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SpringResources

Java的标准java.net.URL类和各种URL前缀的标准处理程序无法满足所有对low-level资源的访问,比如:没有标准化的 URL 实现可用于访问需要从类路径或相对于 ServletContext 获取的资源。并且缺少某些Spring所需要的功能,例如检测某资源是否存在等。而Spring的Resource声明了访问low-level资源的能力。

Resource接口

Spring 的 Resource 接口位于 org.springframework.core.io 中。 旨在成为一个更强大的接口,用于抽象对低级资源的访问。

以下显示了Resource接口定义的方法

java
public interface Resource extends InputStreamSource {

    boolean exists();

    boolean isReadable();

    boolean isOpen();

    boolean isFile();

    URL getURL() throws IOException;

    URI getURI() throws IOException;

    File getFile() throws IOException;

    ReadableByteChannel readableChannel() throws IOException;

    long contentLength() throws IOException;

    long lastModified() throws IOException;

    Resource createRelative(String relativePath) throws IOException;

    String getFilename();

    String getDescription();
}

Resource接口继承了 InputStreamSource 接口,提供了很多 InputStreamSource 所没有的方法。

InputStreamSource接口,只有一个方法:

java
public interface InputStreamSource {

    InputStream getInputStream() throws IOException;

}

其中一些重要的方法:

  • getInputStream():找到并打开资源,返回一个InputStream以从资源中读取。预计每次调用都会返回一个新的InputStream(),调用者有责任关闭每个流
  • exists(): 返回一个布尔值,表明某个资源是否以物理形式存在
  • isOpen:返回一个布尔值,指示此资源是否具有开放流的句柄。如果为true,InputStream就不能够多次读取,只能够读取一次并且及时关闭以避免内存泄漏。对于所有常规资源实现,返回false,但是InputStreamResource除外。
  • getDescription():返回资源的描述,用来输出错误的日志。这通常是完全限定的文件名或资源的实际URL。

其他方法:

  • isReadable():表明资源的目录读取是否通过getInputStream()进行读取。
  • isFile():表明这个资源是否代表了一个文件系统的文件。
  • getURL():返回一个URL句柄,如果资源不能够被解析为URL,将抛出IOException
  • getURI():返回一个资源的URI句柄
  • getFile():返回某个文件,如果资源不能够被解析称为绝对路径,将会抛出FileNotFoundException
  • lastModified():资源最后一次修改的时间戳
  • createRelative():创建此资源的相关资源
  • getFilename():资源的文件名是什么 例如:最后一部分的文件名 myfile.txt

Resource的实现类

Resource 接口是 Spring 资源访问策略的抽象,它本身并不提供任何资源访问实现,具体的资源访问由该接口的实现类完成——每个实现类代表一种资源访问策略。Resource一般包括这些实现类:UrlResource、ClassPathResource、FileSystemResource、ServletContextResource、InputStreamResource、ByteArrayResource

UrlResource访问网络资源

Resource的一个实现类,用来访问网络资源,它支持URL的绝对路径。

  • http:该前缀用于访问基于HTTP协议的网络资源。
  • ftp:该前缀用于访问基于FTP协议的网络资源
  • file:该前缀用于从文件系统中读取资源

访问基于HTTP协议的网络资源

java
public class UrlResourceDemo {

    public static void loadAndReadUrlResource(String path){
        // 创建一个 Resource 对象
        UrlResource url = null;
        try {
            url = new UrlResource(path);
            // 获取资源名
            System.out.println(url.getFilename());
            System.out.println(url.getURI());
            // 获取资源描述
            System.out.println(url.getDescription());
            // 获取资源内容
            System.out.println(url.getInputStream().read());
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 访问网络资源
        loadAndReadUrlResource("http://www.baidu.com");
    }
}

// 输出
http://www.baidu.com
URL [http://www.baidu.com]
60

项目根路径下创建文件,从文件系统中读取资源

java
public static void main(String[] args) {
    // 访问文件系统资源
    loadAndReadUrlResource("file:error.txt");
}

// 输出
error.txt
file:error.txt
URL [file:error.txt]
48

ClassPathResource 访问类路径下资源

ClassPathResource 用来访问类加载路径下的资源,相对于其他的 Resource 实现类,其主要优势是方便访问类加载路径里的资源,尤其对于 Web 应用,ClassPathResource 可自动搜索位于 classes 下的资源文件,无须使用绝对路径访问。

在类路径下创建文件error.txt,使用ClassPathResource 访问

java
public class ClassPathResourceDemo {

    public static void loadAndReadUrlResource(String path) throws Exception{
        // 创建一个 Resource 对象
        ClassPathResource resource = new ClassPathResource(path);
        // 获取文件名
        System.out.println("resource.getFileName = " + resource.getFilename());
        // 获取文件描述
        System.out.println("resource.getDescription = "+ resource.getDescription());
        //获取文件内容
        InputStream in = resource.getInputStream();
        byte[] b = new byte[1024];
        while(in.read(b)!=-1) {
            System.out.println(new String(b));
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        loadAndReadUrlResource("error.txt");
    }
}

// 输出
resource.getFileName = error.txt
resource.getDescription = class path resource [error.txt]
...

ClassPathResource实例可使用ClassPathResource构造器显式地创建,但更多的时候它都是隐式地创建的。当执行Spring的某个方法时,该方法接受一个代表资源路径的字符串参数,当Spring识别该字符串参数中包含classpath:前缀后,系统会自动创建ClassPathResource对象。

FileSystemResource 访问文件系统资源

Spring 提供的 FileSystemResource 类用于访问文件系统资源,使用 FileSystemResource 来访问文件系统资源并没有太大的优势,因为 Java 提供的 File 类也可用于访问文件系统资源。

java
public class FileSystemResourceDemo {
    public static void loadAndReadUrlResource(String path) throws Exception{
        //相对路径
        FileSystemResource resource = new FileSystemResource("error.txt");
        //绝对路径
        //FileSystemResource resource = new FileSystemResource("C:\\error.txt");
        // 获取文件名
        System.out.println("resource.getFileName = " + resource.getFilename());
        // 获取文件描述
        System.out.println("resource.getDescription = "+ resource.getDescription());
        //获取文件内容
        InputStream in = resource.getInputStream();
        byte[] b = new byte[1024];
        while(in.read(b)!=-1) {
            System.out.println(new String(b));
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        loadAndReadUrlResource("error.txt");
    }
}

// 输出
resource.getFileName = error.txt
resource.getDescription = file [C:\Users\Zhang\Desktop\spring6\spring6\error.txt]
...

FileSystemResource实例可使用FileSystemResource构造器显示地创建,但更多的时候它都是隐式创建。执行Spring的某个方法时,该方法接受一个代表资源路径的字符串参数,当Spring识别该字符串参数中包含file:前缀后,系统将会自动创建FileSystemResource对象。

ServletContextResource

这是ServletContext资源的Resource实现,它解释相关Web应用程序根目录中的相对路径。它始终支持流(stream)访问和URL访问,但只有在扩展Web应用程序存档且资源实际位于文件系统上时才允许java.io.File访问。无论它是在文件系统上扩展还是直接从JAR或其他地方(如数据库)访问,实际上都依赖于Servlet容器。

InputStreamResource

InputStreamResource 是给定的输入流(InputStream)的Resource实现。它的使用场景在没有特定的资源实现的时候使用(感觉和@Component 的适用场景很相似)。与其他Resource实现相比,这是已打开资源的描述符。 因此,它的isOpen()方法返回true。如果需要将资源描述符保留在某处或者需要多次读取流,请不要使用它。

ByteArrayResource

字节数组的Resource实现类。通过给定的数组创建了一个ByteArrayInputStream。它对于从任何给定的字节数组加载内容非常有用,而无需求助于单次使用的InputStreamResource。

Resource类图

上述Resource实现类与Resource顶级接口之间的关系可以用下面的UML关系模型来表示

An image

ResourceLoader 接口

Spring 提供如下两个标志性接口:

  • ResourceLoader:该接口实现类的实例可以获得一个Resource实例。
  • ResourceLoaderAware:该接口实现类的实例将获得一个ResourceLoader的引用。

在ResourceLoader接口里有如下方法:

  • Resource getResource(String location):该接口仅有这个方法,用于返回一个Resource实例。ApplicationContext实现类都实现ResourceLoader接口,因此ApplicationContext可直接获取Resource实例。

ClassPathXmlApplicationContext获取Resource实例

java
public static void main(String[] args) throws Exception {
    ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext();
    //        通过ApplicationContext访问资源
    //        ApplicationContext实例获取Resource实例时,
    //        默认采用与ApplicationContext相同的资源访问策略
    Resource res = ctx.getResource("error.txt");
    System.out.println(res.getFilename());
}

FileSystemApplicationContext获取Resource实例

java
public static void main(String[] args) {
    ApplicationContext ctx = new FileSystemXmlApplicationContext();
    Resource res = ctx.getResource("error.txt");
    System.out.println(res.getFilename());
}

Spring将采用和ApplicationContext相同的策略来访问资源。也就是说,如果ApplicationContext是FileSystemXmlApplicationContext,res就是FileSystemResource实例;如果ApplicationContext是ClassPathXmlApplicationContext,res就是ClassPathResource实例

当Spring应用需要进行资源访问时,实际上并不需要直接使用Resource实现类,而是调用ResourceLoader实例的getResource()方法来获得资源,ReosurceLoader将会负责选择Reosurce实现类,也就是确定具体的资源访问策略,从而将应用程序和具体的资源访问策略分离开来

另外,使用ApplicationContext访问资源时,可通过不同前缀指定强制使用指定的ClassPathResource、FileSystemResource等实现类

java
Resource res = ctx.getResource("calsspath:bean.xml");
Resrouce res = ctx.getResource("file:bean.xml");
Resource res = ctx.getResource("http://localhost:8080/beans.xml");

ResourceLoaderAware 接口

ResourceLoaderAware接口实现类的实例将获得一个ResourceLoader的引用,ResourceLoaderAware接口也提供了一个setResourceLoader()方法,该方法将由Spring容器负责调用,Spring容器会将一个ResourceLoader对象作为该方法的参数传入。

如果把实现ResourceLoaderAware接口的Bean类部署在Spring容器中,Spring容器会将自身当成ResourceLoader作为setResourceLoader()方法的参数传入。由于ApplicationContext的实现类都实现了ResourceLoader接口,Spring容器自身完全可作为ResorceLoader使用。

实现ResourceLoaderAware接口

java
@Component
public class TestBean implements ResourceLoaderAware {

    private ResourceLoader resourceLoader;

    //实现ResourceLoaderAware接口必须实现的方法
    //如果把该Bean部署在Spring容器中,该方法将会有Spring容器负责调用。
    //SPring容器调用该方法时,Spring会将自身作为参数传给该方法。
    public void setResourceLoader(ResourceLoader resourceLoader) {
        this.resourceLoader = resourceLoader;
    }

    //返回ResourceLoader对象的应用
    public ResourceLoader getResourceLoader(){
        return this.resourceLoader;
    }
}

测试运行

java
public static void main(String[] args) {
    //Spring容器会将一个ResourceLoader对象作为该方法的参数传入
    ApplicationContext ctx = new AnnotationConfigApplicationContext(SpringConfig.class);
    TestBean testBean = ctx.getBean("testBean",TestBean.class);
    //获取ResourceLoader对象
    ResourceLoader resourceLoader = testBean.getResourceLoader();
    System.out.println("Spring容器将自身注入到ResourceLoaderAware Bean 中:" + (resourceLoader == ctx));
    //加载其他资源
    Resource resource = resourceLoader.getResource("error.txt");
    System.out.println(resource.getFilename());
    System.out.println(resource.getDescription());
}

// 输出
Spring容器将自身注入到ResourceLoaderAware Bean 中:true
error.txt
class path resource [error.txt]

使用Resource 作为属性

前面介绍了 Spring 提供的资源访问策略,但这些依赖访问策略要么需要使用 Resource 实现类,要么需要使用 ApplicationContext 来获取资源。实际上,当应用程序中的 Bean 实例需要访问资源时,Spring 有更好的解决方法:直接利用依赖注入。从这个意义上来看,Spring 框架不仅充分利用了策略模式来简化资源访问,而且还将策略模式和 IoC 进行充分地结合,最大程度地简化了 Spring 资源访问。

归纳起来,如果 Bean 实例需要访问资源,有如下两种解决方案:

  • 代码中获取 Resource 实例
  • 使用依赖注入

对于第一种方式,当程序获取 Resource 实例时,总需要提供 Resource 所在的位置,不管通过 FileSystemResource 创建实例,还是通过 ClassPathResource 创建实例,或者通过 ApplicationContext 的 getResource() 方法获取实例,都需要提供资源位置。这意味着:资源所在的物理位置将被耦合到代码中,如果资源位置发生改变,则必须改写程序。因此,通常建议采用第二种方法,让 Spring 为 Bean 实例依赖注入资源。

Spring为Bean实例依赖注入资源:

创建依赖注入类,定义属性和方法

java
public class ResourceBean {
    private Resource res;

    public void setRes(Resource res) {
        this.res = res;
    }
    public Resource getRes() {
        return res;
    }

    public void parse(){
        System.out.println(res.getFilename());
        System.out.println(res.getDescription());
    }
}

创建spring配置文件,配置依赖注入

xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">

    <bean id="resourceBean" class="cc.taketo.resource.ResourceBean" >
      <!-- 可以使用file:、http:、ftp:等前缀强制Spring采用对应的资源访问策略 -->
      <!-- 如果不采用任何前缀,则Spring将采用与该ApplicationContext相同的资源访问策略来访问资源 -->
        <property name="res" value="classpath:error.txt"/>
    </bean>
</beans>

测试

java
public static void main(String[] args) {
    ApplicationContext ctx =
        new ClassPathXmlApplicationContext("bean.xml");
    ResourceBean resourceBean = ctx.getBean("resourceBean",ResourceBean.class);
    resourceBean.parse();
}

应用程序上下文和资源路径

不管以怎样的方式创建ApplicationContext实例,都需要为ApplicationContext指定配置文件,Spring允许使用一份或多分XML配置文件。当程序创建ApplicationContext实例时,通常也是以Resource的方式来访问配置文件的,所以ApplicationContext完全支持ClassPathResource、FileSystemResource、ServletContextResource等资源访问方式。

ApplicationContext确定资源访问策略通常有两种方法:

  • 使用ApplicationContext实现类指定访问策略
  • 使用前缀指定访问策略

ApplicationContext实现类指定访问策略:

创建ApplicationContext对象时,通常可以使用如下实现类:

  • ClassPathXMLApplicationContext:对应使用ClassPathResource进行资源访问。
  • FileSystemXmlApplicationContext:对应使用FileSystemResource进行资源访问。
  • XmlWebApplicationContext:对应使用ServletContextResource进行资源访问。

当使用ApplicationContext的不同实现类时,就意味着Spring使用响应的资源访问策略。

使用前缀指定访问策略:

classpath前缀使用

java
public static void main(String[] args) {
    /*
     * 通过搜索文件系统路径下的xml文件创建ApplicationContext,
     * 但通过指定classpath:前缀强制搜索类加载路径
     * classpath:bean.xml
    * */
    ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("classpath:bean.xml");
    System.out.println(ctx);
    Resource resource = ctx.getResource("error.txt");
    System.out.println(resource.getFilename());
    System.out.println(resource.getDescription());
}

classpath通配符使用

classpath*:前缀提供了加载多个XML配置文件的能力,当使用classpath*:前缀来指定XML配置文件时,系统将搜索类加载路径,找到所有与文件名匹配的文件,分别加载文件中的配置定义,最后合并成一个ApplicationContext。

java
ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("classpath*:bean.xml");
System.out.println(ctx);

当使用classpath*:前缀时,Spring将会搜索类加载路径下所有满足该规则的配置文件。

如果不是采用classpath*:前缀,而是改为使用classpath:前缀,Spring则只加载第一个符合条件的XML文件

通配符其他使用

一次性加载多个配置文件的方式:指定配置文件时使用通配符

java
ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("classpath:bean*.xml");

Spring允许将classpath*:前缀和通配符结合使用:

java
ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("classpath*:bean*.xml");