Spring IOC

IOC(DI)

        控制反转依赖注:

               java程序中的每个业务逻辑至少需要两个或以上的对象来协作完成,通常,每个对象在使用他的合作对象时,自己均要使用像new object() 这样的语法来完成合作对象的申请工作。你会发现:对象间的耦合度高了。而IOC的思想是:Spring容器来实现这些相互依赖对象的创建、协调工作。对象只需要关系业务逻辑本身就可以了。


              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,速度像卡洛斯,技术像齐达内之类的,然后婚介就会按照我们的要求,提供一个mm,我们只需要去和她谈恋爱、结婚就行了。简单明了,如果婚介给我们的人选不符合要求,我们就会抛出异常。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。如果你还不明白的话,我决定放弃。

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。关于反射的相关资料请查阅java doc。


IoC的基础知识以及原理:

1IoC理论的背景:在采用面向对象方法设计的软件系统中,底层实现都是由N个对象组成的,所有的对象通过彼此的合作,最终实现系统的业务逻辑。即软件系统中对象之间的耦合,对象A和对象B之间有关联,对象B又和对象C有依赖关系,这样对象和对象之间有着复杂的依赖关系,所以才有了控制反转这个理论。


2、什么是控制反转?

      简单来说就是把复杂系统分解成相互合作的对象,这些对象类通过封装以后,内部实现对外部是透明的,从而降低了解决问题的复杂度,而且可以灵活地被重用和扩展。IoC理论提出的观点大体是这样的:借助于“第三方”实现具有依赖关系的对象之间的解耦


3、 IOC的好处?    

(1).可维护性比较好,非常便于进行单元测试,便于调试程序和诊断故障。代码中的每一个Class都可以单独测试,彼此之间互不影响,只要保证自身的功能无误即可,这就是组件之间低耦合或者无耦合带来的好处。

(2).每个开发团队的成员都只需要关注自己要实现的业务逻辑,完全不用去关心其他人的工作进展,因为你的任务跟别人没有任何关系,你的任务可以单独测试,你的任务也不用依赖于别人的组件,再也不用扯不清责任了。所以,在一个大中型项目中,团队成员分工明确、责任明晰,很容易将一个大的任务划分为细小的任务,开发效率和产品质量必将得到大幅度的提高。

(3).可复用性好,我们可以把具有普遍性的常用组件独立出来,反复应用到项目中的其它部分,或者是其它项目,当然这也是面向对象的基本特征。显然,IoC更好地贯彻了这个原则,提高了模块的可复用性。符合接口标准的实现,都可以插接到支持此标准的模块中。

(4).IoC生成对象的方式转为外置方式,也就是把对象生成放在配置文件里进行定义,这样,当我们更换一个实现子类将会变得很简单,只要修改配置文件就可以了,完全具有热插拨的特性


4、工厂模式:

(1).在Spring IoC中经常用到一个设计模式,即工厂模式。工厂模式提供创建对象的接口。

(2).工厂模式是指当应用程序中甲组件需要乙组件协助时,并不是在甲组件中直接实例化乙组件对象,而是通过乙组件的工厂获取,即该工厂可以生成某一类型组件的实例对象。在这种模式下,甲组件无需与乙组件以硬编码的方式耦合在一起,而只需与乙组件的工厂耦合。



### Spring IOC 原理及实现 #### 1. 控制反转(IOC)的概念 控制反转(Inversion of Control,简称 IOC)是一种设计思想,旨在将对象的创建和管理从应用程序代码中分离出来。通过 IOC,开发者无需手动管理对象的生命周期和依赖关系,而是由框架负责这些任务。这种思想使得开发者可以专注于业务逻辑的实现,而不需要关心对象之间的交互细节[^1]。 #### 2. 依赖注入(DI) 依赖注入(Dependency Injection,简称 DI)是实现 IOC 的一种方式。DI 的核心在于通过外部配置或注解的方式,将对象的依赖关系注入到目标对象中,而不是由对象自己负责依赖的创建和管理。依赖注入有三种主要形式:构造器注入、Setter 方法注入和字段注入[^4]。 #### 3. Spring IOC 容器的核心接口 Spring 框架提供了两种主要的 IOC 容器接口: - **BeanFactory**:这是 Spring 框架的基础接口,面向 Spring 内部使用。它负责配置、创建和管理 Bean 的生命周期。 - **ApplicationContext**:这是一个更高级的容器接口,面向开发者使用。它扩展了 BeanFactory 的功能,提供了更多的企业级特性,如国际化支持、事件传播等。在实际开发中,通常使用 ApplicationContext 而非 BeanFactory[^2]。 #### 4. Spring IOC 的实现方式 Spring IOC 的实现主要包括以下几个方面: ##### (1) 元数据解析 Spring 使用 XML 文件、Java 注解或 Java 配置类来定义 Bean 的元数据。例如,通过 `<bean>` 标签在 XML 文件中定义 Bean,或者使用 `@Component`、`@Service` 等注解在 Java 类上声明 Bean[^5]。 示例代码(XML 配置): ```xml <bean id="userDao" class="com.mayuanfei.springioc.dao.impl.UserDaoImpl" /> ``` 示例代码(注解配置): ```java @Component public class UserDaoImpl implements UserDao { // 实现方法 } ``` ##### (2) 依赖注入 Spring 通过反射机制解析 Bean 的依赖关系,并将其注入到目标对象中。以下是一个简单的依赖注入示例: 示例代码(字段注入): ```java @Service public class UserService { @Autowired private UserDao userDao; // 自动注入 UserDao } ``` ##### (3) 生命周期管理 Spring 容器会管理 Bean 的整个生命周期,包括初始化、运行时和销毁阶段。开发者可以通过实现特定的接口(如 `InitializingBean` 和 `DisposableBean`)或使用注解(如 `@PostConstruct` 和 `@PreDestroy`)来定制 Bean 的生命周期行为。 示例代码(生命周期管理): ```java @Component public class MyBean { @PostConstruct public void init() { System.out.println("Bean 初始化"); } @PreDestroy public void destroy() { System.out.println("Bean 销毁"); } } ``` ##### (4) 扩展机制 Spring 提供了丰富的扩展点,允许开发者自定义容器的行为。例如,通过实现 `BeanFactoryPostProcessor` 或 `BeanPostProcessor` 接口,可以在 Bean 初始化前后插入自定义逻辑[^4]。 #### 5. Spring IOC 的优势 Spring IOC 的核心优势包括: - **解耦**:对象之间不再直接依赖具体实现,而是通过接口或抽象类进行交互。 - **灵活性**:通过配置文件或注解动态管理 Bean,便于修改和扩展。 - **可维护性**:集中处理对象的创建和依赖关系,降低了代码复杂度。 ### 总结 Spring IOC 是一种通过容器管理对象生命周期和依赖关系的设计模式。其核心原理包括元数据解析、依赖注入、生命周期管理和扩展机制。通过这些机制,Spring 实现了对象控制权的反转,从而提高了系统的解耦性、灵活性和可维护性。
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