最易懂的Spring IOC原理讲解

一、 IOC思想

IOC:控制反转Inversion Of Controller，控制即获取资源的方式；反转即颠倒的意思，意味着是该思想是对原先操作过程的逆转，即由主动的创建(对象为主的资源)变为被动的接收(对象为主的资源)。意味着将你已经设计好的对象交给IOC容器控制，而不是像之前j那样由你的应用程序(类中)内部直接控制。IOC有以下几个难点

  • 谁控制谁？传统Java SE程序设计，我们直接在对象内部通过new进行创建对象，是程序主动去创建依赖对象；而IOC是有专门一个容器来创建这些对象，即由IOC容器来控制对象的创建和管理

  • 控制了什么? IOC容器负责实例化、定位、配置应用程序中的对象及建立这些对象间的依赖,主要控制了外部资源(对象+文件)获取，看一下案例

  • 为何是反转？有反转就有正转，传统应用程序是由我们自己在对象中主动控制去直接获取依赖对象，也就是正转。而反转则是由IOC容器来帮忙创建及注入依赖对象，因为由容器帮我们查找及注入依赖对象，对象只是被动的接受依赖对象，所以是反转。

  • 那些方面被反转了？ 依赖对象的获取被反转了，由主动创建变为了被动接收

javase和spring的程序架构图演变
在这里插入图片描述
IOC是一种思想，而它的实现需要靠IOC容器技术和DI依赖注入，它能指导我们如何设计出松耦合、更优良的程序，统应用程序类与类之间高耦合，难于测试；有了IoC容器后，把创建和查找依赖对象的控制权交给了容器，由容器进行注入组合对象，所以对象与对象之间是 松散耦合，这样也方便测试，利于功能复用，更重要的是使得程序的整个体系结构变得非常灵活。　IoC很好的体现了面向对象设计法则之一—— 好莱坞法则：“别找我们，我们找你”；即由IoC容器帮对象找相应的依赖对象并注入，而不是由对象主动去找。

二、IOC的容器

IOC容器:IOC容器就是具有依赖注入功能的容器，IOC容器负责实例化、定位、配置应用程序中的对象及建立这些对象间的依赖。应用程序无需直接在代码中new相关的对象，应用程序由IOC容器进行组装。在Spring中BeanFactory是IOC容器的实际代表者。 IOC容器通过读取xml配置文件或当下流行的配置类中的配置元数据，通过元数据对应用中的各个对象进行实例化及装配。这种实例对象的管理方式可以①完成调用类和实例对象之间的解耦②帮助程序员去创建，管理，并通过依赖注入装配组件、托管类的产生，比如aop创建代理类对象，大大降低了程序员的工作量③大大提高了对象资源的复用率，代码也更简洁

Bean组件:由IOC容器管理的那些组成你应用程序的对象我们就叫它Bean， Bean就是由Spring容器初始化、装配及管理的对象，除此之外，bean就与应用程序中的其他对象没有什么区别了

三、DI依赖注入

DI—Dependency Injection，即“依赖注入”：组件之间依赖关系由容器在运行期决定，容器知道运行期间哪个类需要哪个组件，通过依赖注入(反射)机制将这个类所需要的而且容器中配置好的组件给它注入进去，动态的向某个组件提供它所需要的其他对象，我们只需要通过简单的配置，而无需任何代码就可获取指定目标需要的资源，完成自身的业务逻辑，并不需要关心具体的资源来自何处，由谁实现。

比如对象A需要操作数据库，以前我们总是要在A中自己编写代码来获得一个Connection对象，有了 spring我们就只需要告诉spring，A中需要一个Connection，至于这个Connection怎么构造，何时构造，A不需要知道。在系统运行时，spring会在适当的时候制造一个Connection，然后像打针一样，注射到A当中，这样就完成了对各个对象之间关系的控制。A需要依赖 Connection才能正常运行，而这个Connection是由spring注入到A中的，依赖注入的名字就这么来的。那么DI实现最主要就是要用反射（reflection），它允许程序在运行的时候动态的生成对象、执行对象的方法、改变对象的属性，spring就是通过反射来实现注入的。

依赖注入的目的并非为软件系统带来更多功能，而是为了提升组件重用的频率，并为系统搭建一个灵活、可扩展的平台。有以下几个难点：

  • 谁依赖于谁? 当然是应用程序依赖于IOC容器；
  • 为什么需要依赖? 应用程序需要IOC容器来提供对象需要的外部资源；
  • 谁注入谁? 很明显是IOC容器向应用程序注入某个对象，应用程序依赖的对象在IOC容器中表现为bean组件类型
  • 注入了什么? 就是注入某个对象(IOC容器的bean组件)所需要的外部资源（包括对象、资源、常量数据）。

依赖注入的方式
通常来说，依赖注入的方式有三种，构造方法注入，setter注入，基于注解注入。其中，基于注解注入又分为四种情况，如图
在这里插入图片描述

  • 基于xml的构造器注入
//java代码
public class UserController {private UserService userService;public UserController(UserService userService){this.userService = userService;}
}
对应的xml代码
<bean name="userController" class="com.learning.controller.UserController">  <!-- 依赖注入 -->  <constructor-arg ref="userService"></constructor-arg>  
</bean>  
<bean name="userService" class="com.learning.dao.impl.UserServiceImpl"></bean>
  • setter方法
//java代码
public class UserController {// 注入 UserService 对象private UserService userService;public void setUserService(UserService userService){this.userService = userService;}
}//xml配置
<bean name="userController" class="com.learning.controller.UserController">  <!-- 依赖注入 -->  <property name="userService" ref="userService"></property>  
</bean>  
<bean name="userService" class="com.learning.dao.impl.UserServiceImpl"></bean>
  • 基于注解的字段装配
@Controller
public class UserController {// 使用注解自动注入@Autowiredprivate UserService userService;
}
  • 基于注解的setter装配
public class UserController {private UserService userService;// 注入 UserService 对象@Autowired public void setUserService(UserService userService){this.userService = userService;}

基于注解的方法参数注入

public class UserController {@Autowiredpublic void Usertest(UserService userService){.......}
  • 基于注解的构造器装配
public class UserController {private UserService userService;@Autowiredpublic UserController(UserService userService){this.userService = userService;}
}

四 IOC和DI关系
我们是如何找女朋友的？常见的情况是，我们了解她们的兴趣爱好、qq号、电话号、ip号、iq号………，想办法认识她们，投其所好送其所要……这个过程是复杂深奥的

那么IoC是如何做的呢？有点像通过婚介找女朋友，在我和女朋友之间引入了一个第三者：婚姻介绍所。婚介管理了很多男男女女的资料，我可以向婚介提出一个列表，告诉它我想找个什么样的女朋友，比如长得像李嘉欣，身材像林熙雷，唱歌像周杰伦…然后婚介就会按照我们的要求，匹配一个妹子，我们只需要去和她谈恋爱、结婚就行了。简单明了，整个过程不再由我自己控制，而是有婚介这样一个类似容器的机构来控制。

Spring所倡导的开发方式就是如此，所有的类都会在spring容器中登记，告诉spring你是个什么东西，你需要什么东西，然后spring会在系统运行到适当的时候，把你要的东西主动给你，同时也把你交给其他需要你的东西。所有的类的创建、销毁都由 spring来控制，也就是说控制对象生存周期的不再是引用它的对象，而是spring。对于某个具体的对象而言，以前是它控制其他对象，现在是所有对象都被spring控制，所以这叫控制反转。

五、 如何实现一个IOC容器

  • 获取配置文件下指定扫描的包路径
  • 定义一些组件，如@Service，@Controller…
  • 程序运行期间，通过反射从自动扫描的类路径下获取.class文件，存储在一个Set里
  • 遍历这个Set(程序运行期间)，从中获取带有@Service，@Controller组件的内容获，通过反射获取他们的对象，存储在Map中
  • 遍历这个Map，获取每一个类的实例，在判断这个实例中有没有依赖其它对象的实例(比如Order对象内维护一个Address类型的地址对象)，有的话就进行循环注入

六、个人小总结
1、IOC容器本质是一个安全性很高、可以被获取到里面存储值(getBean方法)的map，里面存放的各种各样的对象(比如xml中配置的bean信息，还有被@Controller,@Service,@Respository,@Component等注解修饰的类，最终它们的对象也会被加入到容器中),在容器启动时读取xml文件利用反射机制根据它们的全限定类名创建出来，统一存储在这个map容器中进行管理。

2、我们代码中需要里面的对象，通过依赖注入

  • @AutoWired、@Resource自动装配注解，第一个注解的装配策略是先按属性名寻找，找不到再按类型寻找，找不到或找到多个都会报错，第二个注解则是先按类型寻找，找不到就装配null，找到多个再按属性名寻找出唯一一个。
  • 通过xml中的ref手动引用、autowired自动装配，前者根据ref引用的组件id在容器（xml文件）中寻找，后者的寻找策略则是可以通过组件id，组件类型，构造器，参数…来自动装配

3、一个组件想要享受Spring提供的服务（IOC或者AOP），必须注册进去。注册进去后这个组件也会被Spring提供给别的组件使用。

@Service
public class UserService {// 使用注解自动注入@Autowiredprivate UserMapper userMapper;
}@Controller
public class UserController {// 使用注解自动注入@Autowiredprivate UserService userService;
}

UserService通过依赖注入获取了userMapper，由于它被UserController所依赖，也会被Spring自动装配给 UserController，但这一系列操作的前提是它们三个都已经倍加入了容器中

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风君子

独自遨游何稽首 揭天掀地慰生平

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