Spring(一)
Spring框架概述
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概述
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Spring是轻量级的开源JavaEE框架
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Spring可以解决企业应用开发的复杂性
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Spring有两个核心部分:IOC和AOP
- IOC:控制反转,把创建对象的过程交给Spring进行管理
- Aop:面向切面,不修改源代码进行功能增强
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Spring特点
1、Spring是一个开源免费的框架 , 容器 .
2、Spring是一个轻量级的框架 , 非侵入式的 .
3、控制反转 IoC , 面向切面 Aop
4、对事物的支持 , 对框架的支持
概括来说就是:Spring是一个轻量级的控制反转(IoC)和面向切面(AOP)的容器(框架)。
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Spring的组成
Spring 框架是一个分层架构,由 7 个定义良好的模块组成。Spring 模块构建在核心容器之上,核心容器定义了创建、配置和管理 bean 的方式 .
组成 Spring 框架的每个模块(或组件)都可以单独存在,或者与其他一个或多个模块联合实现。每个模块的功能如下:
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核心容器:核心容器提供 Spring 框架的基本功能。核心容器的主要组件是 BeanFactory,它是工厂模式的实现。BeanFactory 使用控制反转(IOC) 模式将应用程序的配置和依赖性规范与实际的应用程序代码分开。
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Spring 上下文:Spring 上下文是一个配置文件,向 Spring 框架提供上下文信息。Spring 上下文包括企业服务,例如 JNDI、EJB、电子邮件、国际化、校验和调度功能。
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Spring AOP:通过配置管理特性,Spring AOP 模块直接将面向切面的编程功能 , 集成到了 Spring 框架中。所以,可以很容易地使 Spring 框架管理任何支持 AOP的对象。Spring AOP 模块为基于 Spring 的应用程序中的对象提供了事务管理服务。通过使用 Spring AOP,不用依赖组件,就可以将声明性事务管理集成到应用程序中。
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Spring DAO:JDBC DAO 抽象层提供了有意义的异常层次结构,可用该结构来管理异常处理和不同数据库供应商抛出的错误消息。异常层次结构简化了错误处理,并且极大地降低了需要编写的异常代码数量(例如打开和关闭连接)。Spring DAO 的面向 JDBC 的异常遵从通用的 DAO 异常层次结构。
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Spring ORM:Spring 框架插入了若干个 ORM 框架,从而提供了 ORM 的对象关系工具,其中包括 JDO、Hibernate 和 iBatis SQL Map。所有这些都遵从 Spring 的通用事务和 DAO 异常层次结构。
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Spring Web 模块:Web 上下文模块建立在应用程序上下文模块之上,为基于 Web 的应用程序提供了上下文。所以,Spring 框架支持与 Jakarta Struts 的集成。Web 模块还简化了处理多部分请求以及将请求参数绑定到域对象的工作。
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Spring MVC 框架:MVC 框架是一个全功能的构建 Web 应用程序的 MVC 实现。通过策略接口,MVC 框架变成为高度可配置的,MVC 容纳了大量视图技术,其中包括 JSP、Velocity、Tiles、iText 和 POI。
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IOC
IOC基础
下面我们通过简单的获取用户数据实例代码来演示IOC的推导过程
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先写一个UserDao接口
package com.dao; public interface UserDao { public void getUser(); }
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编写UserDao的实现类
package com.dao; public class UserDaoImpl implements UserDao{ @Override public void getUser() { System.out.println("获取用户数据"); } }
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然后去写UserService的接口
package com.service; public interface UserService { public void getUser(); }
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最后写Service的实现类
package com.service; import com.dao.UserDao; import com.dao.UserDaoImpl; public class UserServiceImpl implements UserService{ private UserDao userDao = new UserDaoImpl(); @Override public void getUser() { userDao.getUser(); } }
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测试一下
package com.test; import com.service.UserService; import com.service.UserServiceImpl; import org.junit.Test; public class TestDemo2 { @Test public void testIOC1(){ UserService service = new UserServiceImpl(); service.getUser(); } }
这是我们原来的方式,这样子可以实现Service层去访问用户的数据。如果我们现在改一下:
把UserDao的实现类增加一个访问MySQL的用户数据
package com.dao;
public class UserMySqlImpl implements UserDao{
@Override
public void getUser() {
System.out.println("MySQL获取用户数据");
}
}
紧接着我们要去使用MySql的话 , 我们就需要去service实现类里面修改对应的实现
public class UserServiceImpl implements UserService {
private UserDao userDao = new UserDaoMySqlImpl();
@Override
public void getUser() {
userDao.getUser();
}
}
如果我们需要在增加一个用Oracle访问的实现类
public class UserDaoOracleImpl implements UserDao {
@Override
public void getUser() {
System.out.println("Oracle获取用户数据");
}
}
当我们要使用Oracle时,又需要去Service实现类那里修改对应的实现,假设我们的这种需求非常大,这种方式就不适用了,每次变动都需要修改大量代码,这种设计的耦合性太高了,牵一发而动全身!
那我们要怎么样去解决呢?
我们可以在需要用到他的地方 , 不去实现它 , 而是留出一个接口 , 利用set方法 , 我们去UserServiceImpl 那修改下 .
package com.service;
import com.dao.UserDao;
import com.dao.UserDaoImpl;
public class UserServiceImpl implements UserService{
private UserDao userDao ;
public void setUserDao(UserDao userDao) {
this.userDao = userDao;
}
@Override
public void getUser() {
userDao.getUser();
}
}
这时,我们去测试类测试一下
@Test
public void testIOC2(){
//使用MySQL访问
UserServiceImpl service1 = new UserServiceImpl();
service1.setUserDao(new UserMySqlImpl());
service1.getUser();
//使用Oracle访问
UserServiceImpl service2 = new UserServiceImpl();
service2.setUserDao(new UserOracleImpl());
service2.getUser();
}
我们可以发现,以前的所有东西都是由程序去进行控制创建的,而现在是由我们自行控制创建对象,把主动权交给了调用者,程序就不用去管怎么创建,怎么实现的了,它只负责提供一个接口
这种思想 , 从本质上解决了问题 , 我们程序员不再去管理对象的创建了 , 更多的去关注业务的实现 . 耦合性大大降低 . 这也就是IOC的原型 !
IOC本质
控制反转IoC(Inversion of Control),是一种设计思想,DI(依赖注入)是实现IoC的一种方法,也有人认为DI只是IoC的另一种说法。没有IoC的程序中 , 我们使用面向对象编程 , 对象的创建与对象间的依赖关系完全硬编码在程序中,对象的创建由程序自己控制,控制反转后将对象的创建转移给第三方,个人认为所谓控制反转就是:获得依赖对象的方式反转了。
IoC是Spring框架的核心内容,使用多种方式完美的实现了IoC,可以使用XML配置,也可以使用注解,新版本的Spring也可以零配置实现IoC。
Spring容器在初始化时先读取配置文件,根据配置文件或元数据创建与组织对象存入容器中,程序使用时再从Ioc容器中取出需要的对象。
采用XML方式配置Bean的时候,Bean的定义信息是和实现分离的,而采用注解的方式可以把两者合为一体,Bean的定义信息直接以注解的形式定义在实现类中,从而达到了零配置的目的。
控制反转是一种通过描述(XML或注解)并通过第三方去生产或获取特定对象的方式。在Spring中实现控制反转的是IoC容器,其实现方法是依赖注入(Dependency Injection,DI)。
IOC的实现
IOC底层是由xml解析+工厂模式+反射实现的
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IOC思想基于IOC容器完成,IOC容器底层就是对象工厂
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Spring提供IOC容器的两种实现方式(两个接口):
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BeanFactory:IOC容器的基本实现,是Spring内部的使用接口,不提供开发人员进行使用
使用该接口时,加载配置文件时候不会创建对象,在获取对象(使用)的时候才会去创建对象
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ApplicationContext:BeanFactory接口的子接口,提供更多更强大的功能,一般由开发人员进行使用
加载配置文件时候就会把在配置文件的对象进行创建
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IOC操作Bean管理
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什么是Bean管理
Bean管理指的是两个操作
- Spring创建对象
- Spring注入属性
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Bean管理操作有两种方式
- 基于xml配置文件方式实现
- 基于注解方式实现
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IOC操作Bean管理
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基于xml方式创建对象
<bean id = "user" class="com.company.User"></bean>
在Spring的配置文件中,使用bean标签可以实现对象的创建
Bean标签有属性,常用的有
- id:唯一标识
- class:类的全路径(包类路径)
创建对象时,默认是执行无参构造方法完成构造的创建
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创建第一个Spring程序
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导入基本jar包
注意:spring 需要导入commons-logging进行日志记录 . 我们利用maven , 他会自动下载对应的依赖项 。
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创建Hello实体类
package com.company; /** * @Author: minster * @Date: 2021/10/13 20:52 */ public class Hello { private String name ; public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public void show(){ System.out.println("Hello " + name); } }
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编写我们的spring文件 , 这里我们命名为bean2.xml
<?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"> <!--使用Spring创建的对象,在Spring中都称为Bean 类型 变量名 = new 类型(); Hello hello = new Hello(); 上述代码与下面Bean标签的代码作用一样! --> <bean id="hello" class="com.company.Hello"> <property name="name" value="Spring"></property> </bean> </beans>
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编写测试方法
@Test public void testSpring02(){ ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("bean2.xml"); Hello hello = context.getBean("hello", Hello.class); System.out.println(hello); hello.show(); }
上述创建Hello对象的过程就叫做控制反转:
- 控制 : 谁来控制对象的创建 , 传统应用程序的对象是由程序本身控制创建的 , 使用Spring后 , 对象是由Spring来创建的
- 反转 : 程序本身不创建对象 , 而变成被动的接收对象 .
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依赖注入(DI):利用set方法来进行注入属性的方法叫依赖注入。它实现了IOC
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IOC是一种编程思想,由主动的编程变成被动的接收
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此时,我们要实现不同的操作时,只需要在xml配置文件中进行修改,所谓的IOC就是对象由Spring来创建,装配
IOC创建对象的方式
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通过无参构造方法来创建
创建SpringIoc01.class
package com.spring01.dao; /** * @Author: minster * @Date: 2021/10/14 22:56 */ public class SpringIoc01 { private String name; public SpringIoc01() { System.out.println("无参构造注入"); } public void setName(String name) { this.name = name; } public void show(){ System.out.println("name = " + name); } }
在配置文件中加入
<bean id = "springIoc01" class="com.spring01.dao.SpringIoc01"> <property name="name" value="jack"></property> </bean>
测试方法testSpring2
@Test public void testSpring2(){ ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("beans1.xml"); SpringIoc01 springIoc01 = context.getBean("springIoc01", SpringIoc01.class); springIoc01.show(); }
运行后可以发现,在调用show方法之前,User对象就已经通过无参构造函数初始化了!
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通过有参构造方法来创建
创建SpringIoc02.class
package com.spring01.dao; /** * @Author: minster * @Date: 2021/10/14 22:56 */ public class SpringIoc02 { private String name; public SpringIoc02(String name) { this.name = name; System.out.println("无参构造注入"); } public void setName(String name) { this.name = name; } public void show(){ System.out.println("name = " + name); } }
第一种配置方式
<!--第一种:根据index参数下标设置参数--> <bean id = "springIoc02" class="com.spring01.dao.SpringIoc02"> <!--index指构造方法的index,下标从0开始--> <constructor-arg index="0" value="jack"></constructor-arg> </bean>
第二种配置方式
<!-- 第二种根据参数名字设置 --> <bean id = "springIoc02" class="com.spring01.dao.SpringIoc02"> <!-- name指参数名 --> <constructor-arg name="name" value="jack1"></constructor-arg> </bean>
第三种配置方式
<!-- 第三种根据参数数据类型 --> <bean id = "springIoc02" class="com.spring01.dao.SpringIoc02"> <constructor-arg type="java.lang.String" value="jack3"></constructor-arg> </bean>
使用根据参数类型注入属性时,系统会按照参数类型的顺序先后注入!
测试代码
@Test public void testSpring3(){ ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("beans1.xml"); SpringIoc02 springIoc02 = context.getBean("springIoc02", SpringIoc02.class); springIoc02.show(); }
Bean的配置:
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bean就是java对象,由Spring创建和管理
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id是bean的标识符,要唯一,如果没有配置id,name就是默认标识符;如果配置了id,又配置了name,那么name是别名,name可以设置多个别名,可以用逗号,分号,空格隔开;
<bean id="hello" name="hello2 h2,h3;h4" class="com.kuang.pojo.Hello"> <property name="name" value="Spring"/> </bean>
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如果不配置bean的id和name,可以根据applicationContext.getBean(.class)获取对象;
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class是bean的全限定名 = 包名+类名
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设置别名:在获取Bean的时候可以使用别名获取
<alias name="userT" alias="userNew"/>
依赖注入(DI)
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概念
- 依赖注入(Dependency Injection,DI)。
- 依赖:指Bean对象的创建依赖于容器,Bean对象的依赖资源
- 注入:指Bean对象所依赖的资源,由容器来设置和装配
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构造器注入
见上述IOC创建对方的方式
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Set注入
要求被注入的属性(资源),必须有Set方法,Set方法的方法名由setXxx组成,如果属性时Boolean类型,没有set方法,但有is方法
测试PIJO类:
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创建Address类
package com.spring01.pojo; /** * @Author: minster * @Date: 2021/10/19 10:08 */ public class Address { private String address; public void setAddress(String address) { this.address = address; } public String getAddress() { return address; } @Override public String toString() { return "Address{" + "address='" + address + '\'' + '}'; } }
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创建Student类
package com.spring01.pojo; import java.util.List; import java.util.Map; import java.util.Properties; import java.util.Set; /** * @Author: minster * @Date: 2021/10/19 10:08 */ public class Student { private String name; private Address address; private String[] books; private List<String> hobbys; private Map<String, String> card; private Set<String> games; private String wife; private Properties info; public void setName(String name) { this.name = name; } public void setAddress(Address address) { this.address = address; } public void setBooks(String[] books) { this.books = books; } public void setHobbys(List<String> hobbys) { this.hobbys = hobbys; } public void setCard(Map<String, String> card) { this.card = card; } public void setGames(Set<String> games) { this.games = games; } public void setWife(String wife) { this.wife = wife; } public void setInfo(Properties info) { this.info = info; } public void show(){ System.out.println("name = " + name+",address = " + address + ",book = "); for (String book : books) { System.out.print("<<"+book+">>\t"); } System.out.println("\n爱好:"+hobbys); System.out.println("card = " + card); System.out.println("games = " + games); System.out.println("wife = " + wife); System.out.println("info = " + info); } }
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创建Spring的配置文件beans2.xml
<?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 = "student" class="com.spring01.pojo.Student"> <!--1.常量注入--> <property name="name" value="jack"></property> <!--2.Bean注入,因为address是引用,所以使用了外部bean注入,ref--> <property name="address" ref="addr"></property> <!--3.数组注入--> <property name="books"> <array> <value>西游记</value> <value>红楼梦</value> <value>三国演义</value> </array> </property> <!--4.List注入--> <property name="hobbys"> <list> <value>听歌</value> <value>打篮球</value> <value>跑步</value> </list> </property> <!--6.Map注入--> <property name="card"> <map> <entry key="身份证" value="445323222222"></entry> <entry key="学生证" value="201810098046"></entry> </map> </property> <!--7.Set注入--> <property name="games"> <set> <value>LOL</value> <value>COC</value> <value>CF</value> </set> </property> <!--8.null注入--> <property name="wife"><null></null></property> <!--9.Properties注入--> <property name="info"> <props> <prop key="学号">2018100</prop> <prop key="性别">男</prop> <prop key="姓名">jack</prop> </props> </property> </bean> <!--外部Bean--> <bean id = "addr" class="com.spring01.pojo.Address"> <property name="address" value="重庆"></property> </bean> </beans>
创建测试方法testStuent.java
@Test public void testStudent(){ ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("beans2.xml"); Student student = context.getBean("student", Student.class); student.show(); }
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测试结果:
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p命名和c命名注入
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P(属性: properties)命名空间注入 : 需要在头文件中加入约束文件
<?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:p="http://www.springframework.org/schema/p" xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd"> <!--P(属性: properties)命名空间 , 属性依然要设置set方法--> <bean id="user" class="com.spring01.pojo.User" p:name="jack" p:age="18"></bean> </beans>
注意:如果此时User类写了构造方法系统会报错!!
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c (构造: Constructor)命名空间注入 : 需要在头文件中加入约束文件
<?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"> <!-- C(构造: Constructor)命名空间 , 属性依然要设置set方法--> <bean id="user2" class="com.spring01.pojo.User" c:name="lucy" c:age="18"></bean> </beans>
注意:如果User类没有写构造方法系统会报错!
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Bean的作用域
在Spring中,那些组成应用程序的主体及由Spring IOC容器所管理的对象,都被称之为Bean。简单地讲,Bean就是IOC容器初始化、装配及管理的对象
- singleton : 唯一 bean 实例,Spring 中的 bean 默认都是单例的,对单例设计模式的应用。
- prototype : 每次请求都会创建一个新的 bean 实例。
- request : 每一次 HTTP 请求都会产生一个新的 bean,该 bean 仅在当前 HTTP request 内有效。
- session : 每一次来自新 session 的 HTTP 请求都会产生一个新的 bean,该 bean 仅在当前 HTTP session 内有效。
- global-session : 全局 session 作用域,仅仅在基于 portlet 的 web 应用中才有意义,Spring5 已经没有了。Portlet 是能够生成语义代码(例如:HTML)片段的小型 Java Web 插件。它们基于 portlet 容器,可以像 servlet 一样处理 HTTP 请求。但是,与 servlet 不同,每个 portlet 都有不同的会话。
几种作用域中,request、session作用域仅在基于web的应用中使用(不必关心你所采用的是什么web应用框架),只能用在基于web的Spring ApplicationContext环境。
Singleton
当一个Bean的作用域为Singleton时,那么Spring IoC容器中只会存在一个共享的Bean实例,并且所有对bean的请求,只要id与该Bean定义相匹配,则只会返回Bean的统一实例。
Singleton是单例类型,就是在创建起容器时就会同时自动创建一个Bean对象,不管你是否使用,他都存在了,每次获取到的对象都是同一个对象。注意,Singleton作用域是Spring的缺省作用域。要在XML中将Bean定义成Singleton,可以这样配置:
<bean id="serviceImpl" class="com.spring01.service.ServiceImpl" scope="singleton"></bean>
测试代码
@Test
public void testBean01(){
ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("beans4.xml");
ServiceImpl serviceImpl1 = context.getBean("serviceImpl", ServiceImpl.class);
ServiceImpl serviceImpl2 = context.getBean("serviceImpl", ServiceImpl.class);
System.out.println(serviceImpl1==serviceImpl2);
}
测试结果
Prototype
当一个Bean的作用域为prototype时,表示一个Bean定义对应多个对象实例。Prototype作用域的Bean会导致每次对该Bean请求(将其注入到另外一个Bean中,,或者以程序的方式调用容器的getBean()方法)时都会创建一个一个新的Bean实例。Prototype是原型类型,它在我们创建容器的时候并没有实例化,而是当我们获取Bean的时候才会去创建一个对象,而且我们每次获取到的对象都不是同一个对象。
根据经验,对有状态的bean应该使用prototype作用域,而对无状态的bean则应该使用singleton作用域。
在XML中将Bean定义成Prototype,可以这样配置
<bean id="serviceImpl" class="com.spring01.service.ServiceImpl" scope="prototype"></bean>
或
<bean id="serviceImpl" class="com.spring01.service.ServiceImpl" singleton="false"></bean>
测试类
package SpringTest;
import com.spring01.service.ServiceImpl;
import org.junit.Test;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
public class BeanTest {
@Test
public void testBean01(){
ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("beans4.xml");
ServiceImpl serviceImpl1 = context.getBean("serviceImpl", ServiceImpl.class);
ServiceImpl serviceImpl2 = context.getBean("serviceImpl", ServiceImpl.class);
System.out.println(serviceImpl1);
System.out.println(serviceImpl2);
System.out.println(serviceImpl1==serviceImpl2);
}
}
测试结果:
Request
当一个Bean的作用域为Request时,表示在一次请求HTTP中,一个Bean定义对应一个实例;即每个HTTP请求都会各自的Bean实例,它们依据某个Bean定义创建而成。该作用域仅基于web的Spring ApplicationContext情形下有效。例如下面Bean定义
<bean id="loginAction" class="cn.csdn.LoginAction" scope="request"></bean>
针对每一次HTTP请求,Spring容器会根据loginAction Bean的定义创建一个全新的LoginAction Bean实例,且该loginAction Bean实例仅在当前HTTP request内有效,因此可以根据需要放心的更改所建实例的内部状态,而其他请求中根据loginAction Bean定义创建的实例,将不会看到这些特定于某个请求的状态变化。当处理请求结束,request作用域的Bean实例将会被销毁。
Session
当一个Bean的作用域为Session时,表示一个HTTP Session中,一个Bean定义对应一个实例。该作用域仅在基于Web的Spring ApplicationContext情形下有效。例如下面Bean定义:
<bean id="userPreferences" class="com.foo.UserPreferences" scope="session"></bean>
针对某个HTTP Session,Spring容器会根据userPreferences bean定义创建一个全新的userPreferences bean实例,且该userPreferences bean仅在当前HTTP Session内有效。与request作用域一样,可以根据需要放心的更改所创建实例的内部状态,而别的HTTP Session中根据userPreferences创建的实例,将不会看到某些特定于某个HTTP Session的状态变化。当HTTP Session最终被废弃的时候,在该HTTP Session作用域内的bean也会被废弃掉。