Spring容器获取Bean的9种方式

2023-07-04 10:27 由京东云开发者发表于 #后端开发

1 前言

随着SpringBoot的普及，Spring的使用也越来越广，在某些场景下，我们无法通过注解或配置的形式直接获取到某个Bean。比如，在某一些工具类、设计模式实现中需要使用到Spring容器管理的Bean，此时就需要直接获取到对应的Bean。

本文为大家整理汇总了常见的获取Bean的方式，并提供一些优劣分析，方便大家在使用到时有更好的选择。同时，也会为大家适当的普及和拓展一些相关知识。

2 Spring的IoC容器

在Spring中，Bean的实例化、定位、配置应用程序中的对象及建立对象间的依赖关系，都是在IoC容器中进行的。因此，要在Spring中获取Bean，本质上就是从IoC容器当中获取Bean。

在Spring中，BeanFactory是IoC容器的实际代表者，该接口提供了IoC容器最基本功能。同时，Spring还提供了另外一种类型的容器：ApplicationContext容器。

ApplicationContext容器包括BeanFactory容器的所有功能（BeanFactory的子接口），提供了更多面向应用的功能，它提供了国际化支持和框架事件体系，更易于创建实际应用。

一般情况，我们称BeanFactory为IoC容器，称ApplicationContext为应用上下文。但有时为了方便，也将ApplicationContext称为Spring容器。

通常不建议使用BeanFactory，但BeanFactory 仍然可以用于轻量级的应用程序，如移动设备或基于applet的应用程序，其中它的数据量和速度是显著。

2.1 BeanFactory与ApplicationContext的区别

BeanFactory是Spring框架的基础设施，面向Spring本身。ApplicationContext则面向使用Spring框架的开发者，几乎所有的应用场景都可以直接使用ApplicationContext，而非底层的BeanFactory。

另外，ApplicationContext的初始化和BeanFactory有一个重大的区别：

BeanFactory在初始化容器时，并未实例化Bean，直到第一次访问某个Bean时才实例目标Bean。这样，我们就不能发现一些存在的Spring的配置问题。如果Bean的某一个属性没有注入，BeanFacotry加载后，直至第一次使用调用getBean方法才会抛出异常。

而ApplicationContext则在初始化应用上下文时就实例化所有单实例的Bean，相对应的，ApplicationContext的初始化时间会比BeanFactory长一些。

了解了上述的基本理论知识之后，我们就可以尝试从IoC容器当中获取Bean对象了。

3 Bean获取方式

3.1 方式一：通过BeanFactory获取

通过BeanFactory来获取Bean。基于xml配置文件的时代，可以通过如下方式获得BeanFactory，再通过BeanFactory来获得对应的Bean。

BeanFactory beanFactory = new XmlBeanFactory(new ClassPathResource("applicationContext.xml"));
User user = (User) beanFactory.getBean("user");

有一定编程年龄的程序员，应该对此还有一些印象。这种写法估计也只会出现在古老的项目当中。鉴于xml形式配置文件已经被基于注解形式所替代，同时XmlBeanFactory也被标注为废弃。此种方式不推荐使用。

其实，不推荐的理由还有一个，在上面已经提到，尽量不要使用BeanFactory，而应该使用ApplicationContext。

3.2 方式二：通过BeanFactoryAware获取

在上面的方式中，XmlBeanFactory已经被废弃，但可以通过其他方式来获得BeanFactory，然后再从BeanFactory中获得指定的Bean。获取BeanFactory实例最简单的方式就是实现BeanFactoryAware接口。

BeanFactoryAware接口源码：

public interface BeanFactoryAware extends Aware {

 /**
  * 初始化回调方法，Spring会自动将BeanFactory注入进去，接收之后即可使用BeanFactory
  */
 void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) throws BeansException;
}

BeanFactoryAware属于
org.springframework.beans.factory.Aware根标记接口，使用setter注入来在应用程序上下文启动期间获取对象。Aware接口是回调，监听器和观察者设计模式的混合，它表示Bean有资格通过回调方式被Spring容器通知。

示例如下：

@Component
public class BeanFactoryHelper implements BeanFactoryAware {

 private static BeanFactory beanFactory;

 /**
  * 重写 BeanFactoryAware 接口的方法
  * @param beanFactory ：参数赋值给本地属性之后即可使用 BeanFactory
  * @throws BeansException BeansException
  */
 @Override
 public void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) throws BeansException {
  BeanFactoryHelper.beanFactory = beanFactory;
 }
 /**
  * 根据名称获取容器中的对象实例
  * @param beanName ：注入的实例必须已经存在容器中，否则抛异常：NoSuchBeanDefinitionException
  * @return Object
  */
 public static Object getBean(String beanName) {
  return beanFactory.getBean(beanName);
 }
 /**
  * 根据 class 获取容器中的对象实例
  * @param requiredType ：被注入的必须已经存在容器中，否则抛异常：NoSuchBeanDefinitionException
  * @param <T> Class
  * @return 对象
  */
 public static <T> T getBean(Class<T> requiredType) {
  return beanFactory.getBean(requiredType);
 }
 /**
  * 判断 spring 容器中是否包含指定名称的对象
  * @param beanName bean名称
  * @return 是否存在
  */
 public static boolean containsBean(String beanName) {
  return beanFactory.containsBean(beanName);
 }
 //其它需求皆可参考 BeanFactory 接口和它的实现类
}

在上述工具类中，便是基于BeanFactoryAware的特性，获得了BeanFactory，然后再通过BeanFactory来获得指定的Bean。

该方案满足了获取Bean的基本需求，但同时具有使用BeanFactory的缺点。根据前文介绍的BeanFactory特性，可酌情使用。

上面提供了两种基于BeanFactory容器获得Bean的方式，下面则通过ApplicationContext来获取容器中的Bean，不同的是获取ApplicationContext的方式的区别。

3.3 方式三：启动获取ApplicationContext

在项目启动时先获取ApplicationContext对象，然后将其存储在一个地方，以便后续用到时进行使用。

这里提供两种场景的获取：

1.基于xml配置bean的形式，适用于比较古老的项目，已经很少使用了；

2.基于SpringBoot启动时获取ApplicationContext对象；

基于xml的形式实现：

// 其中applicationContext.xml 为配置容器的xml，不过现在一般很少使用了
ApplicationContext ac = new FileSystemXmlApplicationContext("applicationContext.xml");

这里等于直接初始化容器，并且获得容器的引用。这种方式适用于采用Spring框架的独立应用程序，需要程序通过配置文件手工初始化Spring的情况。目前大多数Spring项目已经不再采用xml配置，很少使用了。

基于SpringBoot启动实现：

@SpringBootApplication
public class ExampleApplication {

    public static void main(String[] args) {
        // 启动时，保存上下文，并保存为静态
        ConfigurableApplicationContext ac = SpringApplication.run(ExampleApplication.class, args);
        SpringContextUtil.setApplicationContext(ac);
    }
}

对应的SpringContextUtil类如下：

public class SpringContextUtil1 {

    private static ApplicationContext ac;

    public static <T>  T getBean(String beanName, Class<T> clazz) {
        T bean = ac.getBean(beanName, clazz);
        return bean;
    }

    public static void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext){
        ac = applicationContext;
    }
}

两种方式都是在启动Spring项目时，直接获取到ApplicationContext的引用，然后将其存储到工具类当中。在使用时，则从工具类中获取ApplicationContext容器，进而从中获得Bean对象。

3.4 方式四：通过继承ApplicationObjectSupport

此种方式依旧是先获得ApplicationContext容器，然后从中获取Bean对象，只不过是基于继承ApplicationObjectSupport类实现的。

具体实现代码：

@Component
public class SpringContextUtil extends ApplicationObjectSupport {
 public <T> T getBean(Class<T> clazz) {
  ApplicationContext ac = getApplicationContext();
  if(ac == null){
   return null;
  }
  return ac.getBean(clazz);
 }
}

注意，这里的SpringContextUtil类需要实例化。

ApplicationObjectSupport类图入下，我们看到它实现了ApplicationContextAware接口，在Spring容器初始化过程中回调方法setApplicationContext来完成ApplicationContext的赋值。

3.5 方式五：通过继承WebApplicationObjectSupport

WebApplicationObjectSupport是ApplicationObjectSupport的一个实现类，提供了Web相关的支持。实现原理与ApplicationObjectSupport一样。

具体实现代码如下：

@Component
public class SpringContextUtil extends WebApplicationObjectSupport {
 public <T> T getBean(Class<T> clazz) {
  ApplicationContext ac = getApplicationContext();
  if(ac == null){
   return null;
  }
  return ac.getBean(clazz);
 }
}

通过类图我们可以看到它是ApplicationObjectSupport的实现子类，此方式除了继承对象不同外，没有其他区别，都是基于getApplicationContext方法来获取。

3.6 方式六：通过WebApplicationContextUtils

Spring提供了工具类
WebApplicationContextUtils，通过该类可获取WebApplicationContext对象。

具体实现代码如下：

public class SpringContextUtil2 {
 public static <T> T getBean(ServletContext request, String name, Class<T> clazz){
  WebApplicationContext webApplicationContext = WebApplicationContextUtils.getRequiredWebApplicationContext(request);
  // 或者
  WebApplicationContext webApplicationContext1 = WebApplicationContextUtils.getWebApplicationContext(request);
//        webApplicationContext1.getBean(name, clazz)
  T bean = webApplicationContext.getBean(name, clazz);
  return bean;
 }
}

这个方法很常见于SpringMVC构建的Web项目中，适用于Web项目的B/S结构。

3.7 方式七：通过ApplicationContextAware

通过实现ApplicationContextAware接口，在Spring容器启动时将ApplicationContext注入进去，从而获取ApplicationContext对象，这种方法也是常见的获取Bean的一种方式，推荐使用。

具体实现代码如下：

@Component
public class SpringContextUtil3 implements ApplicationContextAware {

 private static ApplicationContext ac;

 @Override
 public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
  ac = applicationContext;
 }

 public static <T> T getBean(Class<T> clazz) {
  T bean = ac.getBean(clazz);
  return bean;
 }

}

这种方式与前面通过BeanFactoryAware获得BeanFactory的思路一致。其本质和四、五两种方式一样。

3.8 方式八：通过ContextLoader

使用ContextLoader提供的
getCurrentWebApplicationContext方法，也是常用的获取WebApplicationContext的一种方法。

具体实现代码如下：

WebApplicationContext wac = ContextLoader.getCurrentWebApplicationContext();
wac.getBean(beanID);

该方法常见于SpringMVC实现的Web项目中。该方式是一种不依赖于Servlet，不需要注入的方式。但是需要注意一点，在服务器启动时和Spring容器初始化时，不能通过该方法获取Spring容器。

3.9 方式九：通过BeanFactoryPostProcessor

Spring工具类，方便在非Spring管理环境中获取Bean。

@Component
public final class SpringUtils implements BeanFactoryPostProcessor{
    
    /** Spring应用上下文环境 */
    private static ConfigurableListableBeanFactory beanFactory;

    @Override
    public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException{
        SpringUtilsS.beanFactory = beanFactory;
    }

    /**
     * 获取对象
     *
     * @param name
     * @return Object 一个以所给名字注册的bean的实例
     * @throws BeansException
     *
     */
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public static <T> T getBean(String name) throws BeansException{
        return (T) beanFactory.getBean(name);
    }

    /**
     * 获取类型为requiredType的对象
     *
     * @param clz
     * @return
     * @throws BeansException
     *
     */
    public static <T> T getBean(Class<T> clz) throws BeansException{
        T result = (T) beanFactory.getBean(clz);
        return result;
    }

    /**
     * 如果BeanFactory包含一个与所给名称匹配的bean定义，则返回true
     *
     * @param name
     * @return boolean
     */
    public static boolean containsBean(String name){
        return beanFactory.containsBean(name);
    }

    /**
     * 判断以给定名字注册的bean定义是一个singleton还是一个prototype。 如果与给定名字相应的bean定义没有被找到，将会抛出一个异常（NoSuchBeanDefinitionException）
     *
     * @param name
     * @return boolean
     * @throws NoSuchBeanDefinitionException
     *
     */
    public static boolean isSingleton(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException{
        return beanFactory.isSingleton(name);
    }

    /**
     * @param name
     * @return Class 注册对象的类型
     * @throws NoSuchBeanDefinitionException
     *
     */
    public static Class<?> getType(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException{
        return beanFactory.getType(name);
    }

    /**
     * 如果给定的bean名字在bean定义中有别名，则返回这些别名
     *
     * @param name
     * @return
     * @throws NoSuchBeanDefinitionException
     *
     */
    public static String[] getAliases(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException{
        return beanFactory.getAliases(name);
    }

    /**
     * 获取aop代理对象
     * 
     * @param invoker
     * @return
     */
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public static <T> T getAopProxy(T invoker){
        return (T) AopContext.currentProxy();
    }
}

其中
ConfigurableListableBeanFactory接口，也属于BeanFactory的子接口。

4 总结

在本文中介绍了9种从Spring容器中获取Bean的方法，虽然每种方式实现各有不同，但从本质上来讲，无非就是通过BeanFactory或ApplicationContext获取Bean，只不过获取BeanFactory或ApplicationContext容器的方式不同而已。严格来说ApplicationContext也是BeanFactory。

那么，你是否意识到，学习一项技术或一个实现方式，只要把握住它的根本，无论形式如何变化，都万变不离其宗。而这里“宗”就是IoC容器。

作者：京东零售曾登均

来源：京东云开发者社区

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1 前言

2 Spring的IoC容器

2.1 BeanFactory与ApplicationContext的区别

3 Bean获取方式

3.1 方式一：通过BeanFactory获取

3.2 方式二 ：通过BeanFactoryAware获取

3.3 方式三：启动获取ApplicationContext

3.4 方式四：通过继承ApplicationObjectSupport

3.5 方式五：通过继承WebApplicationObjectSupport

3.6 方式六：通过WebApplicationContextUtils

3.7 方式七：通过ApplicationContextAware

3.8 方式八：通过ContextLoader

3.9 方式九：通过BeanFactoryPostProcessor

4 总结

3.2 方式二：通过BeanFactoryAware获取