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Bean 装配，从 Spring 到 Spring Boot

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  • 从SSM的集成谈到Bean的装配
  • Bean的装配
    • 由XML到Java Config
      • 注册非源码的Bean
      • 注册源码的Bean
    • 自动扫描
    • Bean的注入
    • SSM集成的Java版
  • Spring Boot Magic
    • Auto Configuration
    • Syntactic sugar
  • 总结
  • 参考文献
  • 附录
    • SpringUtils.java
    • 非Spring Bean中获取Spring Bean的方法

本文首发于我的个人博客，Bean装配，从Spring到Spring Boot ，欢迎访问！

本文旨在厘清从Spring 到Spring Boot过程中，Bean装配的过程。

自从用上Spring Boot，真的是一直用一直爽，已经完全无法直视之前Spring的代码了。约定大于配置的设计理念，使得其不需要太多的配置就能开箱即用。但是由于其便捷性，也就意味着掩盖了许多细节的部分，使得直接学习Spring Boot的开发者只会用，而不清楚内部的实现流程。最近刚好有空，重新回顾了一下Spring的相关内容，并且梳理了有关于Bean装配的一些用法，描述从过去的Spring开发，到现在的Spring开发 Boot在Bean装配上的变化和进步。

从SSM的集成谈到Bean的装配

在学习初期，我想每个人都会去看一些博客，例如“Spring Spring MVC Mybatis整合”。一步一步整合出一个ssm项目。那个时候的我是没有什么概念的，完全就是，跟着步骤走，新建配置文件，把内容贴进来，然后run，一个基本的脚手架项目就出来了。回顾一下，基本是以下几步：

1. 建立maven web项目，并在pom.xml中添加依赖。

2. 配置web.xml，引入spring-.xml配置文件。

3. 配置若干个spring-.xml文件，例如自动扫包、静态资源映射、默认视图解析器、数据库连接池等等。

4. 写业务逻辑代码（dao、services、controller）

后期可能需要用到文件上传了，再去xml中配置相关的节点。在开发中，基本也是遵循一个模式——三层架构，面向接口编程。类如果是Controller的就加一个@Controller；是Services的就加一个@Services注解，然后就可以愉快的写业务逻辑了。

Spring是什么？那个时候的理解，像这样子配置一下，再加上几个注解，就是Spring。或者说，Spring就是这么用的。

随着学习的深入，对Spring就有更深的理解了。在Spring当中，一切皆为Bean。可以说Bean是组成一个Spring应用的基本单位。Spring（这里是狭义的概念，指Spring Core）中最核心部分就是对Bean的管理。

<?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:context="http://www.springframework.org/schema/context"
       xmlns:mvc="http://www.springframework.org/schema/mvc"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
                        http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.2.xsd
                         http://www.springframework.org/schema/context
                        http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-3.2.xsd
                        http://www.springframework.org/schema/mvc
                        http://www.springframework.org/schema/mvc/spring-mvc.xsd">
    <context:annotation-config/>    <context:component-scan base-package="com.zjut.ssm.controller">
        <context:include-filter type="annotation" expression="org.springframework.stereotype.Controller"/>
    </context:component-scan>    <bean id="defaultViewResolver" class="org.springframework.web.servlet.view.InternalResourceViewResolver">
        <property name="viewClass" value="org.springframework.web.servlet.view.JstlView"/>
        <property name="prefix" value="/WEB-INF/views/"/>
        <property name="suffix" value=".jsp"/>
    </bean>    <bean id="multipartResolver" class="org.springframework.web.multipart.commons.CommonsMultipartResolver">
        <property name="maxUploadSize" value="20971500"/>
        <property name="defaultEncoding" value="UTF-8"/>
        <property name="resolveLazily" value="true"/>
    </bean>
</beans>

让我们再次看一下Spring MVC的配置文件，除了一些参数外，还有两个bean节点，注入InternalResourceViewResolver来处理视图，注入CommonsMultipartResolver来处理文件上传。这个时候，如果需要集成Mybatis一起工作，类似的，注入相关的Bean就可以了。Mybatis最核心的Bean就是SqlSessionFactory，通过创建Session来进行数据库的操作。在不使用Spring时，可以通过加载XML，读入数据库信息，进行创建。

String resource = "org/mybatis/example/mybatis-config.xml";
InputStream inputStream = Resources.getResourceAsStream(resource);
SqlSessionFactory sqlSessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(inputStream);

显然，上面的代码是不符合Spring的思想的。为了达到松耦合，高内聚，尽可能不直接去new一个实例，而是通过DI的方式，来注入bean，由Spring IoC容器进行管理。Mybatis官方给到一个MyBatis-Spring包，只需添加下面的Bean就可以组织Mybatis进行工作了（创建sqlSessionFactory，打开Session等工作），关于Mybatis的内容，这里不展开了。

<beans>
    <bean id="dataSource" class="com.mchange.v2.c3p0.ComboPooledDataSource">
        <property name="driverClass" value="${jdbc.driver}"/>
        <property name="jdbcUrl" value="${jdbc.url}"/>
        <property name="user" value="${jdbc.username}"/>
        <property name="password" value="${jdbc.password}"/>
    </bean>
    <bean id="sqlSessionFactory" class="org.mybatis.spring.SqlSessionFactoryBean">
        <property name="dataSource" ref="dataSource"/>
        <property name="typeAliasesPackage" value=""/>
        <property name="mapperLocations" value="classpath:mapper/*.xml"/>
    </bean>
    <bean class="org.mybatis.spring.mapper.MapperScannerConfigurer">
        <property name="sqlSessionFactoryBeanName" value="sqlSessionFactory"/>
        <property name="basePackage" value=""/>
    </bean>
</beans>

那么，现在我们就知道了，通过XML配置Spring，集成各种框架的实质，就是Bean装配的。每一个框架都是由N多个Bean构成的，如果需要使用它，就必须根据框架的要求装配相应的Bean。装配成功的Bean由Spring IoC容器统一管理，就能够正常进行工作。

Bean的装配

具体Bean的装配方式，发展到现在也已经有很多种了，从过去的XML到Java Config，再到现在Spring Boot的Auto Configuration，是一种不断简化，不断清晰的过程。

Bean装配一般分为三步：注册、扫描、注入。

由XML到Java Config

XML配置Bean早已成为明日黄花了，目前更常见的是使用Java Config和注解来进行Bean的装配。当然，偶尔也能看到它的身影，例如用于ssm框架的集成的spring-*.xml。

Java Config的优势如下：

  1. Java是类型安全的，如果装配过程中如果出现问题，编译器会直接反馈。
  2. XML配置文件会随着配置的增加而越来越大，不易维护管理。
  3. Java Config更易于重构和搜索Bean。

因此下面主要讲都是基于Java的配置方法。基本流程如下：

// 注册
@Configuration
public class BeanConfiguration {
@Bean
public AtomicInteger count() {
return new AtomicInteger();
}
}
//或者
@Componment
public class Foo{}// 扫描
@ComponentScan(basePackages={})
@Configuration
public class BeanConfiguration {}// 注入
@Autowired
private AtomicInteger c;

下面详细展开。

Java Config注册Bean，主要分为两类，注册非源码的Bean和注册源码的Bean。

注册非源码的Bean

非源码的Bean，指的是我们无法去编辑的代码，主要是引入外部框架或依赖，或者使用Spring的一些Bean。这些Bean的配置一般采用Java文件的形式进行声明。

新建一个使用@Configuration修饰的配置类，然后使用@Bean修饰需要创建Bean的方法，具体的可指定value和name值（两者等同）。示例如下：

@Configuration
public class BeanConfiguration {
@Scope("prototype")
@Bean(value = "uploadThreadPool")
public ExecutorService downloadThreadPool() {
return Executors.newFixedThreadPool(10);
}
}

其中需要注意的是：

  1. Bean默认是以单例的形式创建的，整个应用中，只创建一个实例。如果需要，每次注入都创建一个新的实例，可添加注解@Scope("prototype")。对于这个例子而言，默认创建的线程池是单例的，在应用的任何一个地方注入后使用，用到的都是同一个线程池（全局共享）；加上@Scope("prototype")后，在每一个Controller中分别注入，意味着，每一个Controller都拥有各自的线程池，各自的请求会分别提交到各自的线程池中。
  2. 注入多个相同类型的Bean时，手动指定name或value值加以区分。或通过@Primary，标出首选的Bean。

注册源码的Bean

源码的Bean，指的是我们自己写的代码，一般不会以@Bean的形式装配，而是使用另外一系列具有语义的注解。（@Component、@Controller、@Service、@Repository）添加这些注解后，该类就成为Spring管理的组件类了，列出的后三个注解用的几率最高，基本已经成为样板注解了，Controller类添加@Controller，Service层实现添加@Service。

下面展示一个例子，通过Spring声明自己封装的类。

@Scope("prototype")
@Component(value = "uploadThread")
public class UploadTask implements Runnable {
private List<ByteArrayInputStream> files;
private List<String> fileNameList;
private PropertiesConfig prop = SpringUtil.getBean(PropertiesConfig.class); // 如果直接传入MutiPartFile，文件会无法存入，因为对象传递后spring会将tmp文件缓存清楚
public UploadThread(List<ByteArrayInputStream> files, List<String> fileNameList) {
this.files = files;
this.fileNameList = fileNameList;
} @Override
public void run() {
for (int i = 0; i < files.size(); ++i) {
String fileName = fileNameList.get(i);
String filePath = FileUtils.generatePath(prop.getImageSavePath(),fileName);
FileUtils.save(new File(filePath), files.get(i));
}
}
}

接着上面的线程池讲，这里我们实现了一个task，用来处理异步上传任务。在传统JUC中，我们一般会这么写代码：

private ExecutorService uploadThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(10);
uploadThreadPool.submit(new UploadTask(fileCopyList, fileNameList));

在Spring中，我觉得就应该把代码写的更Spring化一些，因此添加@Component使之成为Spring Bean，并且线程非单例，添加@Scope注解。重构后的代码如下：

@Resource(name = "uploadThreadPool")
private ExecutorService uploadThreadPool;@PostMapping("/upload")
public RestResult upload(HttpServletRequest request) {
uploadThreadPool.submit((Runnable) SpringUtils.getBean("uploadThread", fileCopyList, fileNameList));
}

Bean的注入在下节会仔细讲。其实这样写还有零一个原因，非Spring管理的Bean一般是无法直接注入Spring Bean的。如果我们需要在UploadTask中实现一些业务逻辑，可能需要注入一些Services，最好的做法就是讲UploadTask本身也注册成Spring Bean，那么在类中就能够使用@Autowired进行自动注入了。

额外需要注意的是：由于线程安全的一些原因，线程类是无法直接使用@Autowired注入Bean的。一般会采用SpringUtils.getBean()手动注入。

自动扫描

在配置类上添加 @ComponentScan注解。该注解默认会扫描该类所在的包下所有的配置类，特殊的包可以配置basePackages属性。Spring扫描到所有Bean，待注入就可以使用了。

Bean的注入

对于一些不直接使用的Bean，注册到Spring IoC容器后，我们是不需要手动去注入的。例如前面提到Mybatis的三个Bean。我们只需要根据文档进行使用，创建Mapper接口，并使用@Mapper修饰，在调用具体的查询方法时，Mybatis内部会进行Bean的注入，Open一个Session进行数据库的操作。

对于我们需要使用到的Bean，就需要注入到变量中进行使用。常用Bean注入的方式有两种。

1.注解注入（@Autowired和@Resource）。

@Autowired是Bean注入最常用的注解，默认是通过byType的方式注入的。也就是说如果包含多个相同类型的Bean，是无法直接通过@Autowired注入的。这个时候需要通过@Qualifier限定注入的Bean。或者使用@Resource。@Resource是通过byName的方式注入，直接在注解上标明Bean的name即可。

public class Foo{
// 正常字段注入
@Autowired
private AtomicInteger c; // 正常构造器注入
private final AtomicInteger c;
@Autowired
public Foo(AtomicInteger c){this.c = c;} // 歧义加上@Qualifier
@Autowired
@Qualifier("count")
private AtomicInteger c; // 歧义直接使用@Resource（与前一种等同）
@Resource("count")
private AtomicInteger c;
}

2.调用Application Context的getBean方法。

推荐使用注解注入，但是在默写特殊情况下，需要使用getBean()方法来注入Bean。例如之前讲到的多线程环境。具体实现可见附录，实现ApplicationContextAware，可以封装成一个工具类。

SSM集成的Java版

由于Java Config的优势，框架集成工作很多选择不用XML配置了。例如之前在xml中配置Spring MVC的ViewResolver，在Java中就可以这样去注入：

@Configuration
@EnableWebMvc
public class WebConfig extends WebMvcConfigurerAdapter {
@Bean
public ViewResolver viewResolver(){
InternalResourceViewResolver resolver = new InternalResourceViewResolver();
resolver.setPrefix("/WEB-INF/view/");
resolver.setSuffix(".jsp");
return resolver;
}
}

有兴趣的，可以自己去使用Java Config集成一下，其实需要配置的东西都是一致的，只是在Java中，有的是要注册对应的Bean，有的需要实现对应的接口罢了。由XML到Java，仅仅只是配置语言的改变，真正解放程序员，提高生产力是Spring Boot。基于约定大于配置的思路，通过Auto Configuration，大规模减少了一些缺省Bean的配置工作。

Spring Boot Magic

Auto Configuration

接下来我们看一下，基于Spring Boot的SSM集成需要配置的内容。

spring:
datasource:
url: jdbc:mysql://localhost:3306/test
username: root
password: fur@6289
mybatis:
type-aliases-package: com.fur.mybatis_web.mapper
mapper-locations: classpath:mapping/*.xml

用过Spring Boot的都知道，上面的是Spring Boot的配置文件application.yml。只需要在pom.xml添加对应依赖，在yml里配置必要的信息。（框架再智能也不可能知道我们的数据库信息吧