【Spring】认识 IoC 容器和 Servlet 容器

1.认识容器

1.1 IoC 容器

loC（Inversion of Control）容器，是面向对象编程中的一种设计原则，意为 控制反转（也被称为 控制反向 或 控制倒置）。它将程序中创建对象的控制权交给 Spring 框架来管理，以便降低计算机代码之间的耦合度。

控制反转的实质是 获得依赖对象的过程 被反转了。这个过程由自身管理变为由 loC 容器主动注入。这正是 loC 实现的方式之一：依赖注入（dependency injection，DI），由 loC 容器在运行期间动态地将某种依赖关系注入对象之中。

在传统编程方式中，要实现某种功能一般都需要几个对象相互作用。在主对象中要保存其他类型对象的引用，以便在主对象中实例化对象，然后通过调用这些引用的方法来完成任务，其运行方式如下图所示。

而 IoC 容器是在主对象中设置 Setter 方法，通过调用 Setter 方法或构造方法传入所需引用（即依赖注入），如下图所示。

要使用某个对象，只需要从 IoC 容器中获取需要使用的对象，不需要关心对象的创建过程，即把创建对象的控制权反转给了 Spring 框架。

1.2 loC 的实现方法

loC 的实现方法主要有两种：依赖注入 与 依赖查找。

1.2.1 依赖注入

在软件设计中，依赖 指的是一个类需要调用的其他类或者服务，而 注入 则是指将这些所需的类或服务传递给需要它们的类的过程。使用 依赖注入 技术，我们可以在运行时将依赖关系传递给对象，而不是让对象自己去创建或查找它们需要的依赖。

如此，则软件中的组件可以在不同环境下重复使用，就像家里的电器可以随意在不同的插座上使用一样，不用担心它们的电源问题。依赖注入 让我们的代码更加灵活，更容易维护和扩展。

loC 容器通过类型或名称等信息将不同对象注入不同属性中。组件不做定位查询，只提供普通的 Java 方法让容器去决定依赖关系。这是最流行的 loC 方法。依赖注入主要有以下几种方式。

• 设值注入（setter injection）：让 loC 容器调用注入所依赖类型的对象。
• 接口注入（interface injection）：实现特定接口，以供 loC 容器注入所依赖类型的对象。
• 构造注入（constructor injection）：实现特定参数的构造函数，在创建对象时让 loC 容器注入所依赖类型的对象。
• 基于注解：通过 Java 的注解机制让 loC 容器注入所依赖类型的对象，例如，使用 @Autowired。

loC 是通过第三方容器来管理并维护这些被依赖对象的，应用程序只需要接收并使用 IoC 容器注入的对象。

1.2.2 依赖查找

在传统实现中，需要用户使用 API 来管理依赖的创建、查找资源和组装对象。这会对程序有侵入性。

依赖查找 则通过调用容器提供的 回调接口 和 上下文环境 来获取对象，在获取时需要提供相关的配置文件路径、key 等信息来确定获取对象的状态。依赖查找通常有两个方法：依赖拖拽（DP）和 上下文依赖查找（CDL）。

1.3 认识 Servlet 容器

Servlet 是在 javax.servlet 包中定义的一个接口。在开发 Spring Boot 应用程序时，使用 Controller 基本能解决大部分的功能需求。但有时也需要使用 Servlet，比如实现 拦截 和 监听 功能。Spring Boot 的核心控制器 DispatcherServlet 会处理所有的请求。如果自定义 Servlet，则需要进行注册，以便 DispatcherServlet 核心控制器知道它的作用，以及处理请求 url-pattern。

2.用 IoC 管理 Bean

2.1 创建一个 Bean

创建一个名为 User 的 Bean。

@Data
public class User implements Serializable {private int id;private String name;}

2.2 编写 User 的配置类

编写配置类，并实例化一个对象。

@Configuration
public class UserConfig {//将此返回的值生成一个bean@Bean("user1")public User user() {User user = new User();user.setId(1);user.setName("pipi");return user;}
}

• @Confguration：用于标注配置类，让 Spring 来加载该类配置作为 Bean 的载体。在运行时，将为这些 Bean 生成 BeanDefinition 和服务请求。
• @Bean：产生一个 Bean，并交给 Spring 管理。目的是封装用户、数据库中的数据，一般有 Setter、Getter 方法。

2.3 编写测试类

下面实例化一个 User 对象，然后通过上下文获取 Bean 对象 user1。

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class IocTest {@Autowiredprivate ApplicationContext applicationContext;@Testpublic void testIoc() {User user = (User) applicationContext.getBean("user1");System.out.println(user);}
}

• @RunWith(SpringRunner.class)：让测试运行于 Spring 测试环境。
• @SpringBootTest：Spring Boot 用于测试的注解，可指定入口类或测试环境等。
• @Test：一个测试方法。
• ApplicationContext：获取 Spring 容器中已初始化的 Bean，这里是 user1。

运行 testIoC 方法，在控制台输出以下结果:

3.用 Servlet 处理请求

使用 Servlet 处理请求，可以直接通过注解 @WebServlet(urlPattern,descript) 注册 Servlet，然后在入口类中添加注解@ServletComponentScan，以扫描该注解指定包下的所有 Servlet。

3.1 注册 Servlet 类

package com.example.demo;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;/*** Description: 添加注解进行修饰*/
@WebServlet(urlPatterns = "/ServletDemo02/*")
public class ServletDemo02 extends HttpServlet{/*** Description:* 重写doGet方法,父类的HttpServlet的doGet方法是空的，没有实现任何代码，子类需要重写此方法。*客户使用GET方式请求Servlet时，Web容器调用doGet方法处理请求。*/@Overrideprotected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {System.out.println("doGet");resp.getWriter().print("Servlet ServletDemo02");}
}

• @WebServlet(urlPatterns = “/ServletDemo02/*”)：属性 urlPatterns 指定 WebServlet 的作用范围，这里代表 ServletDemo02 下的所有子路径。
• doGet：父类 HttpServlet 的 doGet 方法是空的，没有实现任何代码，子类需要重写此方法。

3.2 开启 Servlet 支持

在入口类上添加注解 @ServletComponentScan，以使 Servlet 生效。

package com.example.demo;import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.boot.web.servlet.ServletComponentScan;
import org.springframework.boot.web.servlet.ServletRegistrationBean;
import org.springframework.context.annotation.Bean;@ServletComponentScan
@SpringBootApplication
public class ServletDemoApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(ServletDemoApplication.class, args);}
}

• @ServletComponentScan：组件扫描，可自动发现和装配一些 Bean，并根据定义的扫描路径构符合扫描规则的类装配到 Spring 容器中。
• @SpringBootApplication：入口类 Application 的启动注解。

在运行程序后，使用 GET 方法访问 http://localhost:8080/ServletDemo02/*，会返回重写 doGET 方法的值:

同时，控制台会输出 doGet 里定义的值：