quarkus依赖注入之一：创建bean

欢迎访问我的GitHub

这里分类和汇总了欣宸的全部原创(含配套源码)：https://github.com/zq2599/blog_demos

关于依赖注入

• 对一名java程序员来说，依赖注入应该是个熟悉的概念，简单的说就是：我要用XXX，但我不负责XXX的生产
  
• 以下代码来自spring官方，serve方法要使用MyComponent类的doWork方法，但是不负责MyComponent对象的实例化，只要用注解Autowired修饰成员变量myComponent，spring环境会负责为myComponent赋值一个实例
  

1. @Service
2. public class MyService {
3.    
4.     @Autowired
5.     MyComponent myComponent;
6.    
7.     public String serve() {
8.         myComponent.doWork();
9.         return "success";
10.     }
11. }

复制代码

• 关于依赖注入，网上有很多优秀文章，这里就不展开了，咱们要关注的是quarkus框架的依赖注入
  

关于《quarkus依赖注入》系列

• 《quarkus依赖注入》共六篇文章，整体规划上隶属于《quarkus实战》系列，但专注于依赖注入的知识点和实战
  
• 如果您熟悉spring的依赖注入，那么阅读本系列时会发现quarkus与spring之间有太多相似之处，很多地方一看就懂
  

本篇概览

• 作为《quarkus依赖注入》的开篇，本文先介绍CDI，再学习如何创建bean实例，全文内容如下
  

graph LRL1(本篇内容) --> L2-1(官方提醒)L1 --> L2-2(CDI)L1 --> L2-3(创建bean)L2-2 --> L3-1(关于CDI)L2-2 --> L3-2(关于bean)L2-3 --> L3-3(注解修饰在类上)L2-3 --> L3-4(注解修饰在方法上)L2-3 --> L3-5(注解修饰在成员变量上)L2-3 --> L3-6(扩展组件中的synthetic bean)

• 学习quarkus的依赖注入之前，来自官方的提醒非常重要
  

官方提醒

• 在使用依赖注入的时候，quankus官方建议不要使用私有变量(用默认可见性，即相同package内可见)，因为GraalVM将应用制作成二进制可执行文件时，编译器名为Substrate VM，操作私有变量需要用到反射，而GraalVM使用反射的限制，导致静态编译的文件体积增大
  

1. Quarkus is designed with Substrate VM in mind. For this reason, we encourage you to use *package-private* scope instead of *private*.

复制代码

关于CDI

• 《 Contexts and Dependency Injection for Java 2.0》，简称CDI，该规范是对JSR-346的更新，quarkus对依赖注入的支持就是基于此规范实现的
  
• 从 2.0 版开始，CDI 面向 Java SE 和 Jakarta EE 平台，Java SE 中的 CDI 和 Jakarta EE 容器中的 CDI 共享core CDI 中定义的特性。
  
• 简单看下CDI规范的内容（请原谅欣宸的英语水平）：
  

• 该规范定义了一组强大的补充服务，有助于改进应用程序代码的结构
  
• 给有状态对象定义了生命周期，这些对象会绑定到上下文，上下文是可扩展的
  
• 复杂的、安全的依赖注入机制，还有开发和部署阶段选择依赖的能力
  
• 与Expression Language (EL)集成
  
• 装饰注入对象的能力（个人想到了AOP，你拿到的对象其实是个代理）
  
• 拦截器与对象关联的能力
  
• 事件通知模型
  
• web会话上下文
  
• 一个SPI：允许便携式扩展与容器的集成（integrate cleanly ）
  

关于CDI的bean

• CDI的实现（如quarkus），允许对象做这些事情：
  

• 绑定到生命周期上下文
  
• 注入
  
• 与拦截器和装饰器关联
  
• 通过触发和观察事件，以松散耦合的方式交互
  

• 上述场景的对象统称为bean，上下文中的 bean 实例称为上下文实例，上下文实例可以通过依赖注入服务注入到其他对象中
  
• 关于CDI的背景知识就介绍到这里吧，接下来要写代码了
  

源码下载

• 本篇实战的完整源码可在GitHub下载到，地址和链接信息如下表所示(https://github.com/zq2599/blog_demos)
  

名称链接备注项目主页https://github.com/zq2599/blog_demos该项目在GitHub上的主页git仓库地址(https)https://github.com/zq2599/blog_demos.git该项目源码的仓库地址，https协议git仓库地址(ssh)git@github.com:zq2599/blog_demos.git该项目源码的仓库地址，ssh协议

• 这个git项目中有多个文件夹，本次实战的源码在quarkus-tutorials文件夹下，如下图红框
  
  
• quarkus-tutorials是个父工程，里面有多个module，本篇实战的module是basic-di，如下图红框
  
  

创建demo工程

• 您可以参考《quarkus实战之二：应用的创建、构建、部署》，创建个最简单的web工程，默认生成一个web服务类HobbyResource.java，代码如下，后面的演示代码都写在这个工程中
  

1. package com.bolingcavalry;
3. import javax.ws.rs.GET;
4. import javax.ws.rs.Path;
5. import javax.ws.rs.Produces;
6. import javax.ws.rs.core.MediaType;
7. import java.time.LocalDateTime;
9. @Path("/actions")
10. public class HobbyResource {
12.     @GET
13.     @Produces(MediaType.TEXT_PLAIN)
14.     public String hello() {
16.         return "Hello RESTEasy, " + LocalDateTime.now();
17.     }
18. }

复制代码

• 接下来，从最基础的创建bean实例创建开始
  

创建bean实例：注解修饰在类上

• 先来看看spring是如何创建bean实例的，回顾文章刚开始的那段代码，myComponent对象来自哪里？
  
• 继续看spring官方的demo，如下所示，用Component注解修饰在类上，spring就会实例化MyComponent对象并注册在bean容器中，需要用此bean的时候用Autowired注解就可以注入了
  

1. @Component
2. public class MyComponent {
3.     public void doWork() {}
4. }

复制代码

• quarkus框架下也有类似方式，演示类ClassAnnotationBean.java如下，用注解ApplicationScoped去修饰ClassAnnotationBean.类，如此quarkus就会实例化此类并放入容器中
  

1. package com.bolingcavalry.service.impl;
3. import javax.enterprise.context.ApplicationScoped;
5. @ApplicationScoped
6. public class ClassAnnotationBean {
8.     public String hello() {
9.         return "from " + this.getClass().getSimpleName();
10.     }
11. }

复制代码

• 这种注解修饰在类上的bean，被quarkus官方成为class-based beans
  
• 使用bean也很简单，如下，用注解Inject修饰ClassAnnotationBean类型的成员变量即可
  

1. package com.bolingcavalry;
3. import com.bolingcavalry.service.impl.ClassAnnotationBean;
5. import javax.inject.Inject;
6. import javax.ws.rs.GET;
7. import javax.ws.rs.Path;
8. import javax.ws.rs.Produces;
9. import javax.ws.rs.core.MediaType;
10. import java.time.LocalDateTime;
12. @Path("/classannotataionbean")
13. public class ClassAnnotationController {
15.     @Inject
16.     ClassAnnotationBean classAnnotationBean;
18.     @GET
19.     @Produces(MediaType.TEXT_PLAIN)
20.     public String hello() {
21.         return String.format("Hello RESTEasy, %s, %s",
22.                 LocalDateTime.now(),
23.                 classAnnotationBean.hello());
24.     }
25. }

复制代码

• 如何验证上述代码是否有效？运行服务，再用浏览器访问classannotataionbean接口，肉眼判断返回内容是否符合要求，这样虽然可行，但总觉得会被嘲讽低效...
  
• 还是写一段单元测试代码吧，如下所示，注意要用QuarkusTest注解修饰测试类（不然服务启动有问题），测试方法中检查了返回码和body，如果前面的依赖注入没问题，则下面的测试应该能通过才对
  

1. package com.bolingcavalry;
3. import com.bolingcavalry.service.impl.ClassAnnotationBean;
4. import io.quarkus.test.junit.QuarkusTest;
5. import org.junit.jupiter.api.Test;
6. import static io.restassured.RestAssured.given;
7. import static org.hamcrest.CoreMatchers.containsString;
9. @QuarkusTest
10. class ClassAnnotationControllerTest {
12.     @Test
13.     public void testGetEndpoint() {
14.         given()
15.                 .when().get("/classannotataionbean")
16.                 .then()
17.                 .statusCode(200)
18.                 // 检查body内容，是否含有ClassAnnotationBean.hello方法返回的字符串
19.                 .body(containsString("from " + ClassAnnotationBean.class.getSimpleName()));
20.     }
21. }

复制代码

• 执行命令mvn clean test -U开始测试，控制台输出如下，提示测试通过
  

1. [INFO] Tests run: 1, Failures: 0, Errors: 0, Skipped: 0
2. [INFO]
3. [INFO] ------------------------------------------------------------------------
4. [INFO] BUILD SUCCESS
5. [INFO] ------------------------------------------------------------------------
6. [INFO] Total time:  5.702 s
7. [INFO] Finished at: 2022-03-12T15:48:45+08:00
8. [INFO] ------------------------------------------------------------------------

复制代码

• 如果您的开发工具是IDEA，也可以用它的图形化工具执行测试，如下图，能得到更丰富的测试信息
  

• 掌握了最基础的实例化方式，接着看下一种方式：修饰在方法上
  

创建bean实例：注解修饰在方法上

• 下一种创建bean的方式，我们还是先看spring是怎么做的，有了它作对比，对quarkus的做法就好理解了
  
• 来看spring官方文档上的一段代码，如下所示，用Bean注解修饰myBean方法，spring框架就会执行此方法，将返回值作为bean注册到容器中，spring把这种bean的处理过程称为lite mode
  

1. @Component
2. public class Calculator {
3.      public int sum(int a, int b) {
4.          return a+b;
5.      }
7.      @Bean
8.      public MyBean myBean() {
9.          return new MyBean();
10.      }
11. }

复制代码

• kuarkus框架下，也能用注解修饰方法来创建bean，为了演示，先定义个普通接口
  

1. package com.bolingcavalry.service;
3. public interface HelloService {
4.     String hello();
5. }

复制代码

• 以及HelloService接口的实现类
  

1. package com.bolingcavalry.service.impl;
3. import com.bolingcavalry.service.HelloService;
5. public class HelloServiceImpl implements HelloService {
6.     @Override
7.     public String hello() {
8.         return "from " + this.getClass().getSimpleName();
9.     }
10. }

复制代码

• 注意，HelloService.java和HelloServiceImpl.java都是普通的java接口和类，与quarkus没有任何关系
  
• 下面的代码演示了用注解修饰方法，使得quarkus调用此方法，将返回值作为bean实例注册到容器中，Produces通知quarkus做实例化，ApplicationScoped表明了bean的作用域是整个应用
  

1. package com.bolingcavalry.service.impl;
3. import com.bolingcavalry.service.HelloService;
4. import javax.enterprise.context.ApplicationScoped;
5. import javax.enterprise.inject.Produces;
7. public class MethodAnnonationBean {
9.     @Produces
10.     @ApplicationScoped
11.     public HelloService getHelloService() {
12.         return new HelloServiceImpl();
13.     }
14. }

复制代码

• 这种用于创建bean的方法，被quarkus称为producer method
  
• 看过上述代码，相信聪明的您应该明白了用这种方式创建bean的优点：在创建HelloService接口的实例时，可以控制所有细节（构造方法的参数、或者从多个HelloService实现类中选择一个），没错，在SpringBoot的Configuration类中咱们也是这样做的
  
• 前面的getHelloService方法的返回值，可以直接在业务代码中依赖注入，如下所示
  

1. package com.bolingcavalry;
3. import com.bolingcavalry.service.HelloService;
4. import javax.inject.Inject;
5. import javax.ws.rs.GET;
6. import javax.ws.rs.Path;
7. import javax.ws.rs.Produces;
8. import javax.ws.rs.core.MediaType;
9. import java.time.LocalDateTime;
11. @Path("/methodannotataionbean")
12. public class MethodAnnotationController {
14.     @Inject
15.     HelloService helloService;
17.     @GET
18.     @Produces(MediaType.TEXT_PLAIN)
19.     public String get() {
20.         return String.format("Hello RESTEasy, %s, %s",
21.                 LocalDateTime.now(),
22.                 helloService.hello());
23.     }
24. }

复制代码

• 单元测试代码如下
  

1. package com.bolingcavalry;
3. import com.bolingcavalry.service.impl.HelloServiceImpl;
4. import io.quarkus.test.junit.QuarkusTest;
5. import org.junit.jupiter.api.Test;
7. import static io.restassured.RestAssured.given;
8. import static org.hamcrest.CoreMatchers.containsString;
10. @QuarkusTest
11. class MethodAnnotationControllerTest {
13.     @Test
14.     public void testGetEndpoint() {
15.         given()
16.                 .when().get("/methodannotataionbean")
17.                 .then()
18.                 .statusCode(200)
19.                 // 检查body内容，HelloServiceImpl.hello方法返回的字符串
20.                 .body(containsString("from " + HelloServiceImpl.class.getSimpleName()));
21.     }
22. }

复制代码

• 测试通过
  

• producer method有个特性需要重点关注：如果刚才生产bean的getHelloService方法有个入参，如下所示，入参是OtherService对象，那么，这个OtherService对象也必须是个bean实例（这就像你用@Inject注入一个bean的时候，这个bean必须存在一样），如果OtherService不是个bean，那么应用初始化的时候会报错，（其实这个特性SpringBoot中也有，相信经验丰富的您在使用Configuration类的时候应该用到过）
  

1. public class MethodAnnonationBean {
3.     @Produces
4.     @ApplicationScoped
5.     public HelloService getHelloService(OtherService otherService) {
6.         return new HelloServiceImpl();
7.     }
8. }

复制代码

• quarkus还做了个简化：如果有了ApplicationScoped这样的作用域注解，那么Produces可以省略掉，写成下面这样也是正常运行的
  

1. public class MethodAnnonationBean {
3.     @ApplicationScoped
4.     public HelloService getHelloService() {
5.         return new HelloServiceImpl();
6.     }
7. }

复制代码

创建bean实例：注解修饰在成员变量上

• 再来看看最后一种方式，注解在成员变量上，这个成员变量就成了bean
  
• 先写个普通类用于稍后测试
  

1. package com.bolingcavalry.service.impl;
3. import com.bolingcavalry.service.HelloService;
5. public class OtherServiceImpl {
7.     public String hello() {
8.         return "from " + this.getClass().getSimpleName();
9.     }
10. }

复制代码

• 通过成员变量创建bean的方式如下所示，给otherServiceImpl增加两个注解，Produces通知quarkus做实例化，ApplicationScoped表明了bean的作用域是整个应用，最终OtherServiceImpl实例会被创建后注册到bean容器中
  

1. package com.bolingcavalry.service.impl;
3. import javax.enterprise.context.ApplicationScoped;
4. import javax.enterprise.inject.Produces;
6. public class FieldAnnonationBean {
8.     @Produces
9.     @ApplicationScoped
10.     OtherServiceImpl otherServiceImpl = new OtherServiceImpl();
11. }

复制代码

• 这种用于创建bean的成员变量（如上面的otherServiceImpl），被quarkus称为producer field
  
• 上述bean的使用方法如下，可见与前面的使用并无区别，都是从quarkus的依赖注入
  

1. @Path("/fieldannotataionbean")
2. public class FieldAnnotationController {
4.     @Inject
5.     OtherServiceImpl otherServiceImpl;
7.     @GET
8.     @Produces(MediaType.TEXT_PLAIN)
9.     public String get() {
10.         return String.format("Hello RESTEasy, %s, %s",
11.                 LocalDateTime.now(),
12.                 otherServiceImpl.hello());
13.     }
14. }

复制代码

• 测试代码与前面类似就不赘述了，请您自行完成编写和测试
  

关于synthetic bean

• 还有一种bean，quarkus官方称之为synthetic bean（合成bean），这种bean只会在扩展组件中用到，而咱们日常的应用开发不会涉及，synthetic bean的特点是其属性值并不来自它的类、方法、成员变量的处理，而是由扩展组件指定的，在注册syntheitc bean到quarkus容器时，常用SyntheticBeanBuildItem类去做相关操作，来看一段实例化synthetic bean的代码
  

1. @BuildStep
2. @Record(STATIC_INIT)
3. SyntheticBeanBuildItem syntheticBean(TestRecorder recorder) {
4.    return SyntheticBeanBuildItem.configure(Foo.class).scope(Singleton.class)
5.                 .runtimeValue(recorder.createFoo("parameters are recorder in the bytecode"))
6.                 .done();
7. }

复制代码

• 至此，《quarkus依赖注入》的开篇已经完成，创建bean之后还有更精彩的内容为您奉上，敬请期待
  

欢迎关注博客园：程序员欣宸

学习路上，你不孤单，欣宸原创一路相伴...

免责声明：如果侵犯了您的权益，请联系站长，我们会及时删除侵权内容，谢谢合作！