「Spring Boot API 開發：從 0 到 1」Day 08 Spring 和 Spring Boot 中 Bean 的概念

Bean 的相關概念

在 Spring 框架中，Bean 是構成應用程式主要的概念和核心

它們由 Spring IoC（Inversion of Control）容器管理

簡單來說，Bean 就是一個被 Spring 容器初始化、組裝和管理的 Java 對象

Bean 的定義方式

使用 XML 配置（傳統方式，在 Spring Boot 中幾乎不使用）

<bean id="myBean" class="com.example.MyBean"/>

Java 程式配置（推薦方式）

@Configuration
public class AppConfig {
    @Bean
    public MyBean myBean() {
        return new MyBean();
    }
}

注解方式（元件和物件最常用）

@Component
public class TodoConfig {
}

Bean 的作用域

Spring 定義了幾種 Bean 的作用域，注意到有幾個是 web 相關的 (專用的)

application：為整個 ServletContext 建立一個 Bean 實例，僅適用於 Web 應用程式
prototype：每次請求都會建立新的實例。
request：每個 HTTP 請求都會建立一個新的實例，僅適用於 web 應用程式
session：每個 HTTP Session 都會建立一個新的實例，僅適用於 web 應用程式
singleton（默認作用域）：每個 Spring IoC 容器 (整個應用程式) 僅建立一個 Bean 實例

在程式碼裡面可以使用 @Scope 來指定作用域，而且 IDE 會有提示

@Component
@Scope("singleton")
public class TodoConfig {

}

常用的 Bean annotation

@Component
- 標註類別為 Spring 管理的 Bean
@Service
- @Component 的專用化，用於標註服務層的 Bean
@Repository
- @Component 的專用化，用於標註數據訪問層的 Bean
@Controller
- @Component 的專用化，用於標註控制器層的 Bean，處理 Web 請求
@RestController
- @Controller 和 @ResponseBody 的組合，用於 RESTful Web 服務
@Autowired
- 用於自動注入依賴，可以放在建構子、屬性或方法上
@Configuration
- 定義配置類別，包含一個或多個 @Bean 註解的方法，這些方法的返回值將被 Spring 容器管理
@Bean
- 定義一個 Bean，通常放在 @Configuration 類別的方法上，方法的返回值將被註冊為 Spring 容器中的 Bean

@Bean 只是建立 Spring Bean 的一種方式，並不是等於 Spring 裡面的 Bean，要小心不要誤會了 XD

依賴注入（DI）

Spring 的核心功能之一是依賴注入。它允許我們聲明組件之間的依賴關係，而不是在程式碼中建立這些依賴

簡單來說，可以把 Bean 註冊到 Spring 容器中，然後在其它地方注入使用

建構子注入 (基本上推薦使用)

@RestController
public class HelloController {

    private final TodoConfig todoConfig;

    public HelloController(TodoConfig todoConfig) {
        this.todoConfig = todoConfig;
    }

    @GetMapping("/randomNumber")
    public String getRandomNumber() {
        return String.valueOf(todoConfig.getRandomNumber());
    }
}

setter 注入（不推薦）

@RestController
public class HelloController {
    private TodoConfig todoConfig;

    @GetMapping("/randomNumber")
    public String getRandomNumber() {
        return String.valueOf(todoConfig.getRandomNumber());
    }

    @Autowired
    public void setTodoConfig(TodoConfig todoConfig) {
        this.todoConfig = todoConfig;
    }
}

field 注入（不推薦，不過因為太方便，所以常被拿來使用，而且範例大多使用這個）

@RestController
public class HelloController {

    @Autowired
    private TodoConfig todoConfig;

    @GetMapping("/randomNumber")
    public String getRandomNumber() {
        return String.valueOf(todoConfig.getRandomNumber());
    }
}

Bean 的生命週期

Spring 管理 Bean 的整個生命週期

主要階段包括

實例化
填充屬性
調用 BeanNameAware 的 setBeanName() 方法
調用 BeanFactoryAware 的 setBeanFactory() 方法
調用 ApplicationContextAware 的 setApplicationContext() 方法（如果適用）
預初始化（BeanPostProcessor 的 postProcessBeforeInitialization() 方法）
調用 @PostConstruct 註解的方法
初始化（InitializingBean 的 afterPropertiesSet() 方法）
調用自定義的 init-method（如果在 bean 配置中指定）
後初始化（BeanPostProcessor 的 postProcessAfterInitialization() 方法）
Bean 就緒，可以使用
當容器關閉時：
- 調用 @PreDestroy 註解的方法
- 調用 DisposableBean 的 destroy() 方法
- 調用自定義的 destroy-method（如果在 bean 配置中指定）

不過基本上，大部分情況下都不太需要了解或關注這些流程，會使用就好

我們可以通過實現特定的 inteface 來干預 Bean 的生命週期：

@Component
@Scope("singleton")
public class TodoConfig implements InitializingBean, DisposableBean {

    @PostConstruct
    public void init() {
        System.out.println("Bean is going through init.");
    }

    @Override
    public void afterPropertiesSet() throws Exception {
        System.out.println("Bean's properties are set.");
    }

    @PreDestroy
    public void shutdown() {
        System.out.println("Bean will destroy now.");
    }

    @Override
    public void destroy() throws Exception {
        System.out.println("Bean is destroying.");
    }
}

結論

理解 Spring 的 Bean 管理是開發 Spring Boot 應用程式的基礎，Bean 管理也是 Spring 依賴注入和控制反轉的核心

掌握這些概念將幫助你更好地設計和實現 Spring Boot 應用程式，提高程式碼的可維護性和可測試性

在實際開發中，合理利用這些特性可以大大提高開發效率和應用靈活性

同步刊登於 iTHome 鐵人賽「Spring Boot API 開發：從 0 到 1」Day 08 Spring 和 Spring Boot 中 Bean 的概念

圖片來源：AI 產生