quarkus依赖注入之四：选择注入bean的高级手段

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本篇概览

  • 本文是《quarkus依赖注入》系列的第四篇，在应用中，一个接口有多个实现是很常见的，那么依赖注入时，如果类型是接口，如何准确选择实现呢？前文介绍了五种注解，用于通过配置项、profile等手段选择注入接口的实现类，面对复杂多变的业务场景，有时候仅靠这两种手段是不够的，最好是有更自由灵活的方式来选择bean，这就是本篇的内容，通过注解、编码等更多方式选择bean
  • 本篇涉及的选择bean的手段有以下四种：
  1. 修饰符匹配
  2. Named注解的属性匹配
  3. 根据优先级选择
  4. 写代码选择

关于修饰符匹配

  • 为了说明修饰符匹配，先来看一个注解Default，其源码如下
@Target({ TYPE, METHOD, PARAMETER, FIELD })
@Retention(RUNTIME)
@Documented
@Qualifier
public @interface Default {
    public static final class Literal extends AnnotationLiteral<Default> implements Default {
    	public static final Literal INSTANCE = new Literal();
			private static final long serialVersionUID = 1L;
    }
}
  • Default的源码在这里不重要，关键是它被注解Qualifier修饰了，这种被Qualifier修饰的注解，咱们姑且称之为Qualifier修饰符
  • 如果咱们新建一个注解，也用Qualifier来修饰，如下所示，这个MyQualifier也是个Qualifier修饰符
@Qualifier
@Retention(RUNTIME)
@Target({TYPE, METHOD, FIELD, PARAMETER})
public @interface MyQualifier {
    @Nonbinding String value();
}
  • 在quarkus容器中的每一个bean都应该有一个Qualifier修饰符在修饰，如下图红框，如果没有，就会被quarkus添加Default注解

  • 依赖注入时，直接用Qualifier修饰符修饰注入对象，这样quarkus就会去寻找被这个Qualifier修饰符修饰的bean，找到就注入（找不到报错，找到多个也报错，错误逻辑和之前的一样）
  • 所以用修饰符匹配来选择bean的实现类，一共分三步：
  1. 假设有名为HelloQualifier的接口，有三个实现类：HelloQualifierA、HelloQualifierB、HelloQualifierC，业务需求是使用HelloQualifierA
  2. 第一步：自定义一个注解，假设名为MyQualifier，此注解要被Qualifier修饰
  3. 第二步：用MyQualifier修饰HelloQualifierA
  4. 第三步：在业务代码的注入点，用MyQualifier修饰HelloQualifier类型的成员变量，这样成员变量就会被注入HelloQualifierA实例
  • 仅凭文字描述，很难把信息准确传递给读者（毕竟欣宸文化水平极其有限），还是写代码实现上述场景吧，聪明的您一看就懂

编码演示修饰符匹配：准备工作

  • 先按照前面的假设将接口和实现类准备好，造成一个接口有多个实现bean的事实，然后，再用修饰符匹配来准确选定bean
  • 首先是接口HelloQualifier，如下所示
package com.bolingcavalry.service;

public interface HelloQualifier {
    String hello();
}
  • 实现类HelloQualifierA，返回自己的类名
package com.bolingcavalry.service.impl;

import com.bolingcavalry.service.HelloQualifier;
import javax.enterprise.context.ApplicationScoped;

@ApplicationScoped
public class HelloQualifierA implements HelloQualifier {
    @Override
    public String hello() {
        return this.getClass().getSimpleName();
    }
}
  • 实现类HelloQualifierB、HelloQualifierC的代码和上面的HelloQualifierA相同，都是返回自己类名，就不贴出来了
  • 关于使用HelloQualifier类型bean的代码，咱们就在单元测试类中注入吧，如下所示：
package com.bolingcavalry;

import com.bolingcavalry.service.HelloQualifier;
import com.bolingcavalry.service.impl.HelloQualifierA;
import io.quarkus.test.junit.QuarkusTest;
import org.junit.jupiter.api.Assertions;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import javax.inject.Inject;

@QuarkusTest
public class QualifierTest {

    @Inject
    HelloQualifier helloQualifier;

    @Test
    public void testQualifier() {
        Assertions.assertEquals(HelloQualifierA.class.getSimpleName(),
                helloQualifier.hello());
    }
}
  • 上面的代码中，成员变量helloQualifier的类型是HelloQualifier，quarkus的bean容器中，HelloQualifierA、HelloQualifierB、HelloQualifierC等三个bean都符合注入要求，此时如果执行单元测试，应该会报错：同一个接口多个实现bean的问题
  • 执行单元测试，如下图，黄框中给出了两个线索：第一，错误原因是注入时发现同一个接口有多个实现bean，第二，这些bean都是用Default修饰的，然后是绿框，里面将所有实现bean列出来，方便开发者定位问题

  • 现在准备工作完成了，来看如何用修饰符匹配解决问题：在注入点准确注入HelloQualifierA类型实例

编码演示修饰符匹配：实现匹配

  • 使用修饰符匹配，继续按照前面总结的三步走
  • 第一步：自定义一个注解，名为MyQualifier，此注解要被Qualifier修饰
package com.bolingcavalry.annonation;

import javax.enterprise.util.Nonbinding;
import javax.inject.Qualifier;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.Target;
import static java.lang.annotation.ElementType.*;
import static java.lang.annotation.RetentionPolicy.RUNTIME;

@Qualifier
@Retention(RUNTIME)
@Target({TYPE, METHOD, FIELD, PARAMETER})
public @interface MyQualifier {
    @Nonbinding String value();
}
  • 第二步：用MyQualifier修饰HelloQualifierA，下图红框是新增的代码

  • 第三步：在业务代码的注入点，用MyQualifier修饰HelloQualifier类型的成员变量，下图红框是新增的代码

  • 改动完成了，再次执行单元测试，顺利通过

修饰符匹配要注意的地方

  • 修饰符匹配的逻辑非常简单：bean定义和bean注入的地方用同一个修饰符即可，使用中有三个地方要注意
  1. 在注入bean的地方，如果有了Qualifier修饰符，可以把@Inject省略不写了
  2. 在定义bean的地方，如果没有Qualifier修饰符去修饰bean，quarkus会默认添加Default
  3. 在注入bean的地方，如果没有Qualifier修饰符去修饰bean，quarkus会默认添加Default

关于默认的@Default

  • 回头看刚才的代码，如果保留HelloQualifierA的MyQualifier修饰，但是删除QualifierTest的成员变量helloQualifier的MyQualifier修饰，会发生什么呢？咱们来分析一下：
  • 首先，QualifierTest的成员变量helloQualifier会被quarkus默认添加Default修饰
  • 其次，HelloQualifierB和HelloQualifierC都会被quarkus默认添加Default修饰
  • 所以，注入helloQualifier的时候，quarkus去找Default修饰的bean，结果找到了两个：HelloQualifierB和HelloQualifierC，因此启动会失败
  • 您可以自行验证结果是否和预期一致
  • 看到这里，您应该掌握了修饰符匹配的用法，也应该发现其不便之处：要新增注解，这样下去随着业务发展，注解会越来越多，有没有什么方法来解决这个问题呢？
  • 方法是有的，就是接下来要看的Named注解

Named注解的属性匹配

  • Named注解的功能与前面的Qualifier修饰符是一样的，其特殊之处在于通过注解属性来匹配修饰bean和注入bean
  • 以刚才的业务代码为例来演示Named注解，修改HelloQualifierA，如下图红框，将@MyQualifier(“”)换成@Named(“A”)，重点关注Named注解的属性值，这里等于A

  • 接下来修改注入处的代码，如下图红框，在注入位置也用@Named(“A”)来修饰，和bean定义处的一模一样

  • 如此，bean定义和bean注入的两个地方，通过Named注解的属性完成了匹配，至于单元测试您可以自行验证，这里就不赘述了
  • 至此，详细您已经知道了Named注解的作用：功能与前面的Qualifier修饰符一样，不过bean的定义和注入处的匹配逻辑是Named注解的属性值
  • 以上就是修饰符匹配的全部内容

根据优先级选择

  • 使用优先级来选择注入是一种简洁的方式，其核心是用Alternative和Priority两个注解修饰所有备选bean，然后用Priority的属性值（int型）作为优先级，该值越大代表优先级越高
  • 在注入位置，quarkus会选择优先级最高的bean注入
  • 接下来编码演示
  • 新增演示用的接口HelloPriority.java
public interface HelloPriority {
    String hello();
}
  • HelloPriority的第一个实现类HelloPriorityA.java，注意它的两个注解Alternative和Priority，前者表明这是个可供选择的bean，后者表明了它的优先级，数字1001用于和其他bean的优先级比较，数字越大优先级越高
@ApplicationScoped
@Alternative
@Priority(1001)
public class HelloPriorityA implements HelloPriority {
    @Override
    public String hello() {
        return this.getClass().getSimpleName();
    }
}
  • HelloPriority的第二个实现类HelloPriorityB，可见Priority属性值是1002，代表选择的时候优先级比HelloPriorityA更高
@ApplicationScoped
@Alternative
@Priority(1002)
public class HelloPriorityB implements HelloPriority {
    @Override
    public String hello() {
        return this.getClass().getSimpleName();
    }
}
  • HelloPriority的第二个实现类HelloPriorityC，可见Priority属性值是1003，代表选择的时候优先级比HelloPriorityA和HelloPriorityB更高
@ApplicationScoped
@Alternative
@Priority(1003)
public class HelloPriorityC implements HelloPriority {
    @Override
    public String hello() {
        return this.getClass().getSimpleName();
    }
}
  • 接下来是单元测试，验证注入的bean是否符合预期，理论上注入的应该是优先级最高的HelloPriorityC
@QuarkusTest
public class PriorityTest {

    @Inject
    HelloPriority helloPriority;

    @Test
    public void testSelectHelloInstanceA() {
        Assertions.assertEquals(HelloPriorityC.class.getSimpleName(),
                                helloPriority.hello());
    }
}
  • 单元测试结果如下，符合预期

  • 以上就是优先级选择bean的操作，如果这还不够用，那就祭出最后一招：写代码选择bean

写代码选择bean

  • 如果不用修饰符匹配，再回到最初的问题：有三个bean都实现了同一个接口，应该如何注入？
  • 在注入bean的位置，如果用Instance<T>来接收注入，就可以拿到T类型的所有bean，然后在代码中随心所欲的使用这些bean
  • 新增演示用的接口HelloInstance.java
package com.bolingcavalry.service;

public interface HelloInstance {
    String hello();
}
  • HelloInstance的第一个实现类HelloInstanceA.java
package com.bolingcavalry.service.impl;

import com.bolingcavalry.service.HelloInstance;
import javax.enterprise.context.ApplicationScoped;

@ApplicationScoped
public class HelloInstanceA implements HelloInstance {
    @Override
    public String hello() {
        return this.getClass().getSimpleName();
    }
}
  • HelloInstance的另外两个实现类HelloInstanceB、HelloInstanceC，代码与HelloInstanceA一样，就不贴出来了
  • 接下来的单元测试类演示了如何使用Instance接受注入，以及业务代码如何使用指定的实现类bean，可见select(Class).get()是关键，select方法指定了实现类，然后get取出该实例
package com.bolingcavalry;

import com.bolingcavalry.service.HelloInstance;
import com.bolingcavalry.service.impl.HelloInstanceA;
import com.bolingcavalry.service.impl.HelloInstanceB;
import io.quarkus.test.junit.QuarkusTest;
import org.junit.jupiter.api.Assertions;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import javax.enterprise.inject.Instance;
import javax.inject.Inject;

@QuarkusTest
public class InstanceTest {

    @Inject
    Instance<HelloInstance> instance;

    @Test
    public void testSelectHelloInstanceA() {
        Class<HelloInstanceA> clazz = HelloInstanceA.class;

        Assertions.assertEquals(clazz.getSimpleName(),
                instance.select(clazz).get().hello());
    }

    @Test
    public void testSelectHelloInstanceB() {
        Class<HelloInstanceB> clazz = HelloInstanceB.class;

        Assertions.assertEquals(clazz.getSimpleName(),
                instance.select(clazz).get().hello());
    }
}
  • 执行单元测试，顺利通过，符合预期

  • 至此，连续两篇关于注入bean的方式全部验证完毕，如此丰富的手段，相信可以满足您日常开发的需要

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