Spring 基于 Java 的容器配置方式详解

拼搏现实的明天。 2024-04-01 02:17 87阅读 0赞

**目录**

1、使用 AnnotationConfigApplicationContext 初始化 Spring 容器

（1）使用构造函数，简单构造一个容器

（2）构造容器时，使用 register(Class…)，传入注册类

（3）构造容器时，调用 scan(String…) 方法，启用组件扫描

（4）构造支持 Web 应用的 AnnotationConfigWebApplicationContext

2、使用 @Bean 注解

（1）声明一个 Bean ：@Configuration + @Bean / 使用接口的默认方法

（2）附加参数的 @Bean 方法

（3）@Bean 中的生命周期回调方法定义

3、使用 @Configuration 注解

（1）注入 @Configuration 内部的 bean 依赖

（2）基于原型 bean 的查找方法注入

（3）@Configuration 注解的工作流程

4、Java 配置中的其他注解

（1）使用 @Import 注解，从外部配置类加载 Bean 定义

（2）使用 @Conditional 注解按条件进行匹配

（5）使用 @ImportResource 注解，根据需要导入 XML 配置

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@Bean 注解，用来标识一个方法（工厂方法），该方法用来实例化、配置并初始化一个被 Spring 容器管理的新对象，@Bean 注解与 xml 配置中的 <bean/> 标签作用类似。虽然你可以把 @Bean 和 @Component 一起使用，但是，正常情况下，该注解更多的是和 @Configuration 一起使用。

@Configuration 注解，用来标识一个类，指定该类为 Bean 定义的资源文件。此外，在被 @Configuration 注解的类中，内部 Bean 的依赖可以通过调用同一个类中 @Bean 方法来进行注入。最简单的 @Configuration 类如下所示：

@Configuration
    public class AppConfig {
    
        @Bean //bean名称就是方法名称：myService
        public MyService myService() {
            return new MyServiceImpl();
        }
    }

> **完全 @Configuration 和精简 @Bean 模式**
> 
> 当 @Bean 方法被定义在一个不是由 @Configuration 注解的类中时，就认为使用了精简模式（比如定义在被 @Component 注解的类中）。 精简模式下的 @Bean 方法不能使用内部的 Bean 依赖（不能调用同一个类中 @Bean 方法），同时也不能使用 CGLIB 代理进行增强。
> 
> 当 @Bean 方法被定义在一个由 @Configuration 注解的类中时，就认为使用了完全模式。在完全模式下，内部的 Bean 依赖被重定向到 Spring 容器的生命周期中进行管理，可以阻止 @Bean 方法被另一 @Bean 方法通过常规的 Java 代码进行调用，从而避免在精简模式下，出现一些比较难以追踪的 bug。// 所以还是推荐 @Bean + @Configuration 一起使用，此模式下，Bean 有一个完整的生命周期。

下边介绍使用 Java 配置创建 Spring 容器的几种方法。

### 1、使用 AnnotationConfigApplicationContext 初始化 Spring 容器 ###

// 该节简单介绍了容器的一些实例化代码以及一个 Web 容器

AnnotationConfigApplicationContext 是 ApplicationContext 接口的一个实现类，提供了多样化的功能，不仅支持 @Configuration 注解的 class 作为资源文件，也支持 @Component 注解的配置，同时还支持 JSR-330 规范的注解。

#### **（1）使用构造函数，简单构造一个容器** ####

使用 xml 配置文件作为资源注入一样，需要实例化 ClassPathXmlApplicationContext 容器，使用 AnnotationConfigApplicationContext 跟上边情况类似，但是使用 @Configuration 注解标识配置文件，可以在完全不使用 xml 配置的情况下，实例化一个 Spring 容器：

public static void main(String[] args) {
        // AppConfig为@Configuration注解的class
        ApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
        MyService myService = ctx.getBean(MyService.class);
        myService.doStuff();
    }

#### **（2）构造容器时，使用 register(Class<?>…)，传入注册类** ####

你可以使用无参构造函数初始化一个 AnnotationConfigApplicationContext 实例，然后调用 register(Class<?>…) 方法对该实例进行配置，示例如下：

public static void main(String[] args) {
        AnnotationConfigApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext();
        ctx.register(AppConfig.class, OtherConfig.class);
        ctx.register(AdditionalConfig.class);
        ctx.refresh();
        MyService myService = ctx.getBean(MyService.class);
        myService.doStuff();
    }

#### **（3）构造容器时，调用 scan(String…) 方法，启用组件扫描** ####

为了启用组件扫描，可以在 @Configuration 注解的 class 上进行如下配置：

@Configuration
    @ComponentScan(basePackages = "com.acme") 
    public class AppConfig  {
        // ...
    }

AnnotationConfigApplicationContext 提供了与 @ComponentScan 注解相同功能的方法 scan(String…)，该方法同样支持容器扫描指定包路径下的组件类型的 calss（被 @Component 等注解标记的类）， 示例如下：// 其中 refresh() 是一个很重要的方法

public static void main(String[] args) {
        AnnotationConfigApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext();
        ctx.scan("com.acme");
        ctx.refresh(); // 这是一个很重要的方法
        MyService myService = ctx.getBean(MyService.class);
    }

#### **（4）构造支持 Web 应用的 AnnotationConfigWebApplicationContext** ####

AnnotationConfigApplicationContext 的 WebApplicationContext 变体可通过 AnnotationConfigWebApplicationContext 获得。你可以在配置了 Spring ContextLoaderListener servlet 监听器、Spring MVC DispatcherServlet 等的时候，使用这个实现。下面的 web.xml 代码片段配置了一个典型的 Spring MVC web 应用程序：// 支持 Web 应用的容器拥有了更多可配置的属性

<web-app>
        
        <context-param>
            <param-name>contextClass</param-name>
            <param-value>
                org.springframework.web.context.support.AnnotationConfigWebApplicationContext
            </param-value>
        </context-param>
    
        
        <context-param>
            <param-name>contextConfigLocation</param-name>
            <param-value>com.acme.AppConfig</param-value>
        </context-param>
    
        
        <listener>
            <listener-class>org.springframework.web.context.ContextLoaderListener</listener-class>
        </listener>
    
        
        <servlet>
            <servlet-name>dispatcher</servlet-name>
            <servlet-class>org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet</servlet-class>
            
            <init-param>
                <param-name>contextClass</param-name>
                <param-value>
                    org.springframework.web.context.support.AnnotationConfigWebApplicationContext
                </param-value>
            </init-param>
            
            <init-param>
                <param-name>contextConfigLocation</param-name>
                <param-value>com.acme.web.MvcConfig</param-value>
            </init-param>
        </servlet>
    
        
        <servlet-mapping>
            <servlet-name>dispatcher</servlet-name>
            <url-pattern>/app/*</url-pattern>
        </servlet-mapping>
    </web-app>

### 2、使用 @Bean 注解 ###

@Bean 是一个方法级别的注解，它支持以下一些属性的配置：// 可以配置方法名称，是否自动配置，初始化回调方法、销毁回调方法等

@Target({ElementType.METHOD, ElementType.ANNOTATION_TYPE})
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Documented
    public @interface Bean {
    
    	/**
    	 * @AliasFor 用于为注解属性声明别名。
    	 */
    	@AliasFor("name")
    	String[] value() default {};
    
    	@AliasFor("value")
    	String[] name() default {};
    
    	@Deprecated
    	Autowire autowire() default Autowire.NO;
    
    	boolean autowireCandidate() default true;
    
    	String initMethod() default "";
    
    	String destroyMethod() default AbstractBeanDefinition.INFER_METHOD;
    
    }

#### **（1）声明一个 Bean ：@Configuration +** @Bean / 使用接口的默认方法 ####

下面的例子展示了 @Bean 的方法声明：

@Configuration
    public class AppConfig {
    
        @Bean
        public TransferServiceImpl transferService() {
            return new TransferServiceImpl();
        }
    }

你还可以使用默认方法来定义 bean。这允许在默认方法上实现带有 bean 定义的接口来组合 bean 配置。// 这个是要知道的，提前定义一些 bean

public interface BaseConfig {
    
        @Bean
        default TransferServiceImpl transferService() {
            return new TransferServiceImpl();
        }
    }
    
    @Configuration
    public class AppConfig implements BaseConfig {
    
    }

把 @Bean 方法的返回类型，声明为接口类型，示例如下：// 可以通过类型进行匹配，名称不重要，当只有一个实现类时，具体实现也不重要，但有多个实现时，就需要注意了

@Configuration
    public class AppConfig {
    
        @Bean //返回 TransferService 接口类型
        public TransferService transferService() {
            return new TransferServiceImpl();
        }
    }

但是，对于实现多个接口的组件，或者对于可能由其实现类型引用的组件，声明最具体的返回类型会更安全。

#### **（2）附加参数的 @Bean 方法** ####

带有 @bean 注释的方法可以具有任意数量的参数，用于描述构建该 bean 所需的依赖项。

@Configuration
    public class AppConfig {
    
        @Bean
        public TransferService transferService(AccountRepository accountRepository) {
            return new TransferServiceImpl(accountRepository);
        }
    }

解析机制与基于构造函数的依赖注入非常相似。// 如果 AccountRepository 不存在，会报错

#### （3）@**Bean 中的**生命周期回调方法定义 ####

任何使用 @Bean 注释定义的类都支持常规生命周期回调，并且可以使用 JSR-250 中的 @PostConstruct 和 @PreDestroy 注释。// 常规的生命周期方法可以在注解中指定

常规的 Spring 生命周期回调也得到了充分的支持。如果 bean 实现了 InitializingBean、DisposableBean 或 Lifecycle，容器将调用它们各自的方法。

感知接口的标准集（如 BeanFactoryAware、BeanNameAware、MessageSourceAware、ApplicationContextAware 等）也得到了完全支持。

public class BeanOne {
        public void init() {
            // initialization logic
        }
    }
    
    public class BeanTwo {
        public void cleanup() {
            // destruction logic
        }
    }
    
    @Configuration
    public class AppConfig {
        @Bean(initMethod = "init")
        public BeanOne beanOne() {
            return new BeanOne();
        }
    
        @Bean(destroyMethod = "cleanup")
        public BeanTwo beanTwo() {
            return new BeanTwo();
        }
    }

当直接使用 Java 时，可以对对象做任何想做的事情，而不总是需要依赖容器生命周期。比如，在上述例子中的 BeanOne 中，在构造过程中直接调用 init() 方法，该方法同样有效，如下例所示：

@Configuration
    public class AppConfig {
        @Bean
        public BeanOne beanOne() {
            BeanOne beanOne = new BeanOne();
            beanOne.init();
            return beanOne;
        }
        // ...
    }

### 3、使用 @Configuration 注解 ###

@Configuration 是一个类级注释，指示对象是 bean 定义文件。

#### （1）注入 @Configuration 内部的 bean 依赖 ####

当 bean 之间存在依赖关系时，表达这种依赖关系就像让一个 bean 方法调用另一个 bean 方法一样简单，如下面的示例所示：// 该方式仅在 @Configuration 注解的类中有效

@Configuration
    public class AppConfig {
    
        @Bean
        public BeanOne beanOne() {
            return new BeanOne(beanTwo());
        }
    
        @Bean
        public BeanTwo beanTwo() {
            return new BeanTwo();
        }
    }

#### （2）基于原型 bean 的查找方法注入 ####

查找方法注入是一个高级特性，日常开发中很少使用。它的主要应用于当单个作用域的 bean 依赖于原型作用域的 bean 时的场景。[点击这里][Link 1]，查看具体使用。

#### （3）@Configuration 注解的工作流程 ####

下面的例子，它显示了一个 @Bean 注释的方法被调用了两次:

@Configuration
    public class AppConfig {
        @Bean
        public ClientService clientService1() {
            ClientServiceImpl clientService = new ClientServiceImpl();
            clientService.setClientDao(clientDao());
            return clientService;
        }
    
        @Bean
        public ClientService clientService2() {
            ClientServiceImpl clientService = new ClientServiceImpl();
            clientService.setClientDao(clientDao());
            return clientService;
        }
    
        @Bean
        public ClientDao clientDao() {
            return new ClientDaoImpl();
        }
    }

在 Spring 中，实例化的 bean 默认为单例作用域。所有 @Configuration 类在启动时被 CGLIB 的子类化。在子类中，调用父方法并创建新实例之前，子类的方法首先会检查容器中是否有（限定作用域的）bean 的缓存。如果有缓存，就不会再创建新的 bean，所以，一个 @Bean 注释的方法被调用了两次，它也只会产生一个 bean 。

### 4、Java 配置中的其他注解 ###

#### （1）使用 @Import 注解，从外部配置类加载 Bean 定义 ####

<import/> 标签在 Spring XML 文件中可用于帮助模块化配置，同样，@Import 注解允许从另一个配置类加载 @Bean 定义，如下例所示：// @Import 注解在 Spring Boot 中非常有用

@Configuration
    public class ConfigA {
        @Bean
        public A a() {
            return new A();
        }
    }
    
    @Configuration
    @Import(ConfigA.class)
    public class ConfigB {
        @Bean
        public B b() {
            return new B();
        }
    }

通过上边这种形式，在初始化容器时，不需要同时指定 configA.class 和 configB.class 两个配置文件，仅仅只需要显式地指定 configB.class 就可以了， 如下例所示：

public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(ConfigB.class);
    
        // now both beans A and B will be available...
        A a = ctx.getBean(A.class);
        B b = ctx.getBean(B.class);
    }

这种方法简化了容器的实例化，因为只需要处理一个类就可以了，而不需要在构造过程中去记住大量的 @Configuration 类。

在 Spring Framework 4.2 中，@Import 也支持对常规组件类的引用，类似于调用 AnnotationConfigApplicationContext 中的 register() 方法。所以，如果你想要避免组件扫描，可以通过使用一些配置类作为入口点显式的定义所有组件。// Spring Boot 的组件自动配置

**@Import 中跨配置类的依赖关系**

前面的示例过于简单。在大多数实际场景中，bean 之间都存在着跨配置类的依赖关系。当使用 @Configuration 类时，Java 编译器会对配置模型施加约束，因为对其他 bean 的引用必须是有效的 Java 语法。// 是引用一个 bean 时，那个 bean 必须存在

@Bean 方法可以有任意数量的参数来描述 bean 的依赖关系。例如，以下几个 @Configuration 类，每个类都取决于在其他类中声明的 bean : // 推荐使用形式

@Configuration
    public class ServiceConfig {
        @Bean
        public TransferService transferService(AccountRepository accountRepository) {
            return new TransferServiceImpl(accountRepository);
        }
    }
    
    @Configuration
    public class RepositoryConfig {
        @Bean
        public AccountRepository accountRepository(DataSource dataSource) {
            return new JdbcAccountRepository(dataSource);
        }
    }
    
    @Configuration
    @Import({ServiceConfig.class, RepositoryConfig.class})
    public class SystemTestConfig {
        @Bean
        public DataSource dataSource() {
            // return new DataSource
        }
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(SystemTestConfig.class);
        // everything wires up across configuration classes...
        TransferService transferService = ctx.getBean(TransferService.class);
        transferService.transfer(100.00, "A123", "C456");
    }

在上边配置中，ServiceConfig.calss 需要 RepositoryConfig.class 中定义的 AccountRepository 实例，RepositoryConfig.class 需要 SystemTestConfig.calss 中定义的 DataSource，当其中任何一个实例缺失时，都会导致容器加载失败。

还有一种方法可以达到同样的效果。记住，@Configuration 类最终只是容器中的另一个 bean：这意味着它们可以像任何其他 bean 一样利用 @Autowired 注解或 @Value 注入以及其他的一些特性。

> 注意：利用 @Autowired 注解或 @Value 注入，需要确保以这种方式注入的依赖项只是最简单的类型，因为 @Configuration 类在容器初始化过程中会被很早的进行处理，以这种方式强制注入依赖可能会导致依赖的 bean 意外的过早初始化。所以，应该尽可能使用基于参数的注入，如前面的示例所示。// 使用参数注入时，还可以懒加载

下面的例子展示了如何将一个 bean 自动装配到另一个 bean：// 注入效果与前边示例一样

@Configuration
    public class ServiceConfig {
        @Autowired
        private AccountRepository accountRepository;
    
        @Bean
        public TransferService transferService() {
            return new TransferServiceImpl(accountRepository);
        }
    }
    
    @Configuration
    public class RepositoryConfig {
        private final DataSource dataSource;
    
        public RepositoryConfig(DataSource dataSource) {
            this.dataSource = dataSource;
        }
    
        @Bean
        public AccountRepository accountRepository() {
            return new JdbcAccountRepository(dataSource);
        }
    }
    
    @Configuration
    @Import({ServiceConfig.class, RepositoryConfig.class})
    public class SystemTestConfig {
        @Bean
        public DataSource dataSource() {
            // return new DataSource
        }
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(SystemTestConfig.class);
        // everything wires up across configuration classes...
        TransferService transferService = ctx.getBean(TransferService.class);
        transferService.transfer(100.00, "A123", "C456");
    }

基于构造器注入，需要依赖项被过早的初始化，在处理 @Configuration 类时，依赖项就已经被实例化了。

**明确的指定导入的 Bean 依赖，确定 bean 定义声明的确切位置**

在前面的场景中，使用 @Autowired 可以正常工作，而且提供了所需的模块化。但是并不能清晰的确定 bean 定义声明的确切位置。例如，作为查看 ServiceConfig 的开发人员，如何确切地知道 @Autowired AccountRepository 这个 bean 是在哪里声明的呢？

如果上边这种模糊性是不可接受的，并且你希望对引入的 bean 有一个明确的索引，你可以使用以下代码进行定义：// 明确 bean 定义的位置

@Configuration
    public class ServiceConfig {
    
        @Autowired
        private RepositoryConfig repositoryConfig;
    
        @Bean
        public TransferService transferService() {
            // navigate 'through' the config class to the @Bean method!
            return new TransferServiceImpl(repositoryConfig.accountRepository());
        }
    }

上边代码中，定义 AccountRepository 的位置是完全显式的。但是，ServiceConfig.class 却和 RepositoryConfig.class 紧密的耦合在了一起。所以为了进行权衡。通过使用基于接口或基于抽象类的 @Configuration 类，可以在一定程度上缓解这种紧密的耦合。// 使用接口或抽象类可以进行解耦合

@Configuration
    public class ServiceConfig {
    
        @Autowired
        private RepositoryConfig repositoryConfig;
    
        @Bean
        public TransferService transferService() {
            return new TransferServiceImpl(repositoryConfig.accountRepository());
        }
    }
    
    @Configuration //接口，用来解耦合
    public interface RepositoryConfig {
    
        @Bean
        AccountRepository accountRepository();
    }
    
    @Configuration
    public class DefaultRepositoryConfig implements RepositoryConfig {
    
        @Bean
        public AccountRepository accountRepository() {
            return new JdbcAccountRepository(...);
        }
    }
    
    @Configuration
    @Import({ServiceConfig.class, DefaultRepositoryConfig.class})  // import the concrete config!
    public class SystemTestConfig {
    
        @Bean
        public DataSource dataSource() {
            // return DataSource
        }
    
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(SystemTestConfig.class);
        TransferService transferService = ctx.getBean(TransferService.class);
        transferService.transfer(100.00, "A123", "C456");
    }

#### （2）使用 @Conditional 注解按条件进行匹配 ####

根据系统的要求，通常需要有条件地启用或禁用一个完整的 @Configuration 类甚至单个的 @Bean 方法。一个常见的例子是，在 Spring 环境中启用特定的配置文件时，可以[使用 @Profile][_Profile] 注解来激活指定的 beans。

@Profile 注释实际上是通过使用一个更灵活的注释 @Conditional 实现的。@Conditional 注解指示容器在注册 @Bean 之前，应该满足 org.springframework.context.annotation.Condition 的具体实现类定义的规则。

Condition 接口的实现提供了一个 matches(…) 方法，该方法返回 true 或 false。例如，下面代码展示了 @Profile 注解实现 Condition 接口的匹配过程：// 条件匹配

@Override
    public boolean matches(ConditionContext context, AnnotatedTypeMetadata metadata) {
        // Read the @Profile annotation attributes
        MultiValueMap<String, Object> attrs = metadata.getAllAnnotationAttributes(Profile.class.getName());
        if (attrs != null) {
            for (Object value : attrs.get("value")) {
                if (context.getEnvironment().acceptsProfiles(((String[]) value))) {
                    return true;
                }
            }
            return false;
        }
        return true;
    }

@Conditional 注解的接口文档，请点击[这里][Link 2]。

#### （5）使用 @ImportResource 注解，根据需要导入 XML 配置 ####

Spring 的支持 @Configuration 类并不是为了完全取代 Spring XML。 Spring XML 中的一些工具，如命名空间，仍然是理想的配置容器的方式。所以，在 XML 配置方便或必要的情况下，你可以有诸多选择：比如，使用 ClassPathXmlApplicationContext 以 XML 配置文件为中心的实例化容器方式，或者使用 AnnotationConfigApplicationContext 以 Java 配置为中心的实例化容器方式，使用 Java 配置方式，可以使用 @ImportResource 注解根据需要导入 XML 配置。

更多组合方式，请查看[官方文档][Link 3]。

[Link 1]: https://docs.spring.io/spring-framework/docs/current/reference/html/core.html#beans-java-method-injection
[_Profile]: https://docs.spring.io/spring-framework/docs/current/reference/html/core.html#beans-definition-profiles
[Link 2]: https://docs.spring.io/spring-framework/docs/5.3.23/javadoc-api/org/springframework/context/annotation/Conditional.html
[Link 3]: https://docs.spring.io/spring-framework/docs/current/reference/html/core.html#beans-java-combining