什麼是依賴注入－－Spring的核心機制依賴注入簡介

Spring能有效地組織J2EE應用各層的對象。不管是控制層的Action對象，還是業務層的Service對象，還是持久層的DAO對象，都可在Spring的管理下有機地協調、運行。Spring將各層的對象以松耦合的方式組織在一起，Action對象無須關心Service對象的具體實現，Service對象無須關心持久層對象的具體實現，各層對象的調用完全面向介面。當系統需要重構時，代碼的改寫量將大大減少。

　　上面所說的一切都得宜於Spring的核心機制，依賴注入。依賴注入讓bean與bean之間以設定檔群組織在一起，而不是以硬式編碼方式耦合在一起。理解依賴注入

　　依賴注入(Dependency Injection)和控制反轉(Inversion of Control)是同一個概念。具體含義是:當某個角色(可能是一個Java執行個體，調用者)需要另一個角色(另一個Java執行個體，被調用者)的協助時，在傳統的程式設計過程中，通常由調用者來建立被調用者的執行個體。但在Spring裡，建立被調用者的工作不再由調用者來完成，因此稱為控制反轉;建立被調用者執行個體的工作通常由Spring容器來完成，然後注入調用者，因此也稱為依賴注入。

　　不管是依賴注入，還是控制反轉，都說明Spring採用動態、靈活的方式來管理各種對象。對象與對象之間的具體實現互相透明。在理解依賴注入之前，看如下這個問題在各種社會形態裡如何解決:一個人(Java執行個體，調用者)需要一把斧子(Java執行個體，被調用者)。

　　(1)原始社會裡，幾乎沒有社會分工。需要斧子的人(調用者)只能自己去磨一把斧子(被調用者)。對應的情形為:Java程式裡的調用者自己建立被調用者。

　　(2)進入工業社會，工廠出現。斧子不再由普通人完成，而在工廠裡被生產出來，此時需要斧子的人(調用者)找到工廠，購買斧子，無須關心斧子的製造過程。對應Java程式的簡單工廠的設計模式。

　　(3)進入“按需分配”社會，需要斧子的人不需要找到工廠，坐在家裡發出一個簡單指令:需要斧子。斧子就自然出現在他面前。對應Spring的依賴注入。

　　第一種情況下，Java執行個體的調用者建立被調用的Java執行個體，必然要求被調用的Java類出現在調用者的代碼裡。無法實現二者之間的松耦合。

　　第二種情況下，調用者無須關心被調用者具體實現過程，只需要找到符合某種標準(介面)的執行個體，即可使用。此時調用的代碼面向介面編程，可以讓調用者和被調用者解耦，這也是原廠模式大量使用的原因。但調用者需要自己定位工廠，調用者與特定工廠耦合在一起。

　　第三種情況下，調用者無須自己定位工廠，程式運行到需要被調用者時，系統自動提供被調用者執行個體。事實上，調用者和被調用者都處於Spring的管理下，二者之間的依賴關係由Spring提供。

　　所謂依賴注入，是指程式運行過程中，如果需要調用另一個對象協助時，無須在代碼中建立被調用者，而是依賴於外部的注入。Spring的依賴注入對調用者和被調用者幾乎沒有任何要求，完全支援對POJO之間依賴關係的管理。依賴注入通常有兩種:

　　·設值注入。

　　·構造注入。

  設值注入

　　設值注入是指通過setter方法傳入被調用者的執行個體。這種注入方式簡單、直觀，因而在Spring的依賴注入裡大量使用。看下面代碼，是Person的介面

//定義Person介面 public interface Person { 　//Person介面裡定義一個使用斧子的方法 　public void useAxe(); }

　　然後是Axe的介面

//定義Axe介面 public interface Axe { 　//Axe介面裡有個砍的方法 　public void chop(); }

　　Person的實作類別

//Chinese實現Person介面 public class Chinese implements Person { 　//面向Axe介面編程，而不是具體的實作類別 　private Axe axe; 　//預設的構造器 　public Chinese() 　{} 　//設值注入所需的setter方法 　public void setAxe(Axe axe) 　{ 　　this.axe = axe; 　} 　//實現Person介面的useAxe方法 　public void useAxe() 　{ 　　System.out.println(axe.chop()); 　} }

　　Axe的第一個實作類別

//Axe的第一個實作類別 StoneAxe public class StoneAxe implements Axe { 　//預設構造器 　public StoneAxe() 　{} 　//實現Axe介面的chop方法 　public String chop() 　{ 　　return "石斧砍柴好慢"; 　} }

　　下面採用Spring的設定檔將Person執行個體和Axe執行個體組織在一起。設定檔如下所示:

＜!-- 下面是標準的XML檔案頭 --＞ ＜?xml version="1.0" encoding="gb2312"?＞ ＜!-- 下面一行定義Spring的XML設定檔的dtd --＞ "http://www.springframework.org/dtd/spring-beans.dtd"＞ ＜!-- 以上三行對所有的Spring設定檔都是相同的 --＞ ＜!-- Spring設定檔的根項目 --＞ ＜BEANS＞ 　＜!—定義第一bean，該bean的id是chinese, class指定該bean執行個體的實作類別 --＞ 　＜BEAN class=lee.Chinese id=chinese＞ 　＜!-- property元素用來指定需要容器注入的屬性，axe屬性需要容器注入此處是設值注入，因此Chinese類必須擁有setAxe方法 --＞

＜property name="axe"＞ ＜!-- 此處將另一個bean的引用注入給chinese bean --＞ ＜REF local="”stoneAxe”/"＞ ＜/property＞ ＜/BEAN＞ ＜!-- 定義stoneAxe bean --＞ ＜BEAN class=lee.StoneAxe id=stoneAxe /＞ ＜/BEANS＞

　　從設定檔中，可以看到Spring管理bean的靈巧性。bean與bean之間的依賴關係放在設定檔裡組織，而不是寫在代碼裡。通過設定檔的指定，Spring能精確地為每個bean注入屬性。因此，設定檔裡的bean的class元素，不能僅僅是介面，而必須是真正的實作類別。

　　Spring會自動接管每個bean定義裡的property元素定義。Spring會在執行無參數的構造器後、建立預設的bean執行個體後，調用對應的setter方法為程式注入屬性值。property定義的屬性值將不再由該bean來主動建立、管理，而改為被動接收Spring的注入。

　　每個bean的id屬性是該bean的惟一標識，程式通過id屬性訪問bean，bean與bean的依賴關係也通過id屬性完成。

　　下面看主程式部分:

public class BeanTest { 　//主方法，程式的入口 　public static void main(String[] args)throws Exception 　{ 　　//因為是獨立的應用程式，顯式地執行個體化Spring的上下文。 　　ApplicationContext ctx = new FileSystemXmlApplicationContext("bean.xml"); 　　//通過Person bean的id來擷取bean執行個體，面向介面編程，因此 　　//此處強制類型轉換為介面類型 　　Person p = (Person)ctx.getBean("chinese"); 　　//直接執行Person的userAxe()方法。 　　p.useAxe(); 　} }

　　程式的執行結果如下:

　　石斧砍柴好慢

　　主程式調用Person的useAxe()方法時，該方法的方法體內需要使用Axe的執行個體，但程式裡沒有任何地方將特定的Person執行個體和Axe執行個體耦合在一起。或者說，程式裡沒有為Person執行個體傳入Axe的執行個體，Axe執行個體由Spring在運行期間動態注入。

　　Person執行個體不僅不需要瞭解Axe執行個體的具體實現，甚至無須瞭解Axe的建立過程。程式在運行到需要Axe執行個體的時候，Spring建立了Axe執行個體，然後注入給需要Axe執行個體的調用者。Person執行個體運行到需要Axe執行個體的地方，自然就產生了Axe執行個體，用來供Person執行個體使用。

　　調用者不僅無須關心被調用者的實現過程，連工廠定位都可以省略(真是按需分配啊!)。下面也給出使用Ant編譯和運行該應用的簡單指令碼:

＜?xml version="1.0"?＞ ＜!-- 定義編譯該項目的基本資料--> ＜PROJECT name="spring" default="." basedir="."＞ ＜!-- 定義編譯和運行該項目時所需的庫檔案 --＞ ＜PATH id=classpath＞ 　＜!-- 該路徑下存放spring.jar和其他第三方類庫 --＞ 　＜FILESET dir=../../lib＞ 　　＜INCLUDE name="*.jar" /＞ 　＜/FILESET＞ 　＜!-- 同時還需要引用已經編譯過的class檔案--＞ 　＜PATHELEMENT path="." /＞ ＜/PATH＞ ＜!-- 編譯全部的java檔案--＞ ＜TARGET description="Compile all source code" name="compile"＞ ＜!-- 指定編譯後的class檔案的存放位置 --＞ ＜JAVAC debug="true" destdir="."＞ 　deprecation="false" optimize="false" failonerror="true"＞ 　＜!-- 指定需要編譯的源檔案的存放位置 --＞ 　＜SRC path="." /＞ 　＜!-- 指定編譯這些java檔案需要的類庫位置--＞ 　＜CLASSPATH refid="classpath" /＞ ＜/JAVAC＞ ＜/TARGET＞ ＜!-- 運行特定的主程式 --＞ ＜TARGET description="run the main class" name="run" depends="compile"＞ ＜!-- 指定啟動並執行主程式:lee.BeanTest。--＞ ＜JAVA failonerror="true" fork="yes" classname="lee.BeanTest"＞ 　＜!-- 指定運行這些java檔案需要的類庫位置--＞ 　＜CLASSPATH refid="classpath" /＞ ＜/JAVA＞ ＜/TARGET＞ ＜/PROJECT＞

　　如果需要改寫Axe的實作類別。或者說，提供另一個實作類別給Person執行個體使用。Person介面、Chinese類都無須改變。只需提供另一個Axe的實現，然後對設定檔進行簡單的修改即可。

　　Axe的另一個實現如下:

//Axe的另一個實作類別 SteelAxe public class SteelAxe implements Axe { 　//預設構造器 　public SteelAxe() 　{} 　//實現Axe介面的chop方法 　public String chop() 　{ 　　return "鋼斧砍柴真快"; 　} }

　　然後，修改原來的Spring設定檔，在其中增加如下一行:

＜!-- 定義一個steelAxe bean--＞ ＜BEAN class=lee.SteelAxe id=steelAxe />

　　該行重新定義了一個Axe的實現:SteelAxe。然後修改chinese bean的配置，將原來傳入stoneAxe的地方改為傳入steelAxe。也就是將

＜REF local="”stoneAxe”/"＞

　　改成

＜REF local="”steelAxe”/"＞

　　此時再次執行程式，將得到如下結果:

　　鋼斧砍柴真快

　　Person與Axe之間沒有任何代碼耦合關係，bean與bean之間的依賴關係由Spring管理。採用setter方法為目標bean注入屬性的方式，稱為設值注入。

　　業務對象的更換變得相當簡單，對象與對象之間的依賴關係從代碼裡分離出來，通過設定檔動態管理。構造注入

　　所謂構造注入，指通過建構函式來完成依賴關係的設定，而不是通過setter方法。對前面代碼Chinese類做簡單的修改，修改後的代碼如下:

//Chinese實現Person介面 public class Chinese implements Person { 　//面向Axe介面編程，而不是具體的實作類別 　private Axe axe; 　//預設的構造器 　public Chinese() 　{} 　//構造注入所需的帶參數的構造器 　public Chinse(Axe axe) 　{ 　　this.axe = axe; 　} 　//實現Person介面的useAxe方法 　public void useAxe() 　{ 　　System.out.println(axe.chop()); 　} }

　　此時無須Chinese類裡的setAxe方法，構造Person執行個體時，Spring為Person執行個體注入所依賴的Axe執行個體。構造注入的設定檔也需做簡單的修改，修改後的設定檔如下:

＜!-- 下面是標準的XML檔案頭 --＞ ＜xml version="1.0" encoding="gb2312"?＞ ＜!-- 下面一行定義Spring的XML設定檔的dtd --＞ 　"http://www.springframework.org/dtd/spring-beans.dtd"＞ ＜!-- 以上三行對所有的Spring設定檔都是相同的 --＞ ＜!-- Spring設定檔的根項目 --＞ ＜BEANS＞ 　＜!—定義第一個bean，該bean的id是chinese, class指定該bean執行個體的實作類別 --＞ 　＜BEAN class=lee.Chinese id=chinese> ＜/BEAN＞ ＜!-- 定義stoneAxe bean --＞ ＜BEAN class=lee.SteelAxe id=steelAxe /> ＜/BEANS＞

　　執行效果與使用steelAxe設值注入時的執行效果完全一樣。區別在於:建立Person執行個體中Axe屬性的時機不同——設值注入是現建立一個預設的bean執行個體，然後調用對應的構造方法注入依賴關係。而構造注入則在建立bean執行個體時，已經完成了依賴關係的