扩展Spring—使用Annotation将配置资源注入到Bean中

使用XML还是Annotation定义Bean

自从Spring 2.5开始引入使用Annotation定义Bean的方式之后，业界时常会有一些关于“到底是应该使用XML还是Annotation定义Bean呢？”的讨论。笔者本人就比较中庸，喜欢两者结合使用——对于一些框架性的基础型的Bean使用XML，对于业务性的Bean则使用Annotation。

然而，什么是“框架性的基础型的Bean”呢？这些Bean可以理解为由第三方开源组件提供的基础Java类的、又或者开发者在其基础上扩展而来的Bean，如数据源org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource、事务管理器org.springframework.orm.hibernate3.HibernateTransactionManager等。这些Bean一般在应用程序中数量较少，却起着框架性和全局性的作用，对于此类Bean使用XML的好处是必要时可以通过修改一个或几个XML文件即可改变应用程序行为满足实际的项目需求，如下清单1所示。

 1 <bean id="dataSource" class="org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource" 
 2       destroy-method="close">
 3    <property name="driverClassName" value="${jdbc.driverClassName}" />
 4    <property name="url" value="${jdbc.url}" />
 5    <property name="username" value="${jdbc.username}" />
 6    <property name="password" value="${jdbc.password}" />
 7 </bean>
 8 <bean id="transactionManager" 
 9       class="org.springframework.orm.hibernate3.HibernateTransactionManager">
10    <property name="sessionFactory" ref="sessionFactory" />
11 </bean>

清单 1. 使用XML定义框架性的Bean

此外，我们再来解释一下什么是“业务性的Bean”。这些Bean相对比较容易理解，也就是开发者根据业务需求编写的XxxDao、XxxManager或XxxService等。它们的特点是为数众多，定义起来比较麻烦。Annotation方式的简洁性可以最大程度地减少这方便的繁锁，而且可以避免诸如打错类型名称等常见的小错误。对比清单2、3和4的代码大家应该会有更为深刻的理解。

1 <bean id="myService" class="net.blogjava.max.service.MyServiceImpl">
2    <property name="myDao1" ref="myDao1" />
3    <!-- 其它DAO引用  -->
4    <property name="myDaoN" ref="myDaoN" />
5 </bean>

清单 2. 使用XML定义业务性的Bean

 1 public class MyServiceImpl implements MyService {
 2    private MyDao1 myDao1;
 3    // 其它DAO
 4    private MyDaoN myDaoN;
 5 
 6    public void setMyDao1(MyDao1 myDao1) {
 7       this.myDao1 = myDao1;
 8    }
 9 
10    public void setMyDaoN(MyDaoN myDaoN) {
11       this.myDaoN = myDaoN;
12    }
13    // 其它业务代码
14 }

清单 3. 使用XML方式时Bean的代码

 1 @Service("myService")
 2 public class MyServiceImpl implements MyService {
 3    @Resource
 4    private MyDao1 myDao1;
 5    // 其它DAO
 6    @Resource
 7    private MyDaoN myDaoN;
 8 
 9    // 其它业务代码
10 }

清单 4. 使用Annotation方式的Bean代码

清单2、3实现的功能与清单4一样，都是在Spring容器中定义一个MyServiceImpl类型的Bean。孰优孰劣？一目了然！

在Spring中配置应用程序

大家可以从清单1看到有${xxx.xxx}的写法，有Spring开发经验的朋友可能已经知道这是使用Spring框架时配置应用程序的方式之一。为了方便一些不甚了解的朋友，笔者在此也大概讲述一下这种配置方式的步骤。

首先，在工程中新建一个资源（Property）文件（笔者建议放在源代码目录下），通过“名称=取值”的方式定义应用的配置，如下清单5所示。

1 jdbc.driverClassName=oracle.jdbc.driver.OracleDriver
2 jdbc.url=jdbc\:oracle\:thin\:@localhost\:1521\:ORCL
3 jdbc.username=max
4 jdbc.password=secret

清单 5. 配置代码片段

然后，定义一个 org.springframework.beans.factory.config.PropertyPlaceholderConfigurer类型的Bean，id可以为propertyConfigurer。通常我们需要通过设定它的locations属性指明应用程序配置文件的路径。例如，以下清单6的代码就是指明配置在构建路径（Build Path）的根目录下的config.properties文件里。

1 <bean id="propertyConfigurer" 
2       class="org.springframework.beans.factory.config.PropertyPlaceholderConfigurer">
3    <property name="locations">
4    <list>
5       <value>classpath:config.properties</value>
6    </list>
7    </property>
8 </bean>

清单 6. Spring配置代码片段

最后，在XML中定义Bean时，使用${xxx}引用配置资源来初始化对象，如清单1所示。然而这种配置方式仅限于XML，如果我们需要在通过Annotation定义的业务性的Bean中使用配置资源呢？

实现通过Annotation向Bean注入配置资源

解决上述问题的思路很简单。首先，参考Spring注入Bean的Annotation（如@Resource等）编写一个类似的Annotation类，如下清单7所示。

 1 package net.blogjava.max.spring;
 2 
 3 import java.lang.annotation.ElementType;
 4 import java.lang.annotation.Retention;
 5 import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
 6 import java.lang.annotation.Target;
 7 
 8 @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
 9 @Target(ElementType.FIELD)
10 public @interface Config {
11    String value() default "";
12 }

清单 7. Config.java

上述Config类有只一个属性，所以用默认的“value”作为名称，而且此属性是可选的，换而言之，开发者可以通过@Config("配置名称")或简单地直接使用@Config来注入配置资源。当程序发现@Config的value为空时，会使用变量域（Field）的名称作为配置名称获取其值。

然后，通过上节配置的propertyConfigurer对象获取配置资源。不过通过阅读Spring的API文档或 org.springframework.beans.factory.config.PropertyPlaceholderConfigurer的源代码，笔者发现此对象并没有一个公共方法可以满足以上需求，但是它有一个受保护的方法，protected void processProperties(ConfigurableListableBeanFactory beanFactoryToProcess, Properties props) throws BeansException，作用是将从配置中读入的配置资源应用到Bean的生产工厂对象中。因此，我们可以继承此类，然后改写该方法，将参数 props的引用放到类的全局变量里，接着通过它提供一个公共方法返回对应名称的配置资源，如下清单8所示。

 1 package net.blogjava.max.spring;
 2 
 3 import java.util.Properties;
 4 
 5 import org.springframework.beans.BeansException;
 6 import org.springframework.beans.factory.config.ConfigurableListableBeanFactory;
 7 import org.springframework.beans.factory.config.PropertyPlaceholderConfigurer;
 8 
 9 public class ExtendedPropertyPlaceholderConfigurer extends
10       PropertyPlaceholderConfigurer {
11    private Properties props;
12 
13    @Override
14    protected void processProperties(
15          ConfigurableListableBeanFactory beanFactory, Properties props)
16          throws BeansException {
17       super.processProperties(beanFactory, props);
18       this.props = props;
19    }
20 
21    public Object getProperty(String key) {
22       return props.get(key);
23    }
24 }

清单 8. ExtendedPropertyPlaceholderConfigurer.java

最后，我们需要通过实现Spring的某此生命周期回调方法，在Bean实例化之后将配置资源注入到标记有@Config的变量域（Field）中。通过阅读Spring的API文档，笔者发现 org.springframework.beans.factory.config.InstantiationAwareBeanPostProcessor 接口的方法boolean postProcessAfterInstantiation(Object bean, String beanName) throws BeansException非常符合我们的需求，而且Spring的@Autowire就是通过实现此方法工作的。当然，在此大家已经可以着手编写该接口的实现类了。不过，由于该接口还不少其它方法，而这些方法跟我们的目标是毫无瓜葛的，直接实现它就不得不被迫编写一堆空的实现代码，所以笔者选择继承 org.springframework.beans.factory.config.InstantiationAwareBeanPostProcessorAdapter虚基类，改写其postProcessAfterInstantiation方法。该虚基类是提供了一些接口（当然其中包括 InstantiationAwareBeanPostProcessor）的空实现，因此开发者只需改写自己需要的方法即可，如下清单9所示。

 1 package net.blogjava.max.spring;
 2 
 3 import java.lang.reflect.Field;
 4 import java.lang.reflect.Modifier;
 5 
 6 import org.springframework.beans.BeansException;
 7 import org.springframework.beans.SimpleTypeConverter;
 8 import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
 9 import org.springframework.beans.factory.config.InstantiationAwareBeanPostProcessorAdapter;
10 import org.springframework.stereotype.Component;
11 import org.springframework.util.ReflectionUtils;
12 
13  @Component //定义一个匿名Spring组件
14 public class ConfigAnnotationBeanPostProcessor extends
15       InstantiationAwareBeanPostProcessorAdapter {
16    @Autowired //自动注入  ExtendedPropertyPlaceholderConfigurer对象，用于获取配置资源
17    private ExtendedPropertyPlaceholderConfigurer propertyConfigurer;
18 
19    //创建简单类型转换器
20    private SimpleTypeConverter typeConverter = new SimpleTypeConverter();
21 
22    @Override
23    public boolean postProcessAfterInstantiation(final Object bean, String beanName) 
24          throws BeansException {
25       ReflectionUtils.doWithFields(bean.getClass(), new ReflectionUtils.FieldCallback() {
26          public void doWith(Field field) throws IllegalArgumentException, 
27                IllegalAccessException {
28             Config cfg = field.getAnnotation(Config.class);
29             if (cfg != null) {
30                if (Modifier.isStatic(field.getModifiers())) {
31                   throw new IllegalStateException("@Config annotation is not supported 
32                            on static fields");
33                }
34 
35             //如果开发者没有设置@Config的 value，则使用变量域的名称作为键查找配置资源
36             String key = cfg.value().length() <= 0 ? field.getName() : cfg.value();
37             Object value = propertyConfigurer.getProperty(key);
38 
39             if (value != null) {
40                //转换配置值成其它非String类型
41                Object _value = typeConverter.convertIfNecessary(value, field.getType());
42                //使变量域可用，并且转换后的配置值注入其中
43                ReflectionUtils.makeAccessible(field);
44                field.set(bean, _value);
45             }
46          }
47       }
48    });
49 
50    //通常情况下返回true即可
51    return true;
52    }
53 }

清单 9. ConfigAnnotationBeanPostProcessor.java

@Config使用示例

完成了上述步骤之后，下面我们用一个完整的例子来演示一下@Config的使用。首先，创建配置文件，如下清单10所示。

1 demo.config1=Demo Config \#1
2 config2=314159

清单 10. src/config.properties

接着，编写Demo类，它将演示通过XML和Annotation的方式获取配置文件的资源。如下清单11所示。

 1 package net.blogjava.max.spring;
 2 
 3 import org.springframework.context.ApplicationContext;
 4 import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
 5 import org.springframework.stereotype.Service;
 6 
 7 @Service("demoAnn")//通过Annotation的方式定义Bean
 8 public class Demo {
 9    @Config("demo.config1") //演示最常见的用法
10    private String config1;
11 
12    @Config //演示通过域变量名字获取配置资源和数据类型转换
13    private Integer config2;
14 
15    //演示通过XML方式注入配置资源
16    private String config3;
17    private Integer config4;
18 
19    public void setConfig3(String config3) {
20       this.config3 = config3;
21    }
22 
23    public void setConfig4(Integer config4) {
24       this.config4 = config4;
25    }
26 
27    public void printConfigAnn() {
28       System.out.println("{ config1 = " + config1 + ", config2 = " + config2
29       + "}");
30    }
31 
32    public void printConfigXML() {
33       System.out.println("{ config3 = " + config3 + ", config4 = " + config4
34       + "}");
35    }
36 
37    public static void main(String[] args) {
38       ApplicationContext appCtx = new ClassPathXmlApplicationContext(
39             "applicationContext.xml");
40 
41       Demo demoAnn = (Demo) appCtx.getBean("demoAnn");
42       demoAnn.printConfigAnn();
43 
44       Demo demoXML = (Demo) appCtx.getBean("demoXML");
45       demoXML.printConfigXML();
46    }
47 }

清单 11. Demo.java

由于本示例的目的是演示@Config的使用，所以采取了最简单编码风格，而并非大家使用Spring时常用的基于接口的编码风格。另外，本示例同时通过XML和Annotation的方式在Spring中定义Demo类型的Bean，前者通过类中的XML和两个Setter注入配置资源，后者则是通过Annotation和两个私有域变量。

最后，编写Spring的XML配置文件，如清单12所示。

 1 <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
 2 
 3 <beans xmlns=http://www.springframework.org/schema/beans
 4    xmlns:xsi=http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance
 5    xmlns:context=http://www.springframework.org/schema/context
 6    xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans 
 7       http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-2.5.xsd
 8       http://www.springframework.org/schema/context 
 9       http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-2.5.xsd">
10 
11    <!-- <sp