前言
在庞大的java体系中,spring有着举足轻重的地位,它给每位开发者带来了极大的便利和惊喜。我们都知道spring是创建和管理bean的工厂,它提供了多种定义bean的方式,能够满足我们日常工作中的多种业务场景。
那么问题来了,你知道spring中有哪些方式可以定义bean?
我估计很多人会说出以下三种:
没错,但我想说的是以上三种方式只是开胃小菜,实际上spring的功能远比你想象中更强大。
各位看官如果不信,请继续往下看。
正文
1. xml文件配置bean
我们先从xml配置bean
开始,它是spring最早支持的方式。后来,随着springboot
越来越受欢迎,该方法目前已经用得很少了,但我建议我们还是有必要了解一下。
1.1 构造器
如果你之前有在bean.xml文件中配置过bean的经历,那么对如下的配置肯定不会陌生:
<bean id="personService" class="com.sue.cache.service.test7.PersonService"> </bean>
这种方式是以前使用最多的方式,它默认使用了无参构造器创建bean。
当然我们还可以使用有参的构造器,通过<constructor-arg>
标签来完成配置。
<bean id="personService" class="com.sue.cache.service.test7.PersonService"> <constructor-arg index="0" value="susan"></constructor-arg> <constructor-arg index="1" ref="baseInfo"></constructor-arg> </bean>
其中:
index
表示下标,从0开始。value
表示常量值ref
表示引用另一个bean
1.2 setter方法
除此之外,spring还提供了另外一种思路:通过setter方法设置bean所需参数,这种方式耦合性相对较低,比有参构造器使用更为广泛。
先定义Person实体:
@Data public class Person { private String name; private int age; }
它里面包含:成员变量name和age,getter/setter方法。
然后在bean.xml文件中配置bean时,加上<property>
标签设置bean所需参数。
<bean id="person" class="com.sue.cache.service.test7.Person"> <property name="name" value="susan"></constructor-arg> <property name="age" value="18"></constructor-arg> </bean>
1.3 静态工厂
这种方式的关键是需要定义一个工厂类,它里面包含一个创建bean的静态方法。例如:
public class SusanBeanFactory { public static Person createPerson(String name, int age) { return new Person(name, age); } }
接下来定义Person类如下:
@AllArgsConstructor @NoArgsConstructor @Data public class Person { private String name; private int age; }
它里面包含:成员变量name和age,getter/setter方法,无参构造器和全参构造器。
然后在bean.xml文件中配置bean时,通过factory-method
参数指定静态工厂方法,同时通过<constructor-arg>
设置相关参数。
<bean class="com.sue.cache.service.test7.SusanBeanFactory" factory-method="createPerson"> <constructor-arg index="0" value="susan"></constructor-arg> <constructor-arg index="1" value="18"></constructor-arg> </bean>
1.4 实例工厂方法
这种方式也需要定义一个工厂类,但里面包含非静态的创建bean的方法。
public class SusanBeanFactory { public Person createPerson(String name, int age) { return new Person(name, age); } }
Person类跟上面一样,就不多说了。
然后bean.xml文件中配置bean时,需要先配置工厂bean。然后在配置实例bean时,通过factory-bean
参数指定该工厂bean的引用。
<bean id="susanBeanFactory" class="com.sue.cache.service.test7.SusanBeanFactory"> </bean> <bean factory-bean="susanBeanFactory" factory-method="createPerson"> <constructor-arg index="0" value="susan"></constructor-arg> <constructor-arg index="1" value="18"></constructor-arg> </bean>
1.5 FactoryBean
不知道大家有没有发现,上面的实例工厂方法每次都需要创建一个工厂类,不方面统一管理。
这时我们可以使用FactoryBean
接口。
public class UserFactoryBean implements FactoryBean<User> { @Override public User getObject() throws Exception { return new User(); } @Override public Class<?> getObjectType() { return User.class; } }
在它的getObject
方法中可以实现我们自己的逻辑创建对象,并且在getObjectType
方法中我们可以定义对象的类型。
然后在bean.xml文件中配置bean时,只需像普通的bean一样配置即可。
<bean id="userFactoryBean" class="com.sue.async.service.UserFactoryBean"> </bean>
轻松搞定,so easy。
注意:getBean("userFactoryBean");获取的是getObject方法中返回的对象。而getBean("&userFactoryBean");获取的才是真正的UserFactoryBean对象。
我们通过上面五种方式,在bean.xml文件中把bean配置好之后,spring就会自动扫描和解析相应的标签,并且帮我们创建和实例化bean,然后放入spring容器中。
虽说基于xml文件的方式配置bean,简单而且非常灵活,比较适合一些小项目。但如果遇到比较复杂的项目,则需要配置大量的bean,而且bean之间的关系错综复杂,这样久而久之会导致xml文件迅速膨胀,非常不利于bean的管理。
2. Component注解
为了解决bean太多时,xml文件过大,从而导致膨胀不好维护的问题。在spring2.5中开始支持:@Component
、@Repository
、@Service
、@Controller
等注解定义bean。
如果你有看过这些注解的源码的话,就会惊奇得发现:其实后三种注解也是@Component
。
@Component
系列注解的出现,给我们带来了极大的便利。我们不需要像以前那样在bean.xml文件中配置bean了,现在只用在类上加Component、Repository、Service、Controller,这四种注解中的任意一种,就能轻松完成bean的定义。
@Service public class PersonService { public String get() { return "data"; } }
其实,这四种注解在功能上没有特别的区别,不过在业界有个不成文的约定:
- Controller 一般用在控制层
- Service 一般用在业务层
- Repository 一般用在数据层
- Component 一般用在公共组件上
太棒了,简直一下子解放了我们的双手。
不过,需要特别注意的是,通过这种@Component
扫描注解的方式定义bean的前提是:需要先配置扫描路径。
目前常用的配置扫描路径的方式如下:
- 在applicationContext.xml文件中使用
<context:component-scan>
标签。例如:
<context:component-scan base-package="com.sue.cache" />
- 在springboot的启动类上加上
@ComponentScan
注解,例如:
@ComponentScan(basePackages = "com.sue.cache") @SpringBootApplication public class Application { public static void main(String[] args) { new SpringApplicationBuilder(Application.class).web(WebApplicationType.SERVLET).run(args); } }
- 直接在
SpringBootApplication
注解上加,它支持ComponentScan功能:
@SpringBootApplication(scanBasePackages = "com.sue.cache") public class Application { public static void main(String[] args) { new SpringApplicationBuilder(Application.class).web(WebApplicationType.SERVLET).run(args); } }
当然,如果你需要扫描的类跟springboot的入口类,在同一级或者子级的包下面,无需指定scanBasePackages
参数,spring默认会从入口类的同一级或者子级的包去找。
@SpringBootApplication public class Application { public static void main(String[] args) { new SpringApplicationBuilder(Application.class).web(WebApplicationType.SERVLET).run(args); } }
此外,除了上述四种@Component
注解之外,springboot还增加了@RestController
注解,它是一种特殊的@Controller
注解,所以也是@Component
注解。
@RestController
还支持@ResponseBody
注解的功能,即将接口响应数据的格式自动转换成json。
@Component
系列注解已经让我们爱不释手了,它目前是我们日常工作中最多的定义bean的方式。
3. JavaConfig
@Component
系列注解虽说使用起来非常方便,但是bean的创建过程完全交给spring容器来完成,我们没办法自己控制。
spring从3.0以后,开始支持JavaConfig的方式定义bean。它可以看做spring的配置文件,但并非真正的配置文件,我们需要通过编码java代码的方式创建bean。例如:
@Configuration public class MyConfiguration { @Bean public Person person() { return new Person(); } }
在JavaConfig类上加@Configuration
注解,相当于配置了<beans>
标签。而在方法上加@Bean
注解,相当于配置了<bean>
标签。
此外,springboot还引入了一些列的@Conditional
注解,用来控制bean的创建。
@Configuration public class MyConfiguration { @ConditionalOnClass(Country.class) @Bean public Person person() { return new Person(); } }
@ConditionalOnClass
注解的功能是当项目中存在Country类时,才实例化Person类。换句话说就是,如果项目中不存在Country类,就不实例化Person类。
这个功能非常有用,相当于一个开关控制着Person类,只有满足一定条件才能实例化。
spring中使用比较多的Conditional还有:
- ConditionalOnBean
- ConditionalOnProperty
- ConditionalOnMissingClass
- ConditionalOnMissingBean
- ConditionalOnWebApplication
下面用一张图整体认识一下@Conditional家族:
nice,有了这些功能,我们终于可以告别麻烦的xml时代了。
4. Import注解
通过前面介绍的@Configuration和@Bean相结合的方式,我们可以通过代码定义bean。但这种方式有一定的局限性,它只能创建该类中定义的bean实例,不能创建其他类的bean实例,如果我们想创建其他类的bean实例该怎么办呢?
这时可以使用@Import
注解导入。
4.1 普通类
spring4.2之后@Import
注解可以实例化普通类的bean实例。例如:
先定义了Role类:
@Data public class Role { private Long id; private String name; }
接下来使用@Import注解导入Role类:
@Import(Role.class) @Configuration public class MyConfig { }
然后在调用的地方通过@Autowired
注解注入所需的bean。
@RequestMapping("/") @RestController public class TestController { @Autowired private Role role; @GetMapping("/test") public String test() { System.out.println(role); return "test"; } }
聪明的你可能会发现,我没有在任何地方定义过Role的bean,但spring却能自动创建该类的bean实例,这是为什么呢?
这也许正是@Import
注解的强大之处。
此时,有些朋友可能会问:@Import
注解能定义单个类的bean,但如果有多个类需要定义bean该怎么办呢?
恭喜你,这是个好问题,因为@Import
注解也支持。
@Import({Role.class, User.class}) @Configuration public class MyConfig { }
甚至,如果你想偷懒,不想写这种MyConfig
类,springboot也欢迎。
@Import({Role.class, User.class}) @SpringBootApplication(exclude = {DataSourceAutoConfiguration.class, DataSourceTransactionManagerAutoConfiguration.class}) public class Application { public static void main(String[] args) { new SpringApplicationBuilder(Application.class).web(WebApplicationType.SERVLET).run(args); } }
可以将@Import加到springboot的启动类上。
这样也能生效?
springboot的启动类一般都会加@SpringBootApplication注解,该注解上加了@SpringBootConfiguration注解。
而@SpringBootConfiguration注解,上面又加了@Configuration注解
所以,springboot启动类本身带有@Configuration注解的功能。
意不意外?惊不惊喜?
4.2 Configuration类
上面介绍了@Import注解导入普通类的方法,它同时也支持导入Configuration类。
先定义一个Configuration类:
@Configuration public class MyConfig2 { @Bean public User user() { return new User(); } @Bean public Role role() { return new Role(); } }
然后在另外一个Configuration类中引入前面的Configuration类:
@Import({MyConfig2.class}) @Configuration public class MyConfig { }
这种方式,如果MyConfig2类已经在spring指定的扫描目录或者子目录下,则MyConfig类会显得有点多余。因为MyConfig2类本身就是一个配置类,它里面就能定义bean。
但如果MyConfig2类不在指定的spring扫描目录或者子目录下,则通过MyConfig类的导入功能,也能把MyConfig2类识别成配置类。这就有点厉害了喔。
其实下面还有更高端的玩法。
swagger作为一个优秀的文档生成框架,在spring项目中越来越受欢迎。接下来,我们以swagger2为例,介绍一下它是如何导入相关类的。
众所周知,我们引入swagger相关jar包之后,只需要在springboot的启动类上加上@EnableSwagger2
注解,就能开启swagger的功能。
其中@EnableSwagger2注解中导入了Swagger2DocumentationConfiguration类。
该类是一个Configuration类,它又导入了另外两个类:
- SpringfoxWebMvcConfiguration
- SwaggerCommonConfiguration
SpringfoxWebMvcConfiguration类又会导入新的Configuration类,并且通过@ComponentScan注解扫描了一些其他的路径。
SwaggerCommonConfiguration同样也通过@ComponentScan注解扫描了一些额外的路径。
如此一来,我们通过一个简单的@EnableSwagger2
注解,就能轻松的导入swagger所需的一系列bean,并且拥有swagger的功能。
还有什么好说的,狂起点赞,简直完美。
4.3 ImportSelector
上面提到的Configuration类,它的功能非常强大。但怎么说呢,它不太适合加复杂的判断条件,根据某些条件定义这些bean,根据另外的条件定义那些bean。
那么,这种需求该怎么实现呢?
这时就可以使用ImportSelector
接口了。
首先定义一个类实现ImportSelector
接口:
public class DataImportSelector implements ImportSelector { @Override public String[] selectImports(AnnotationMetadata importingClassMetadata) { return new String[]{"com.sue.async.service.User", "com.sue.async.service.Role"}; } }
重写selectImports
方法,在该方法中指定需要定义bean的类名,注意要包含完整路径,而非相对路径。
然后在MyConfig类上@Import导入这个类即可:
@Import({DataImportSelector.class}) @Configuration public class MyConfig { }
朋友们是不是又发现了一个新大陆?
不过,这个注解还有更牛逼的用途。
@EnableAutoConfiguration注解中导入了AutoConfigurationImportSelector类,并且里面包含系统参数名称:spring.boot.enableautoconfiguration
。
AutoConfigurationImportSelector类实现了ImportSelector
接口。
并且重写了selectImports
方法,该方法会根据某些注解去找所有需要创建bean的类名,然后返回这些类名。其中在查找这些类名之前,先调用isEnabled方法,判断是否需要继续查找
该方法会根据ENABLED_OVERRIDE_PROPERTY的值来作为判断条件。
而这个值就是spring.boot.enableautoconfiguration
。
换句话说,这里能根据系统参数控制bean是否需要被实例化,优秀。
我个人认为实现ImportSelector接口的好处主要有以下两点:
- 把某个功能的相关类,可以放到一起,方面管理和维护。
- 重写selectImports方法时,能够根据条件判断某些类是否需要被实例化,或者某个条件实例化这些bean,其他的条件实例化那些bean等。我们能够非常灵活的定制化bean的实例化。
4.4 ImportBeanDefinitionRegistrar
我们通过上面的这种方式,确实能够非常灵活的自定义bean。
但它的自定义能力,还是有限的,它没法自定义bean的名称和作用域等属性。
有需求,就有解决方案。
接下来,我们一起看看ImportBeanDefinitionRegistrar
接口的神奇之处。
先定义CustomImportSelector类实现ImportBeanDefinitionRegistrar接口:
public class CustomImportSelector implements ImportBeanDefinitionRegistrar { @Override public void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata importingClassMetadata, BeanDefinitionRegistry registry) { RootBeanDefinition roleBeanDefinition = new RootBeanDefinition(Role.class); registry.registerBeanDefinition("role", roleBeanDefinition); RootBeanDefinition userBeanDefinition = new RootBeanDefinition(User.class); userBeanDefinition.setScope(ConfigurableBeanFactory.SCOPE_PROTOTYPE); registry.registerBeanDefinition("user", userBeanDefinition); } }
重写registerBeanDefinitions
方法,在该方法中我们可以获取BeanDefinitionRegistry
对象,通过它去注册bean。不过在注册bean之前,我们先要创建BeanDefinition对象,它里面可以自定义bean的名称、作用域等很多参数。
然后在MyConfig类上导入上面的类:
@Import({CustomImportSelector.class}) @Configuration public class MyConfig { }
我们所熟悉的fegin功能,就是使用ImportBeanDefinitionRegistrar接口实现的:
具体细节就不多说了,有兴趣的朋友可以加我微信找我私聊。
5. PostProcessor
除此之外,spring还提供了专门注册bean的接口:BeanDefinitionRegistryPostProcessor
。
该接口的方法postProcessBeanDefinitionRegistry上有这样一段描述:
修改应用程序上下文的内部bean定义注册表标准初始化。所有常规bean定义都将被加载,但是还没有bean被实例化。这允许进一步添加在下一个后处理阶段开始之前定义bean。
如果用这个接口来定义bean,我们要做的事情就变得非常简单了。只需定义一个类实现BeanDefinitionRegistryPostProcessor
接口。
@Component public class MyRegistryPostProcessor implements BeanDefinitionRegistryPostProcessor { @Override public void postProcessBeanDefinitionRegistry(BeanDefinitionRegistry registry) throws BeansException { RootBeanDefinition roleBeanDefinition = new RootBeanDefinition(Role.class); registry.registerBeanDefinition("role", roleBeanDefinition); RootBeanDefinition userBeanDefinition = new RootBeanDefinition(User.class); userBeanDefinition.setScope(ConfigurableBeanFactory.SCOPE_PROTOTYPE); registry.registerBeanDefinition("user", userBeanDefinition); } @Override public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException { } }
重写postProcessBeanDefinitionRegistry
方法,在该方法中能够获取BeanDefinitionRegistry
对象,它负责bean的注册工作。
不过细心的朋友可能会发现,里面还多了一个postProcessBeanFactory
方法,没有做任何实现。
这个方法其实是它的父接口:BeanFactoryPostProcessor
里的方法。
在应用程序上下文的标准bean工厂之后修改其内部bean工厂初始化。所有bean定义都已加载,但没有bean将被实例化。这允许重写或添加属性甚至可以初始化bean。
@Component public class MyPostProcessor implements BeanFactoryPostProcessor { @Override public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException { DefaultListableBeanFactory registry = (DefaultListableBeanFactory)beanFactory; RootBeanDefinition roleBeanDefinition = new RootBeanDefinition(Role.class); registry.registerBeanDefinition("role", roleBeanDefinition); RootBeanDefinition userBeanDefinition = new RootBeanDefinition(User.class); userBeanDefinition.setScope(ConfigurableBeanFactory.SCOPE_PROTOTYPE); registry.registerBeanDefinition("user", userBeanDefinition); } }
既然这两个接口都能注册bean,那么他们有什么区别?
- BeanDefinitionRegistryPostProcessor 更侧重于bean的注册
- BeanFactoryPostProcessor 更侧重于对已经注册的bean的属性进行修改,虽然也可以注册bean。
此时,有些朋友可能会问:既然拿到BeanDefinitionRegistry对象就能注册bean,那通过BeanFactoryAware的方式是不是也能注册bean呢?
从下面这张图能够看出DefaultListableBeanFactory就实现了BeanDefinitionRegistry接口。
这样一来,我们如果能够获取DefaultListableBeanFactory对象的实例,然后调用它的注册方法,不就可以注册bean了?
说时迟那时快,定义一个类实现BeanFactoryAware
接口:
@Component public class BeanFactoryRegistry implements BeanFactoryAware { @Override public void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) throws BeansException { DefaultListableBeanFactory registry = (DefaultListableBeanFactory) beanFactory; RootBeanDefinition rootBeanDefinition = new RootBeanDefinition(User.class); registry.registerBeanDefinition("user", rootBeanDefinition); RootBeanDefinition userBeanDefinition = new RootBeanDefinition(User.class); userBeanDefinition.setScope(ConfigurableBeanFactory.SCOPE_PROTOTYPE); registry.registerBeanDefinition("user", userBeanDefinition); } }
重写setBeanFactory
方法,在该方法中能够获取BeanFactory对象,它能够强制转换成DefaultListableBeanFactory对象,然后通过该对象的实例注册bean。
当你满怀喜悦的运行项目时,发现竟然报错了:
为什么会报错?
spring中bean的创建过程顺序大致如下:
BeanFactoryAware
接口是在bean创建成功,并且完成依赖注入之后,在真正初始化之前才被调用的。在这个时候去注册bean意义不大,因为这个接口是给我们获取bean的,并不建议去注册bean,会引发很多问题。
此外,ApplicationContextRegistry和ApplicationListener接口也有类似的问题,我们可以用他们获取bean,但不建议用它们注册bean。