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Tokenizers: How machines read

Star英 2024-02-28 阅读 41
java-eejava

SpringIoC&DI

文章目录

什么是spring

Spring是⼀个开源框架, 他让我们的开发更加简单. 他⽀持⼴泛的应⽤场

景, 有着活跃⽽庞⼤的社区, 这也是Spring能够⻓久不衰的原因.

但是这个概念相对来说, 还是⽐较抽象.

我们⽤⼀句更具体的话来概括Spring, 那就是: Spring 是包含了众多⼯具⽅法的 IoC 容器

那问题来了，什么是容器？什么是 IoC 容器？接下来我们⼀起来看

Spring的两大核心思想：Ioc AOP

什么是容器

容器是⽤来容纳某种物品的（基本）装置。⸺来⾃：百度百科

⽣活中的⽔杯, 垃圾桶, 冰箱等等这些都是容器.

我们想想，之前课程我们接触的容器有哪些？

  • List/Map -> 数据存储容器

  • Tomcat -> Web 容器

  • 学校 -> 学生容器

什么是IoC

IoC：控制反转

也就是说 Spring 是⼀个"控制反转"的容器

IoC思想

举一个方便理解的例子：造车

传统方式

先设计轮子tire，设计底盘bottom，设计车身framework，设计汽车car

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Car car = new Car();
        car.run();
    }
}

public class Car {
    private Framework framework;
    public Car(){
        framework = new Framework();
        System.out.println("cat init........");
    }
    public void run() {
        System.out.println("car run.........");
    }

}

public class Framework {
    private Bottom bottom;

    public Framework() {
        bottom = new Bottom();
        System.out.println("framework init.....");
    }
}

public class Bottom {
    private Tire tire;

    public Bottom() {
        tire = new Tire();
        System.out.println("bottom init.....");
    }
}


public class Tire {
    private int size = 17;

    public Tire() {
        System.out.println("tire size = 17");
    }
}

运行：

tire size = 17
bottom init.....
framework init.....
cat init........
car run.........

IoC写法

spring的工作
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Tire tire = new Tire(17);
        Bottom bottom = new Bottom(tire);
        Framework framework = new Framework(bottom);
        Car car = new Car(framework);
        car.run();
    }
}

public class Car {
    private Framework framework;

    public Car(Framework framework) {
        this.framework = framework;
        System.out.println("car init.......");
    }

    public void run() {
        System.out.println("car run........");
    }
}

public class Framework {
    private Bottom bottom;

    public Framework(Bottom bottom) {
        this.bottom = bottom;
        System.out.println("framework init...");
    }
}


public class Bottom {
    private Tire tire;

    public Bottom(Tire tire) {
        this.tire = tire;
        System.out.println("bottom init...");
    }
}


public class Tire {
    private int size;

    public Tire(int size) {
        System.out.println("tire size = " + size);
    }
}

在传统的代码中对象创建顺序是：Car -> Framework -> Bottom -> Tire

改进之后解耦的代码的对象创建顺序是：Tire -> Bottom -> Framework -> Car

我们发现了⼀个规律，通⽤程序的实现代码，类的创建顺序是反的，传统代码是 Car 控制并创建了

Framework，Framework 创建并创建了 Bottom，依次往下，⽽改进之后的控制权发⽣的反转，不再

是使⽤⽅对象创建并控制依赖对象了，⽽是把依赖对象注⼊将当前对象中，依赖对象的控制权不再由

当前类控制了.

这样的话, 即使依赖类发⽣任何改变，当前类都是不受影响的，这就是典型的控制反转，也就是 IoC 的

实现思想。

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这部分代码, 就是IoC容器做的⼯作.

从上⾯也可以看出来, IoC容器具备以下优点:

资源不由使⽤资源的双⽅管理，⽽由不使⽤资源的第三⽅管理，这可以带来很多好处。第⼀，资源集中管理，实现资源的可配置和易管理。第⼆，降低了使⽤资源双⽅的依赖程度，也就是我们说的耦合度。

  1. 资源集中管理: IoC容器会帮我们管理⼀些资源(对象等), 我们需要使⽤时, 只需要从IoC容器中去取就可以了

  2. 我们在创建实例的时候不需要了解其中的细节, 降低了使⽤资源双⽅的依赖程度, 也就是耦合度.

Spring 就是⼀种IoC容器, 帮助我们来做了这些资源管理

DI

DI: Dependency Injection(依赖注⼊)

容器在运⾏期间, 动态的为应⽤程序提供运⾏时所依赖的资源，称之为依赖注⼊。

上述代码中, 是通过构造函数的⽅式, 把依赖对象注⼊到需要使⽤的对象中的

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IoC 是⼀种思想，也是"⽬标", ⽽思想只是⼀种指导原则，最终还是要有可⾏的落地⽅案，⽽ DI 就属于

具体的实现。所以也可以说, DI 是IoC的⼀种实现

Spring IoC/DI

对象的管理：

  1. 存对象 @Component
  2. 取对象@AutoWired

IoC详细用法

五大注解：

  • @Controller
  • @Service
  • @Component
  • @Repository
  • Configuration

方法注解：

  • @Bean

获取Bean的方式

  1. 通过类型获取 Bean：
    使用 ApplicationContext 的 getBean() 方法根据类型获取 Bean。

    // 假设有一个 UserService 接口和其实现类 UserServiceImpl
UserService userService = applicationContext.getBean(UserService.class);

  2. 通过名称获取 Bean：
    使用 ApplicationContext 的 getBean() 方法根据 Bean 的名称获取。

    // 假设有一个名为 "userService" 的 Bean
UserService userService = (UserService) applicationContext.getBean("userService");

  3. 通过类型和名称获取 Bean：
    使用 ApplicationContext 的 getBean() 方法根据类型和名称获取 Bean。

    // 假设有一个名为 "userService" 的 Bean
UserService userService = applicationContext.getBean("userService", UserService.class);

  4. 通过 @Autowired 注解自动注入：
    在需要使用的地方使用 @Autowired 注解进行自动注入。

    @Autowired
private UserService userService;

  5. 通过构造函数参数注入：
    在构造函数中接收 Bean 对象作为参数。

    public class UserController {
    private final UserService userService;
    
    public UserController(UserService userService) {
        this.userService = userService;
    }
}

  6. 通过@Resource 注解注入：
    使用 @Resource 注解进行注入，可以指定 Bean 的名称。

    @Resource(name = "userService")
private UserService userService;

@Controller（控制器存储）

@Controller
public class UserController {
    public void sayHi(){
        System.out.println("hello, UserController...");
    }
}

// 根据类型去拿
@SpringBootApplication
public class IocApplication {
    public static void main(String[] args) {
        // ApplicationContext : Spring 上下文、运行环境
        ApplicationContext context = SpringApplication.run(IocApplication.class, args);
        UserController bean = context.getBean(UserController.class);
        bean.sayHi();
    }
}

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@Service（服务存储）

@Service
public class UserService {
    public void syaHi(){
        System.out.println("hello UserService...");
    }
}

// 根据名称去拿
@SpringBootApplication
public class IocApplication {
    public static void main(String[] args) {
        UserService userService = (UserService) context.getBean("userService");
        userService.syaHi();
    }
}

@Component（组件存储）

// 根据名称（"userComponent"）和类型（UserComponent.class）来获取的
@SpringBootApplication
public class IocApplication {
    public static void main(String[] args) {
        UserComponent userComponent = context.getBean("userComponent", UserComponent.class);
        userComponent.sayHi();
    }
}

@Component
public class UserComponent {
    public void sayHi(){
        System.out.println("hello,UserComponent...");
    }
}

@Repository（仓库存储）

@Repository
public class UserRepository {
    public void sayHi(){
        System.out.println("hello, userRepository");
    }
}

@SpringBootApplication
public class IocApplication {
    public static void main(String[] args) {
        UserRepository userRepository = (UserRepository) context.getBean("userRepository");
		userRepository.sayHi();
    }
}

@Configuration（配置存储）

@Configuration
public class UserConfig {
    public void sayHi(){
        System.out.println("hello,userConfig");
    }
}

@SpringBootApplication
public class IocApplication {
    public static void main(String[] args) {
        UserConfig userConfig = context.getBean(UserConfig.class);
		userConfig.sayHi();

    }
}

为什么要有这么多注解？

  • @Controller：控制层, 接收请求, 对请求进⾏处理, 并进⾏响应.

  • @Servie：业务逻辑层, 处理具体的业务逻辑.

  • @Repository：数据访问层，也称为持久层. 负责数据访问操作

  • @Configuration：配置层. 处理项⽬中的⼀些配置信息

五大注解，从概念上还被赋予了别的含义

  1. @Component：用于将一个类标识为组件，并将其纳入 Spring 的管理中。它是通用的注解，可以用于任何层次的组件，如控制器、服务、存储库等。
  2. @Repository：用于标识一个数据访问层（DAO）的类。它表示一个持久化操作相关的类，负责与数据库或其他数据存储进行交互。
  3. @Service：用于标识一个服务层（Service）的类。它表示一个业务逻辑相关的类，通常用于封装和处理复杂的业务逻辑。
  4. @Controller：用于标识一个控制器层（Controller）的类。它表示一个处理 HTTP 请求和响应的类，通常用于处理用户的请求并返回相应的视图或数据。除了具备让Spring管理的功能之外，接口的入口，必须为@Controller
  5. @Configuration：用于标识一个配置类，它是 Spring 中定义 bean 的一种方式。通过在类上添加 @Configuration 注解，可以将该类声明为一个配置类，其中可以定义 bean 的创建和配置。

这五个注解之间有一定的关系和应用场景：

  1. @Component 是一个通用的注解，用于将一个类标识为组件。它可以用于任何层次的组件，包括控制器、服务、存储库等。其他四个注解 @Repository、@Service、@Controller 都是特定类型的组件，它们实际上是通过 @Component 注解派生而来的，具有更具体的语义。
  2. @Repository 注解通常用于标识数据访问层（DAO）的类，表示它是与数据库或其他数据存储进行交互的组件。@Repository 注解还具有将数据库相关的异常转换为 Spring 的数据访问异常的功能。
  3. @Service 注解通常用于标识服务层（Service）的类，表示它是应用程序中的一个服务组件。服务层通常封装和处理复杂的业务逻辑，并与其他组件进行交互。
  4. @Controller 注解通常用于标识控制器层（Controller）的类，表示它是处理 HTTP 请求和响应的组件。控制器层接收用户的请求，调用适当的服务层组件进行处理，并返回相应的视图或数据。
  5. @Configuration 注解用于标识配置类，其中定义了创建和配置 bean 的方法。配置类通常包含 @Bean 注解，用于声明和定义 Spring bean。其他组件类可以通过 @Autowired 注解注入这些配置类中定义的 bean。

这些注解之间的关系是：@Repository、@Service、@Controller 注解都是通过 @Component 注解派生而来的，它们具有更具体的语义，用于在组件层次上提供更明确的分类和区分。而 @Configuration 注解用于标识配置类，提供了声明和定义 bean 的方式。通过使用这些注解，我们可以更好地组织和管理应用程序中的组件，并实现依赖注入和其他特定的功能。

程序的应用分层，调用流程如下：

外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传

方法注解@Bean

类注解是添加到某个类上的， 但是存在两个问题:

  1. 使⽤外部包⾥的类, 没办法添加类注解

  2. ⼀个类, 需要多个对象, ⽐如多个数据源

这种场景, 我们就需要使⽤⽅法注解 @Bean

举个例子：

单对象
public class BeanConfig {

    @Bean
    public UserInfo userInfo(){
        UserInfo userInfo = new UserInfo();
        userInfo.setId(5);
        userInfo.setName("zhangsan");
        userInfo.setAge(18);
        return userInfo;
    }
}

@SpringBootApplication
public class IocApplication {
    public static void main(String[] args) {
        UserInfo userInfo = context.getBean(UserInfo.class);
        System.out.println(userInfo);
    }
}

外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传

报错。

原因就是在 Spring 框架的设计中，⽅法注解 @Bean 要配合类注解才能将对象正常的存储到 Spring 容器中

@Configuration
public class BeanConfig {

    @Bean
    public UserInfo userInfo(){
        UserInfo userInfo = new UserInfo();
        userInfo.setId(5);
        userInfo.setName("zhangsan");
        userInfo.setAge(18);
        return userInfo;
    }
}

这样既可。

多对象

@Bean注解定义的对象，默认名称为方法名

@Configuration
public class BeanConfig {

    @Bean
    public UserInfo userInfo(){
        UserInfo userInfo = new UserInfo();
        userInfo.setId(5);
        userInfo.setName("zhangsan");
        userInfo.setAge(18);
        return userInfo;
    }

    @Bean
    public UserInfo userInfo1(){
        UserInfo userInfo1 = new UserInfo();
        userInfo1.setId(6);
        userInfo1.setName("6666");
        userInfo1.setAge(66);
        return userInfo1;
    }
}

@SpringBootApplication
public class IocApplication {
    public static void main(String[] args) {
        UserInfo userInfo = context.getBean("userInfo",UserInfo.class);
        System.out.println(userInfo);

        UserInfo userInfo1 = context.getBean("userInfo1",UserInfo.class);
        System.out.println(userInfo1);
    }
}
重命名
@Configuration
public class BeanConfig {

    @Bean("u1")
    public UserInfo userInfo(){
        UserInfo userInfo = new UserInfo();
        userInfo.setId(5);
        userInfo.setName("zhangsan");
        userInfo.setAge(18);
        return userInfo;
    }
}

@SpringBootApplication
public class IocApplication {
    public static void main(String[] args) {
        UserInfo userInfo = context.getBean("u1",UserInfo.class);
        System.out.println(userInfo);
    }
}

扫描路径

Q: 使⽤前⾯学习的四个注解声明的bean，⼀定会⽣效吗？

A: 不⼀定（原因：bean想要⽣效，还需要被Spring扫描）

外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传

DI详解

依赖注入有三种方式：

  1. 属性注入
  2. 构造方法注入
  3. Setter注入

属性注入

@Autowired 

@Controller
public class UserController {
    // 把 UserService 注入进来
    @Autowired
    private UserService userService;
    public void sayHi(){
        System.out.println("hello, UserController...");
        userService.syaHi();
    }
}

构造方法注入

@Controller
public class UserController {
    private UserService userService;

    public UserController(UserService userService) {
        this.userService = userService;
    }
    public void sayHi(){
        System.out.println("hello, UserController...");
        userService.syaHi();
    }
}

@Controller
public class UserController {
    private UserService userService;
    private UserConfig userConfig;

    public UserController(UserService userService, UserConfig userConfig) {
        this.userService = userService;
        this.userConfig = userConfig;
    }

    public void sayHi(){
        System.out.println("hello, UserController...");
        userService.syaHi();
        userConfig.sayHi();
    }
}

当只有一个构造函数的时候，Spring 会知道使用哪个

当有多个构造函数的时候，Spring 会使用默认无参的构造函数，如果没有这个函数，Spring 会报错

Caused by: java.lang.NoSuchMethodException: org.haobin.ioc.demo.Controller.UserController.<init>()
	at java.lang.Class.getConstructor0(Class.java:3082) ~[na:1.8.0_361]
	at java.lang.Class.getDeclaredConstructor(Class.java:2178) ~[na:1.8.0_361]
	at org.springframework.beans.factory.support.SimpleInstantiationStrategy.instantiate(SimpleInstantiationStrategy.java:78) ~[spring-beans-5.3.23.jar:5.3.23]
	... 18 common frames omitted

同样的 我们可以使用@Autowired指定构造函数

@Controller
public class UserController {
    private UserService userService;
    private UserConfig userConfig;

    public UserController(){

    }

    public UserController(UserService userService) {
        this.userService = userService;
    }

    @Autowired
    public UserController(UserService userService, UserConfig userConfig) {
        this.userService = userService;
        this.userConfig = userConfig;
    }

    public void sayHi(){
        System.out.println("hello, UserController...");
        userService.syaHi();
        userConfig.sayHi();
    }
}

Setter注入

@Controller
public class UserController {
    private UserService userService;

    @Autowired
    public void setUserService(UserService userService) {
        this.userService = userService;
    }

    public void sayHi(){
        System.out.println("hello, UserController...");
        userService.syaHi();
    }
}

如果需要注入多个属性，就需要注入多个@Autowired

@Controller
public class UserController {
	@Autowired
    private UserService userService;
    @Autowired
    private UserComponent userConponent'
    public void sayHi(){
        System.out.println("hello, UserController...");
        userService.syaHi();
        userComponent.sayHi();
    }
}

三种注入优缺点

  • 属性注⼊

    • 优点: 简洁，使⽤⽅便；
    • 缺点:
      • 只能⽤于 IoC 容器，如果是⾮ IoC 容器不可⽤，并且只有在使⽤的时候才会出现 NPE（空指针异常）
      • 不能注⼊⼀个Final修饰的属性

  • 构造函数注⼊(Spring 4.X推荐)

    • 优点:

      • 可以注⼊final修饰的属性

        • final修饰的属性有一个要求，需要满足一下条件

      • 注⼊的对象不会被修改

      • 依赖对象在使⽤前⼀定会被完全初始化，因为依赖是在类的构造⽅法中执⾏的，⽽构造⽅法是在类加载阶段就会执⾏的⽅法.

      • 通⽤性好, 构造⽅法是JDK⽀持的, 所以更换任何框架,他都是适⽤的

    • 缺点:

      • 注⼊多个对象时, 代码会⽐较繁琐

  • Setter注⼊(Spring 3.X推荐)

    • 优点: ⽅便在类实例之后, 重新对该对象进⾏配置或者注⼊
    • 缺点:
      • 不能注⼊⼀个Final修饰的属性
      • 注⼊对象可能会被改变, 因为setter⽅法可能会被多次调⽤, 就有被修改的⻛险.

@Autowired存在的问题

@Controller
public class UserController2 {
    @Autowired
    private UserInfo userInfo;
    public void sayHi(){
        System.out.println("hello, UserController...");
        System.out.println(userInfo);
    }
}

Description:

Field userInfo in org.xxx.ioc.demo.Controller.UserController2 required a single bean, but 2 were found:
	- u1: defined by method 'userInfo' in class path resource [org/haobin/ioc/demo/config/BeanConfig.class]
	- userInfo1: defined by method 'userInfo1' in class path resource [org/haobin/ioc/demo/config/BeanConfig.class]

当同样的类型存在多个对象的时候，可能会报错

@Autowired
    private UserInfo userInfo;

先根据名称来获取，如果获取到了，正确响应…

如果没有获取到，就根据类型匹配，此时，如果匹配到多个，则报错。

通常做法：

不使用变量名称来指定获取某个bean，而是通过其他手段来指定bean的名称。

通常我们会认为变量名的修改不影响我们的业务逻辑处理

如何解决上述问题呢？Spring提供了以下⼏种解决⽅案：

  • @Primary
  • @Qualifier
  • @Resource
1. @Primary

@Primary 注解用于标识一个 Bean 为首选项，当存在多个候选 Bean 时，被标记为 @Primary 的 Bean 会被优先选择进行注入。

示例：

@Component
@Primary
public class PrimaryDataSource implements DataSource {
    // 实现 DataSource 接口的相关逻辑
}

@Component
public class SecondaryDataSource implements DataSource {
    // 实现 DataSource 接口的相关逻辑
}

在这个示例中，当需要注入 DataSource 类型的 Bean 时，如果没有明确指定使用哪个 Bean，Spring 将会选择使用 PrimaryDataSource。

2. @Qualifier

@Qualifier 注解用于指定注入的 Bean 名称或者 Bean 的限定符（Qualifier），用于消除歧义，明确指定要注入的是哪个 Bean。

示例：

@Component
@Qualifier("primary")
public class PrimaryDataSource implements DataSource {
    // 实现 DataSource 接口的相关逻辑
}

@Component
@Qualifier("secondary")
public class SecondaryDataSource implements DataSource {
    // 实现 DataSource 接口的相关逻辑
}

@Component
public class DataSourceService {
    @Autowired
    @Qualifier("primary") // 指定注入 primary Bean
    private DataSource dataSource;
}

在这个示例中，DataSourceService 类中的 dataSource 字段会被注入 PrimaryDataSource Bean。

3. @Resource

@Resource 注解是 JavaEE 提供的一种依赖注入方式，Spring 也支持该注解。它默认按照名称（即 Bean 的名称）进行自动装配，当无法按照名称匹配时，再按照类型匹配。

示例：

@Component
public class PrimaryDataSource implements DataSource {
    // 实现 DataSource 接口的相关逻辑
}

@Component
public class SecondaryDataSource implements DataSource {
    // 实现 DataSource 接口的相关逻辑
}

@Component
public class DataSourceService {
    @Resource // 默认按照名称匹配，会注入 PrimaryDataSource Bean
    private DataSource dataSource;
}

在这个示例中，DataSourceService 类中的 dataSource 字段会被注入 PrimaryDataSource Bean，因为 PrimaryDataSource 是唯一匹配的 Bean。

总结

告诉Spring管理bean、bean的存储

  1. 类注解：五大注解

  2. 方法注解：@Bean

Bean的名称

  1. 五大注解

    类名首字母小写，如果前两位字母均为大写，则为原类名

    也可以指定Bean的名称 指定方法：@Controller("beanName")

  2. @Bean

    默认名称：方法名

    也可以指定名称@Bean（"beanName"）

获取Bean的方式

BeanFeactory和ApplicationContext区别

八股文回答
		ApplicationContext context = SpringApplication.run(IocApplication.class, args);
        UserController bean = context.getBean(UserController.class);
        bean.sayHi();

        UserService userService = (UserService) context.getBean("userService");
        userService.syaHi();

        UserComponent userComponent = context.getBean("userComponent", UserComponent.class);
        userComponent.sayHi();

扫描路径

Spring 默认扫描路径是 启动类所在的路径。

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