属性给bean的属性赋值时，Spring会把value属性的值看做字面量 -->
<property name="name" value="张三"/>

②null值

代码语言：html复制

<property name="name">
    <null />
</property>

注意： <property name="name" value="null"></property> 以上写法，为name所赋的值是字符串null

③xml实体

XML实体是在XML文档中使用的特殊字符序列。它们用于表示一些特殊的字符或符号，例如小于号（<）或商标符号（®），这些字符在XML语法中具有特殊含义。如果不使用实体，这些字符可能会被解释为XML标记，从而导致XML解析错误。因此，实体允许在XML文档中使用这些特殊字符而不会影响文档的语法。

代码语言：html复制

<!-- 小于号在XML文档中用来定义标签的开始，不能随便使用 -->
<!-- 解决方案一：使用XML实体来代替 -->
<property name="expression" value="a &lt; b"/>

④CDATA节

CDATA节是XML文档中的一种特殊标记，用于表示包含非XML数据的文本。CDATA节中的文本内容不会被解析器解析为XML元素或实体，而是原样输出，可以包含任何字符，包括特殊字符和标记符号。CDATA节可以用于嵌入脚本、样式表、HTML代码等非XML数据。语法格式为<![CDATA[...]]>。

代码语言：html复制

<property name="expression">
    <!-- 解决方案二：使用CDATA节 -->
    <!-- CDATA中的C代表Character，是文本、字符的含义，CDATA就表示纯文本数据 -->
    <!-- XML解析器看到CDATA节就知道这里是纯文本，就不会当作XML标签或属性来解析 -->
    <!-- 所以CDATA节中写什么符号都随意 -->
    <value><![CDATA[a < b]]></value>
</property>

2.6、实验五：为对象类型属性赋值

①创建班级类Clazz

代码语言：java复制

package org.example.bean;
    
public class Clazz {

    private Integer clazzId;

    private String clazzName;

    public Integer getClazzId() {
        return clazzId;
    }

    public void setClazzId(Integer clazzId) {
        this.clazzId = clazzId;
    }

    public String getClazzName() {
        return clazzName;
    }

    public void setClazzName(String clazzName) {
        this.clazzName = clazzName;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Clazz{"  
                "clazzId="   clazzId  
                ", clazzName='"   clazzName   '''  
                '}';
    }

    public Clazz() {
    }

    public Clazz(Integer clazzId, String clazzName) {
        this.clazzId = clazzId;
        this.clazzName = clazzName;
    }
}

②修改Student类

在Student类中添加以下代码：

代码语言：java复制

private Clazz clazz;

public Clazz getClazz() {
	return clazz;
}

public void setClazz(Clazz clazz) {
	this.clazz = clazz;
}

方式一：引用外部bean

配置Clazz类型的bean：

代码语言：html复制

<bean id="clazzOne" class="org.example.bean.Clazz">
    <property name="clazzId" value="1111"></property>
    <property name="clazzName" value="财源滚滚班"></property>
</bean>

为Student中的clazz属性赋值：

代码语言：html复制

<bean id="studentFour" class="org.example.bean.Student">
    <property name="id" value="1004"></property>
    <property name="name" value="赵六"></property>
    <property name="age" value="26"></property>
    <property name="sex" value="女"></property>
    <!-- ref属性：引用IOC容器中某个bean的id，将所对应的bean为属性赋值 -->
    <property name="clazz" ref="clazzOne"></property>
</bean>

错误演示：

代码语言：html复制

<bean id="studentFour" class="org.example.bean.Student">
    <property name="id" value="1004"></property>
    <property name="name" value="赵六"></property>
    <property name="age" value="26"></property>
    <property name="sex" value="女"></property>
    <property name="clazz" value="clazzOne"></property>
</bean>

<font color=red>如果错把ref属性写成了value属性</font>，会抛出异常： Caused by: java.lang.IllegalStateException: Cannot convert value of type 'java.lang.String' to required type 'org.example.bean.Clazz' for property 'clazz': no matching editors or conversion strategy found 意思是不能把String类型转换成我们要的Clazz类型，说明我们使用value属性时，Spring只把这个属性看做一个普通的字符串，不会认为这是一个bean的id，更不会根据它去找到bean来赋值

方式二：内部bean

代码语言：html复制

<bean id="studentFour" class="org.example.bean.Student">
    <property name="id" value="1004"></property>
    <property name="name" value="赵六"></property>
    <property name="age" value="26"></property>
    <property name="sex" value="女"></property>
    <property name="clazz">
        <!-- 在一个bean中再声明一个bean就是内部bean -->
        <!-- 内部bean只能用于给属性赋值，不能在外部通过IOC容器获取，因此可以省略id属性 -->
        <bean id="clazzInner" class="org.example.bean.Clazz">
            <property name="clazzId" value="2222"></property>
            <property name="clazzName" value="远大前程班"></property>
        </bean>
    </property>
</bean>

方式三：级联属性赋值

代码语言：html复制

<bean id="studentFour" class="org.example.bean.Student">
    <property name="id" value="1004"></property>
    <property name="name" value="赵六"></property>
    <property name="age" value="26"></property>
    <property name="sex" value="女"></property>
    <property name="clazz" ref="clazzOne"></property>
    <property name="clazz.clazzId" value="3333"></property>
    <property name="clazz.clazzName" value="最强王者班"></property>
</bean>

2.7、实验六：为数组类型属性赋值

①修改Student类

在Student类中添加以下代码：

代码语言：java复制

private String[] hobbies;

public String[] getHobbies() {
    return hobbies;
}

public void setHobbies(String[] hobbies) {
    this.hobbies = hobbies;
}

②配置bean

代码语言：html复制

<bean id="studentFour" class="org.example.bean.Student">
    <property name="id" value="1004"></property>
    <property name="name" value="赵六"></property>
    <property name="age" value="26"></property>
    <property name="sex" value="女"></property>
    <!-- ref属性：引用IOC容器中某个bean的id，将所对应的bean为属性赋值 -->
    <property name="clazz" ref="clazzOne"></property>
    <property name="hobbies">
        <array>
            <value>吃饭</value>
            <value>睡觉</value>
            <value>打豆豆</value>
        </array>
    </property>
</bean>

2.8、实验七：为集合类型属性赋值

①为List集合类型属性赋值

在Clazz类中添加以下代码：

代码语言：java复制

private List<Student> students;

public List<Student> getStudents() {
    return students;
}

public void setStudents(List<Student> students) {
    this.students = students;
}

配置bean：

代码语言：html复制

<bean id="clazzTwo" class="org.example.bean.Clazz">
    <property name="clazzId" value="4444"></property>
    <property name="clazzName" value="Javaee0222"></property>
    <property name="students">
        <list>
            <ref bean="studentOne"></ref>
            <ref bean="studentTwo"></ref>
            <ref bean="studentThree"></ref>
        </list>
    </property>
</bean>

若为Set集合类型属性赋值，只需要将其中的list标签改为set标签即可 若集合中是String类型，使用<value>吃饭</value>标签赋值即可

②为Map集合类型属性赋值

创建教师类Teacher：

代码语言：java复制

package org.example.bean;
public class Teacher {

    private Integer teacherId;

    private String teacherName;

    public Integer getTeacherId() {
        return teacherId;
    }

    public void setTeacherId(Integer teacherId) {
        this.teacherId = teacherId;
    }

    public String getTeacherName() {
        return teacherName;
    }

    public void setTeacherName(String teacherName) {
        this.teacherName = teacherName;
    }

    public Teacher(Integer teacherId, String teacherName) {
        this.teacherId = teacherId;
        this.teacherName = teacherName;
    }

    public Teacher() {

    }
    
    @Override
    public String toString() {
        return "Teacher{"  
                "teacherId="   teacherId  
                ", teacherName='"   teacherName   '''  
                '}';
    }
}

在Student类中添加以下代码：

代码语言：java复制

private Map<String, Teacher> teacherMap;

public Map<String, Teacher> getTeacherMap() {
    return teacherMap;
}

public void setTeacherMap(Map<String, Teacher> teacherMap) {
    this.teacherMap = teacherMap;
}

配置bean：

代码语言：html复制

<bean id="teacherOne" class="org.example.bean.Teacher">
    <property name="teacherId" value="10010"></property>
    <property name="teacherName" value="大宝"></property>
</bean>

<bean id="teacherTwo" class="org.example.bean.Teacher">
    <property name="teacherId" value="10086"></property>
    <property name="teacherName" value="二宝"></property>
</bean>

<bean id="studentFour" class="org.example.bean.Student">
    <property name="id" value="1004"></property>
    <property name="name" value="赵六"></property>
    <property name="age" value="26"></property>
    <property name="sex" value="女"></property>
    <!-- ref属性：引用IOC容器中某个bean的id，将所对应的bean为属性赋值 -->
    <property name="clazz" ref="clazzOne"></property>
    <property name="hobbies">
        <array>
            <value>抽烟</value>
            <value>喝酒</value>
            <value>烫头</value>
        </array>
    </property>
    <property name="teacherMap">
        <map>
            <entry>
                <key>
                    <value>10010</value>
                </key>
                <ref bean="teacherOne"></ref>
            </entry>
            <entry>
                <key>
                    <value>10086</value>
                </key>
                <ref bean="teacherTwo"></ref>
            </entry>
        </map>
    </property>
</bean>

③引用集合类型的bean

代码语言：html复制

<!--list集合类型的bean-->
<util:list id="students">
    <ref bean="studentOne"></ref>
    <ref bean="studentTwo"></ref>
    <ref bean="studentThree"></ref>
</util:list>
<!--map集合类型的bean-->
<util:map id="teacherMap">
    <entry>
        <key>
            <value>10010</value>
        </key>
        <ref bean="teacherOne"></ref>
    </entry>
    <entry>
        <key>
            <value>10086</value>
        </key>
        <ref bean="teacherTwo"></ref>
    </entry>
</util:map>
<bean id="clazzTwo" class="org.example.bean.Clazz">
    <property name="clazzId" value="4444"></property>
    <property name="clazzName" value="Javaee0222"></property>
    <property name="students" ref="students"></property>
</bean>
<bean id="studentFour" class="org.example.bean.Student">
    <property name="id" value="1004"></property>
    <property name="name" value="赵六"></property>
    <property name="age" value="26"></property>
    <property name="sex" value="女"></property>
    <!-- ref属性：引用IOC容器中某个bean的id，将所对应的bean为属性赋值 -->
    <property name="clazz" ref="clazzOne"></property>
    <property name="hobbies">
        <array>
            <value>抽烟</value>
            <value>喝酒</value>
            <value>烫头</value>
        </array>
    </property>
    <property name="teacherMap" ref="teacherMap"></property>
</bean>

使用util:list、util:map标签必须引入相应的命名空间

<?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:util="http://www.springframework.org/schema/util"

xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/util

http://www.springframework.org/schema/util/spring-util.xsd

http://www.springframework.org/schema/beans

http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">

spring java jdk

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