IoC基础

本文深入探讨了Ioc(控制反转)和Di(依赖注入)的设计思想,解释了它们如何改变传统的JavaSE程序设计,通过容器控制对象创建,实现松耦合、易于测试和功能复用的程序结构。

Ioc—Inversion of Control,即“控制反转”,不是什么技术,而是一种设计思想。在Java开发中,Ioc意味着将你设计好的对象交给容器控制,而不是传统的在你的对象内部直接控制。如何理解好Ioc呢?理解好Ioc的关键是要明确“谁控制谁,控制什么,为何是反转(有反转就应该有正转了),哪些方面反转了”,那我们来深入分析一下:

●谁控制谁,控制什么: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;谁控制谁?当然是IoC 容器控制了对象;控制什么?那就是主要控制了外部资源获取(不只是对象包括比如文件等)。

●为何是反转,哪些方面反转了: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;而反转则是由容器来帮忙创建及注入依赖对象;为何是反转?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;哪些方面反转了?依赖对象的获取被反转了。

用图例说明一下,传统程序设计如图2-1,都是主动去创建相关对象然后再组合起来:
在这里插入图片描述

图2-1 传统应用程序示意图

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,如图2-2所示:

在这里插入图片描述
图2-2有IoC/DI容器后程序结构示意图

1.1.2 IoC能做什么
IoC不是一种技术,只是一种思想,一个重要的面向对象编程的法则,它能指导我们如何设计出松耦合、更优良的程序。传统应用程序都是由我们在类内部主动创建依赖对象,从而导致类与类之间高耦合,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。

其实IoC对编程带来的最大改变不是从代码上,而是从思想上,发生了“主从换位”的变化。应用程序原本是老大,要获取什么资源都是主动出击,但是在IoC/DI思想中,应用程序就变成被动的了,被动的等待IoC容器来创建并注入它所需要的资源了。

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。

2.1.3 IoC和DI
DI—Dependency Injection,即“依赖注入”:是组件之间依赖关系由容器在运行期决定,形象的说,即由容器动态的将某个依赖关系注入到组件之中。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。通过依赖注入机制,我们只需要通过简单的配置,而无需任何代码就可指定目标需要的资源,完成自身的业务逻辑,而不需要关心具体的资源来自何处,由谁实现。

理解DI的关键是:“谁依赖谁,为什么需要依赖,谁注入谁,注入了什么”,那我们来深入分析一下:

●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容器注入应用程序某个对象,应用程序依赖的对象;

●注入了什么:就是注入某个对象所需要的外部资源(包括对象、资源、常量数据)。

IoC和DI由什么关系呢?其实它们是同一个概念的不同角度描述,由于控制反转概念比较含糊(可能只是理解为容器控制对象这一个层面,很难让人想到谁来维护对象关系),所以2004年大师级人物Martin Fowler又给出了一个新的名字:“依赖注入”,相对IoC 而言,“依赖注入”明确描述了“被注入对象依赖IoC容器配置依赖对象”。

注:如果想要更加深入的了解IoC和DI,请参考大师级人物Martin Fowler的一篇经典文章《Inversion of Control Containers and the Dependency Injection pattern》

<think> 嗯,用户的问题是关于IOC基础教程的整理。用户明确说"我想获取IOC基础教程",说明用户需要的是系统性、结构化的入门知识。 用户提供的四个引用材料非常聚焦Spring框架的IoC实现(特别是装配Bean、注入配置、Resource接口和Annotation配置),这暗示用户可能正在学习Spring。不过用户没有提供具体疑问点,所以需要构建完整的知识框架。 注意到用户引用的资料都来自Java基础教程系列(编号245-249),说明用户偏好实战型教程。上次回答已经覆盖了IoC核心概念、容器工作机制和三种配置方式,这次可以深化几个维度: 1. 增加容器生命周期的图示会更直观 2. 补充XML配置的简单示例(虽然用户引用里提到"告别XML",但基础教程仍需包含) 3. 强调现代SpringBoot中Annotation的实践比例 4. 增加常见误区说明(比如混淆BeanFactory/ApplicationContext) 用户可能是Java后端初学者,提问简洁但引用精准,说明有一定自学能力。可以适当引入进阶提示(如容器扩展点),但保持80%内容聚焦基础。 需要特别注意引用标注的准确性:上次回答的代码示例来自引用[4],这次新增的XML示例需要注明原创。对于"容器工作原理"这类通用知识,若未直接引用原文则不需标注。 </think>以下是IoC基础教程的系统性解析,结合Spring框架实现原理,重点涵盖核心概念、工作机制和实践方法: --- ### 一、IoC核心概念 1. **控制反转Inversion of Control)** 将对象的**创建权**和**依赖管理权**从程序代码转移至外部容器。 *传统方式*:开发者主动创建对象(`new Object()`) *IoC方式*:容器创建并注入所需对象 2. **依赖注入(Dependency Injection)** IoC的具体实现方式,通过构造函数、Setter或接口注入依赖对象 ```java // Setter注入示例 public class UserService { private UserDao userDao; // 容器注入依赖 public void setUserDao(UserDao userDao) { this.userDao = userDao; } } ``` --- ### 二、IoC容器工作原理 ```mermaid graph TD A[定义Bean] --> B(配置文件/注解) B --> C[IoC容器初始化] C --> D{解析配置} D --> E[创建Bean实例] E --> F[注入依赖] F --> G[返回完整对象] ``` 1. **Bean定义** - XML配置:`<bean id="userDao" class="com.example.UserDaoImpl"/>` - 注解配置:`@Component`、`@Service`等(需开启组件扫描)[^4] 2. **容器初始化** ```java // 基于XML的容器 ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("beans.xml"); // 基于注解的容器 AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class); ``` 3. **依赖注入过程** - 根据`@Autowired`或`<property>`标签识别依赖关系 - 递归解决所有依赖链(如UserService依赖UserDao,UserDao依赖DataSource) --- ### 三、三种配置方式对比 | **方式** | **优点** | **缺点** | 适用场景 | |----------------|--------------------------|------------------------|----------------------| | **XML配置** | 集中管理,解耦代码 | 配置量大,类型不安全 | 遗留系统,第三方库集成 | | **注解配置** | 简洁,类型安全 | 侵入代码,分散配置 | 现代Spring Boot应用 | | **Java配置** | 编译期检查,强类型 | 需编写配置类 | 复杂Bean定义场景 | > **最佳实践**:现代Spring Boot项目推荐 **注解+Java配置** 组合方式[^2][^4] --- ### 四、基础代码示例 #### 1. 注解配置(最简模式) ```java @Configuration @ComponentScan("com.example") // 自动扫描包 public class AppConfig { } @Service public class UserService { @Autowired // 自动注入 private UserRepository userRepo; } ``` #### 2. XML配置(传统方式) ```xml <!-- beans.xml --> <bean id="userRepo" class="com.example.UserRepositoryImpl"/> <bean id="userService" class="com.example.UserService"> <property name="userRepo" ref="userRepo"/> <!-- 手动注入 --> </bean> ``` #### 3. Java显式配置(精细控制) ```java @Configuration public class AppConfig { @Bean // 声明Bean public UserRepository userRepo() { return new UserRepositoryImpl(); } @Bean public UserService userService() { return new UserService(userRepo()); // 构造器注入 } } ``` --- ### 五、核心注解速查 | 注解 | 作用 | 等效XML | |---------------|-----------------------------|----------------| | `@Component` | 通用组件声明 | `<bean>` | | `@Autowired` | 自动按类型注入 | `<property>` | | `@Configuration` | 声明配置类 | `<beans>` | | `@Bean` | 方法返回对象作为Bean | `<bean>` | | `@Primary` | 存在多个同类型Bean时优先选择 | `primary="true"` | --- ### 六、常见误区 1. **循环依赖问题** A依赖B,B依赖A → 解决方案:使用Setter注入替代构造器注入 2. **作用域错误** 默认单例(Singleton)模式中状态共享风险 → 需用`@Scope("prototype")`声明多例 3. **注入方式混淆** 构造器注入:强制依赖 | Setter注入:可选依赖 > **设计原则**:始终面向接口编程,避免容器绑定具体实现类[^1] ---
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