Spring容器获取Bean的9种方式

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。

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

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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：

1. public interface BeanFactoryAware extends Aware {
3. /**
4.   * 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
5.   */
6. void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) throws BeansException;
7. }

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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：

1. @Component
2. public class BeanFactoryHelper implements BeanFactoryAware {
4. private static BeanFactory beanFactory;
6. /**
7.   * 重写 BeanFactoryAware 接口的方法
8.   * @param beanFactory ：参数赋值给本地属性之后即可使用 BeanFactory
9.   * @throws BeansException BeansException
10.   */
11. @Override
12. public void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) throws BeansException {
13.   BeanFactoryHelper.beanFactory = beanFactory;
14. }
15. /**
16.   * 根据名称获取容器中的对象实例
17.   * @param beanName ：注入的实例必须已经存在容器中，否则抛异常：NoSuchBeanDefinitionException
18.   * @return Object
19.   */
20. public static Object getBean(String beanName) {
21.   return beanFactory.getBean(beanName);
22. }
23. /**
24.   * 根据 class 获取容器中的对象实例
25.   * @param requiredType ：被注入的必须已经存在容器中，否则抛异常：NoSuchBeanDefinitionException
26.   * @param <T> Class
27.   * @return 对象
28.   */
29. public static <T> T getBean(Class<T> requiredType) {
30.   return beanFactory.getBean(requiredType);
31. }
32. /**
33.   * 判断 spring 容器中是否包含指定名称的对象
34.   * @param beanName bean名称
35.   * @return 是否存在
36.   */
37. public static boolean containsBean(String beanName) {
38.   return beanFactory.containsBean(beanName);
39. }
40. //其它需求皆可参考 BeanFactory 接口和它的实现类
41. }

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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：

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

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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：

1. @SpringBootApplication
2. public class ExampleApplication {
4.     public static void main(String[] args) {
5.         // 启动时，保存上下文，并保存为静态
6.         ConfigurableApplicationContext ac = SpringApplication.run(ExampleApplication.class, args);
7.         SpringContextUtil.setApplicationContext(ac);
8.     }
9. }

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对应的SpringContextUtil类如下：

1. public class SpringContextUtil1 {
3.     private static ApplicationContext ac;
5.     public static <T>  T getBean(String beanName, Class<T> clazz) {
6.         T bean = ac.getBean(beanName, clazz);
7.         return bean;
8.     }
10.     public static void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext){
11.         ac = applicationContext;
12.     }
13. }

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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：

1. @Component
2. public class SpringContextUtil extends ApplicationObjectSupport {
3. public <T> T getBean(Class<T> clazz) {
4.   ApplicationContext ac = getApplicationContext();
5.   if(ac == null){
6.    return null;
7.   }
8.   return ac.getBean(clazz);
9. }
10. }

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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：

1. @Component
2. public class SpringContextUtil extends WebApplicationObjectSupport {
3. public <T> T getBean(Class<T> clazz) {
4.   ApplicationContext ac = getApplicationContext();
5.   if(ac == null){
6.    return null;
7.   }
8.   return ac.getBean(clazz);
9. }
10. }

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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：

1. public class SpringContextUtil2 {
2. public static <T> T getBean(ServletContext request, String name, Class<T> clazz){
3.   WebApplicationContext webApplicationContext = WebApplicationContextUtils.getRequiredWebApplicationContext(request);
4.   // 或者
5.   WebApplicationContext webApplicationContext1 = WebApplicationContextUtils.getWebApplicationContext(request);
6. //        webApplicationContext1.getBean(name, clazz)
7.   T bean = webApplicationContext.getBean(name, clazz);
8.   return bean;
9. }
10. }

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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：

1. @Component
2. public class SpringContextUtil3 implements ApplicationContextAware {
4. private static ApplicationContext ac;
6. @Override
7. public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
8.   ac = applicationContext;
9. }
11. public static <T> T getBean(Class<T> clazz) {
12.   T bean = ac.getBean(clazz);
13.   return bean;
14. }
16. }

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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：

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

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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。

1. @Component
2. public final class SpringUtils implements BeanFactoryPostProcessor{
3.    
4.     /** Spring应用上下文环境 */
5.     private static ConfigurableListableBeanFactory beanFactory;
7.     @Override
8.     public void postProcessBeanFactory(ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) throws BeansException{
9.         SpringUtilsS.beanFactory = beanFactory;
10.     }
12.     /**
13.      * 获取对象
14.      *
15.      * @param name
16.      * @return Object 一个以所给名字注册的bean的实例
17.      * @throws BeansException
18.      *
19.      */
20.     @SuppressWarnings("unchecked")
21.     public static <T> T getBean(String name) throws BeansException{
22.         return (T) beanFactory.getBean(name);
23.     }
25.     /**
26.      * 获取类型为requiredType的对象
27.      *
28.      * @param clz
29.      * @return
30.      * @throws BeansException
31.      *
32.      */
33.     public static <T> T getBean(Class<T> clz) throws BeansException{
34.         T result = (T) beanFactory.getBean(clz);
35.         return result;
36.     }
38.     /**
39.      * 如果BeanFactory包含一个与所给名称匹配的bean定义，则返回true
40.      *
41.      * @param name
42.      * @return boolean
43.      */
44.     public static boolean containsBean(String name){
45.         return beanFactory.containsBean(name);
46.     }
48.     /**
49.      * 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）
50.      *
51.      * @param name
52.      * @return boolean
53.      * @throws NoSuchBeanDefinitionException
54.      *
55.      */
56.     public static boolean isSingleton(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException{
57.         return beanFactory.isSingleton(name);
58.     }
60.     /**
61.      * @param name
62.      * @return Class 注册对象的类型
63.      * @throws NoSuchBeanDefinitionException
64.      *
65.      */
66.     public static Class<?> getType(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException{
67.         return beanFactory.getType(name);
68.     }
70.     /**
71.      * 如果给定的bean名字在bean定义中有别名，则返回这些别名
72.      *
73.      * @param name
74.      * @return
75.      * @throws NoSuchBeanDefinitionException
76.      *
77.      */
78.     public static String[] getAliases(String name) throws NoSuchBeanDefinitionException{
79.         return beanFactory.getAliases(name);
80.     }
82.     /**
83.      * 获取aop代理对象
84.      *
85.      * @param invoker
86.      * @return
87.      */
88.     @SuppressWarnings("unchecked")
89.     public static <T> T getAopProxy(T invoker){
90.         return (T) AopContext.currentProxy();
91.     }
92. }

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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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