Java Spring 控制反转(IOC)容器详解

目录

• 什么是容器？
  • 无侵入容器
• IOC控制反转
  • IOC理论推导
    • 传统应用程序开发的弊端
    • “注入”机制
  • 小结
• IOC本质
  • DI(依赖注入)
• 总结

IoC 容器是 Spring 的核心，也可以称为 Spring 容器。Spring 通过 IoC 容器来管理对象的实例化和初始化，以及对象从创建到销毁的整个生命周期。

Spring 中使用的对象都由 IoC 容器管理，不需要我们手动使用 new 运算符创建对象。由 IoC 容器管理的对象称为 Spring Bean，Spring Bean 就是 Java 对象，和使用 new 运算符创建的对象没有区别。

Spring 通过读取 XML 或 Java 注解中的信息来获取哪些对象需要实例化。

Spring 提供 2 种不同类型的 IoC 容器，即 BeanFactory 和 ApplicationContext 容器。

什么是容器？

容器是一种为某种特定组件的运行提供必要支持的一个软件环境。例如，Tomcat就是一个Servlet容器，它可以为Servlet的运行提供运行环境。类似Docker这样的软件也是一个容器，它提供了必要的Linux环境以便运行一个特定的Linux进程。

通常来说，使用容器运行组件，除了提供一个组件运行环境之外，容器还提供了许多底层服务。例如，Servlet容器底层实现了TCP连接，解析HTTP协议等非常复杂的服务，如果没有容器来提供这些服务，我们就无法编写像Servlet这样代码简单，功能强大的组件。早期的JavaEE服务器提供的EJB容器最重要的功能就是通过声明式事务服务，使得EJB组件的开发人员不必自己编写冗长的事务处理代码，所以极大地简化了事务处理。

无侵入容器

在设计上，Spring的IoC容器是一个高度可扩展的无侵入容器。所谓无侵入，是指应用程序的组件无需实现Spring的特定接口，或者说，组件根本不知道自己在Spring的容器中运行。这种无侵入的设计有以下好处：

1.应用程序组件既可以在Spring的IoC容器中运行，也可以自己编写代码自行组装配置；

2.测试的时候并不依赖Spring容器，可单独进行测试，大大提高了开发效率。

IOC控制反转

Spring提供的容器又称为IoC容器，什么是IoC？

Ioc—Inversion of Control，即“控制反转”，不是什么技术，是一个概念，是一种思想。指将传统上由程序代 码直接操控的对象调用权交给容器，通过容器来实现对象的装配和管理。控制反转就是对对象控制权的转移，从程序代码本身反转到了外部容器。通过容器实现对象的装配和管理。通俗点讲，将对象的创建权交给spring，我们需要new对象，则由spring帮我们创建，然后供我们使用。

那么必然的我们需要创建一个容器，同时需要一种描述来让容器知道需要创建的对象与对象的关系。这个描述最具体表现就是我们可配置的文件。IoC的实质是如何管理对象，传统意义上我们使用new方式来创建对象，但在企业应用开发的过程中，大量的对象创建都在程序中维护很容易造成资源浪费，并且不利于程序的扩展。

其实现方式多种多样。当前比较流行的实现方式是依赖 注入。应用广泛。

依赖：classA 类中含有 classB 的实例，在 classA 中调用 classB 的方法完成功能，即 classA 对 classB 有依赖。

IOC理论推导

传统应用程序开发的弊端

在理解IoC之前，我们先看看通常的Java组件是如何协作的。

我们先用我们原来的方式写一段代码 .

1、先写一个UserDao接口

2、再去写Dao的实现类

public class UserDaoOneImpl implements UserDao {
   @Override
   public void getUser() {
       System.out.println("One获取用户数据");
  }
}

3、然后去写UserService的接口

4、最后写Service的实现类

5、测试一下

6、再回到UserDao接口

把Userdao的实现类增加一个 .

public class UserDaoMyTwoImpl implements UserDao {
   @Override
   public void getUser() {
       System.out.println("Two获取用户数据");
  }
}

7、我们就需要去service实现类里面修改对应的实现

public class UserServiceImpl implements UserService {
   private UserDao userDao = new UserDaoTwo();
   @Override
   public void getUser() {
       userDao.getUser();
  }
}

在假设, 我们再增加一个Userdao的实现类 .

public class UserDaoThreeImpl implements UserDao {
   @Override
   public void getUser() {
       System.out.println("Three获取用户数据");
  }
}

那么我们要使用Three , 又需要去service实现类里面修改对应的实现 . 假设我们的这种需求非常大 , 这种方式就根本不适用了, 甚至反人类对吧 , 每次变动 , 都需要修改大量代码 . 这种设计的耦合性太高了, 牵一发而动全身 .

“注入”机制

注入应用程序某个对象，应用程序依赖的对象

依赖注入可以通过set()方法实现。但依赖注入也可以通过构造方法实现。Spring的IoC容器同时支持属性注入和构造方法注入，并允许混合使用。

我们可以在需要用到他的地方 , 不去实现它 , 而是留出一个接口 , 利用set , 我们去代码里修改下 .

@Test
public void test(){
   UserServiceImpl service = new UserServiceImpl();
   service.setUserDao( new UserDaoTwoImpl() );
   service.getUser();
   //那我们现在又想添加Three去实现呢
   service.setUserDao( new UserDaoThreeImpl() );
   service.getUser();
}

以前所有东西都是由程序去进行控制创建 , 而现在是由我们自行控制创建对象 , 把主动权交给了调用者 . 程序不用去管怎么创建,怎么实现了 . 它只负责提供一个接口 .

这种思想 , 从本质上解决了问题 , 我们程序员不再去管理对象的创建了 , 更多的去关注业务的实现 . 耦合性大大降低 . 这也就是IOC的原型 !

小结

传统程序设计如图，都是主动去创建相关对象然后再组合起来：

没有什么是加一层解决不了的

当有了IoC/DI的容器后，在客户端类中不再主动去创建这些对象了

IOC本质

IoC是Spring框架的核心内容，使用多种方式完美的实现了IoC，可以使用XML配置，也可以使用注解，新版本的Spring也可以零配置实现IoC。

Spring容器在初始化时先读取配置文件，根据配置文件或元数据创建与组织对象存入容器中，程序使用时再从Ioc容器中取出需要的对象。

控制反转是一种通过描述（XML或注解）并通过第三方去生产或获取特定对象的方式。在Spring中实现控制反转的是IoC容器，其实现方法是依赖注入（Dependency Injection,DI）。

DI(依赖注入)

IoC的一个重点是在系统运行中，动态的向某个对象提供它所需要的其他对象。这一点是通过DI（Dependency Injection，依赖注入）来实现的。 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是如何实现的呢？ Java 1.3之后一个重要特征是反射（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。

总结

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