本节书摘来自异步社区《spring实战(第4版)》一书中的第2章,第2.2节,作者: 【美】craig walls(沃尔斯)著,更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看
在本章稍后的内容中,你会看到如何借助java和xml来进行spring装配。尽管你会发现这些显式装配技术非常有用,但是在便利性方面,最强大的还是spring的自动化配置。如果spring能够进行自动化装配的话,那何苦还要显式地将这些bean装配在一起呢?
spring从两个角度来实现自动化装配:
组件扫描(component scanning):spring会自动发现应用上下文中所创建的bean。
自动装配(autowiring):spring自动满足bean之间的依赖。
组件扫描和自动装配组合在一起就能发挥出强大的威力,它们能够将你的显式配置降低到最少。
为了阐述组件扫描和装配,我们需要创建几个bean,它们代表了一个音响系统中的组件。首先,要创建compactdisc类,spring会发现它并将其创建为一个bean。然后,会创建一个cdplayer类,让spring发现它,并将compactdiscbean注入进来。
2.2.1 创建可被发现的bean
在这个mp3和流式媒体音乐的时代,cd(compact disc)显得有点典雅甚至陈旧。它不像卡带机、八轨磁带、塑胶唱片那么普遍,随着以物理载体进行音乐交付的方式越来越少,cd也变得越来越稀少了。
尽管如此,cd为我们阐述di如何运行提供了一个很好的样例。如果你不将cd插入(注入)到cd播放器中,那么cd播放器其实是没有太大用处的。所以,可以这样说,cd播放器依赖于cd才能完成它的使命。
为了在spring中阐述这个例子,让我们首先在java中建立cd的概念。程序清单2.1展现了compactdisc,它是定义cd的一个接口:
程序清单2.1 compactdisc接口在java中定义了cd的概念

compactdisc的具体内容并不重要,重要的是你将其定义为一个接口。作为接口,它定义了cd播放器对一盘cd所能进行的操作。它将cd播放器的任意实现与cd本身的耦合降低到了最小的程度。
我们还需要一个compactdisc的实现,实际上,我们可以有compactdisc接口的多个实现。在本例中,我们首先会创建其中的一个实现,也就是程序清单2.2所示的sgtpeppers类。
程序清单2.2 带有@component注解的compactdisc实现类sgtpeppers
和compactdisc接口一样,sgtpeppers的具体内容并不重要。你需要注意的就是sgtpeppers类上使用了@component注解。这个简单的注解表明该类会作为组件类,并告知spring要为这个类创建bean。没有必要显式配置sgtpeppersbean,因为这个类使用了@component注解,所以spring会为你把事情处理妥当。
不过,组件扫描默认是不启用的。我们还需要显式配置一下spring,从而命令它去寻找带有@component注解的类,并为其创建bean。程序清单2.3的配置类展现了完成这项任务的最简洁配置。
程序清单2.3 @componentscan注解启用了组件扫描
类cdplayerconfig通过java代码定义了spring的装配规则。在2.3节中,我们还会更为详细地介绍基于java的spring配置。不过,现在我们只需观察一下cdplayerconfig类并没有显式地声明任何bean,只不过它使用了@componentscan注解,这个注解能够在spring中启用组件扫描。
如果没有其他配置的话,@componentscan默认会扫描与配置类相同的包。因为cdplayerconfig类位于soundsystem包中,因此spring将会扫描这个包以及这个包下的所有子包,查找带有@component注解的类。这样的话,就能发现compactdisc,并且会在spring中自动为其创建一个bean。
如果你更倾向于使用xml来启用组件扫描的话,那么可以使用spring context命名空间的元素。程序清单2.4展示了启用组件扫描的最简洁xml配置。
程序清单2.4 通过xml启用组件扫描
尽管我们可以通过xml的方案来启用组件扫描,但是在后面的讨论中,我更多的还是会使用基于java的配置。如果你更喜欢xml的话,元素会有与@componentscan注解相对应的属性和子元素。
可能有点让人难以置信,我们只创建了两个类,就能对功能进行一番尝试了。为了测试组件扫描的功能,我们创建一个简单的junit测试,它会创建spring上下文,并判断compactdisc是不是真的创建出来了。程序清单2.5中的cdplayertest就是用来完成这项任务的。
程序清单2.5 测试组件扫描能够发现compactdisc
cdplayertest使用了spring的springjunit4classrunner,以便在测试开始的时候自动创建spring的应用上下文。注解@contextconfiguration会告诉它需要在cdplayerconfig中加载配置。因为cdplayerconfig类中包含了@componentscan,因此最终的应用上下文中应该包含compactdiscbean。
为了证明这一点,在测试代码中有一个compactdisc类型的属性,并且这个属性带有@autowired注解,以便于将compactdiscbean注入到测试代码之中(稍后,我会讨论@autowired)。最后,会有一个简单的测试方法断言cd属性不为null。如果它不为null的话,就意味着spring能够发现compactdisc类,自动在spring上下文中将其创建为bean并将其注入到测试代码之中。
这个代码应该能够通过测试,并以测试成功的颜色显示(在你的测试运行器中,或许会希望出现绿色)。你第一个简单的组件扫描练习就成功了!尽管我们只用它创建了一个bean,但同样是这么少的配置能够用来发现和创建任意数量的bean。在soundsystem包及其子包中,所有带有@component注解的类都会创建为bean。只添加一行@componentscan注解就能自动创建无数个bean,这种权衡还是很划算的。
现在,我们会更加深入地探讨@componentscan和@component,看一下使用组件扫描还能做些什么。
2.2.2 为组件扫描的bean命名
spring应用上下文中所有的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sgtpeppersbean设置id,但spring会根据类名为其指定一个id。具体来讲,这个bean所给定的id为sgtpeppers,也就是将类名的第一个字母变为小写。
如果想为这个bean设置不同的id,你所要做的就是将期望的id作为值传递给@component注解。比如说,如果想将这个bean标识为lonelyheartsclub,那么你需要将sgtpeppers类的@component注解配置为如下所示:
还有另外一种为bean命名的方式,这种方式不使用@component注解,而是使用java依赖注入规范(java dependency injection)中所提供的@named注解来为bean设置id:
spring支持将@named作为@component注解的替代方案。两者之间有一些细微的差异,但是在大多数场景中,它们是可以互相替换的。
话虽如此,我更加强烈地喜欢@component注解,而对于@named……怎么说呢,我感觉它的名字起得很不好。它并没有像@component那样清楚地表明它是做什么的。因此在本书及其示例代码中,我不会再使用@named。
2.2.3 设置组件扫描的基础包
到现在为止,我们没有为@componentscan设置任何属性。这意味着,按照默认规则,它会以配置类所在的包作为基础包(base package)来扫描组件。但是,如果你想扫描不同的包,那该怎么办呢?或者,如果你想扫描多个基础包,那又该怎么办呢?
有一个原因会促使我们明确地设置基础包,那就是我们想要将配置类放在单独的包中,使其与其他的应用代码区分开来。如果是这样的话,那默认的基础包就不能满足要求了。
要满足这样的需求其实也完全没有问题!为了指定不同的基础包,你所需要做的就是在@componentscan的value属性中指明包的名称:
如果你想更加清晰地表明你所设置的是基础包,那么你可以通过basepackages属性进行配置:
可能你已经注意到了basepackages属性使用的是复数形式。如果你揣测这是不是意味着可以设置多个基础包,那么恭喜你猜对了。如果想要这么做的话,只需要将basepackages属性设置为要扫描包的一个数组即可:
在上面的例子中,所设置的基础包是以string类型表示的。我认为这是可以的,但这种方法是类型不安全(not type-safe)的。如果你重构代码的话,那么所指定的基础包可能就会出现错误了。
除了将包设置为简单的string类型之外,@componentscan还提供了另外一种方法,那就是将其指定为包中所包含的类或接口:
可以看到,basepackages属性被替换成了basepackageclasses。同时,我们不是再使用string类型的名称来指定包,为basepackageclasses属性所设置的数组中包含了类。这些类所在的包将会作为组件扫描的基础包。
尽管在样例中,我为basepackageclasses设置的是组件类,但是你可以考虑在包中创建一个用来进行扫描的空标记接口(marker interface)。通过标记接口的方式,你依然能够保持对重构友好的接口引用,但是可以避免引用任何实际的应用程序代码(在稍后重构中,这些应用代码有可能会从想要扫描的包中移除掉)。
在你的应用程序中,如果所有的对象都是独立的,彼此之间没有任何依赖,就像sgtpeppersbean这样,那么你所需要的可能就是组件扫描而已。但是,很多对象会依赖其他的对象才能完成任务。这样的话,我们就需要有一种方法能够将组件扫描得到的bean和它们的依赖装配在一起。要完成这项任务,我们需要了解一下spring自动化配置的另外一方面内容,那就是自动装配。
2.2.4 通过为bean添加注解实现自动装配
简单来说,自动装配就是让spring自动满足bean依赖的一种方法,在满足依赖的过程中,会在spring应用上下文中寻找匹配某个bean需求的其他bean。为了声明要进行自动装配,我们可以借助spring的@autowired注解。
比方说,考虑程序清单2.6中的cdplayer类。它的构造器上添加了@autowired注解,这表明当spring创建cdplayerbean的时候,会通过这个构造器来进行实例化并且会传入一个可设置给compactdisc类型的bean。
程序清单2.6 通过自动装配,将一个compactdisc注入到cdplayer之中
@autowired注解不仅能够用在构造器上,还能用在属性的setter方法上。比如说,如果cdplayer有一个setcompactdisc()方法,那么可以采用如下的注解形式进行自动装配:
在spring初始化bean之后,它会尽可能得去满足bean的依赖,在本例中,依赖是通过带有@autowired注解的方法进行声明的,也就是setcompactdisc()。
实际上,setter方法并没有什么特殊之处。@autowired注解可以用在类的任何方法上。假设cdplayer类有一个insertdisc()方法,那么@autowired能够像在setcompactdisc()上那样,发挥完全相同的作用:
不管是构造器、setter方法还是其他的方法,spring都会尝试满足方法参数上所声明的依赖。假如有且只有一个bean匹配依赖需求的话,那么这个bean将会被装配进来。
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,你可以将@autowired的required属性设置为false:
将required属性设置为false时,spring会尝试执行自动装配,但是如果没有匹配的bean的话,spring将会让这个bean处于未装配的状态。但是,把required属性设置为false时,你需要谨慎对待。如果在你的代码中没有进行null检查的话,这个处于未装配状态的属性有可能会出现nullpointerexception。
如果有多个bean都能满足依赖关系的话,spring将会抛出一个异常,表明没有明确指定要选择哪个bean进行自动装配。在第3章中,我们会进一步讨论自动装配中的歧义性。
@autowired是spring特有的注解。如果你不愿意在代码中到处使用spring的特定注解来完成自动装配任务的话,那么你可以考虑将其替换为@inject:
@inject注解来源于java依赖注入规范,该规范同时还为我们定义了@named注解。在自动装配中,spring同时支持@inject和@autowired。尽管@inject和@autowired之间有着一些细微的差别,但是在大多数场景下,它们都是可以互相替换的。
在@inject和@autowired中,我没有特别强烈的偏向性。实际上,在有的项目中,我会发现我同时使用了这两个注解。不过在本书的样例中,我会一直使用@autowired,而你可以根据自己的情况,选择其中的任意一个。
2.2.5 验证自动装配
现在,我们已经在cdplayer的构造器中添加了@autowired注解,spring将把一个可分配给compactdisc类型的bean自动注入进来。为了验证这一点,让我们修改一下cdplayertest,使其能够借助cdplayer bean播放cd:
现在,除了注入compactdisc,我们还将cdplayerbean注入到测试代码的player成员变量之中(它是更为通用的mediaplayer类型)。在play()测试方法中,我们可以调用cdplayer的play()方法,并断言它的行为与你的预期一致。
在测试代码中使用system.out.println()是稍微有点棘手的事情。因此,该样例中使用了standardoutputstreamlog,这是来源于system rules库的一个junit规则,该规则能够基于控制台的输出编写断言。在这里,我们断言sgtpeppers.play()方法的输出被发送到了控制台上。
现在,你已经了解了组件扫描和自动装配的基础知识,在第3章中,当我们介绍如何处理自动装配的歧义性时,还会继续研究组件扫描。
但是现在,我们先将组件扫描和自动装配放在一边,看一下在spring中如何显式地装配bean,首先从通过java代码编写配置开始。