Spring学习——IOC&DI学习笔记

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原创最新推荐文章于 2026-04-16 09:49:37 发布 285 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

Spring IoC&DI Spring是什么？IoC&DI是什么？IoC和DI的使用阅读详情

Spring学习——IOC&DI学习笔记

SOLID：面向对象设计的五个基本原则

S：单一职责原则(Single-Responsibility Principle)
- 定义：对于一个类而言，应该只有一个能够引起它变化的原因，也就是一个类只做一件事
- 为什么要遵循SPR：
  - 减少类之间的耦合：当需求变化的时候，只修改一个类，从而隔离了变化
  - 提高类的复用性
O：开放-封闭原则(Open-Closed Principle)
- Open for extension：模块的行为是开放的，可扩展的
- Closed for modification：模块是不可修改的
- 实现开放封闭原则的核心就是抽象编程，让类依赖于固定的抽象类，所以修改就是封闭的，通过面向对象的继承和多态，可以实现抽象类的继承，所以是可扩展的，开放的
L：里氏替换原则(Liskov-Substitution Principle)
- 定义：子类必须能够替换成它们的父类，并且能够出现在父类能够出现的任何地方，但是父类不一定能替换子类
- 如何遵循里氏替换原则：
  - 父类的方法都要在子类中实现或者重写，派生类只实现其抽象类中声明的方法，而不应当给出多余的方法定义或实现
  - 在程序中应当只出现父类对象，而不是直接使用子类对象，这样可以实现运行期绑定(多态绑定)
- 违反了里氏替换原则，就必然会违反开放封闭原则
I：接口隔离原则(Interface-Segregation Principle)
- 定义：避免使用胖接口，应该把胖接口中的方法分组，用多个接口替代它，每个接口服务于一个子模块，也就是说，一个模块不应该依赖于它不需要的接口方法，一个类对另一个类的依赖性应该是建立在最小的接口上的
- 如果能够隔离接口，那么就不会发生接口污染
- 接口污染：比如模块A依赖于方法A，模块B依赖于方法B，模块C依赖于方法C，而此时提供服务的抽象类同时包含ABC三个方法，那么模块ABC就同时依赖于同一个服务提供类，如果模块A的服务方法A需要发生改变，此时BC模块也会受到影响
- 利用委托和多继承分离接口
D：依赖倒置原则(Dependency-Inversion Principle)
- 定义：上层模块不应该依赖于下层模块，它们共同依赖于一个抽象；抽象不能依赖与具体，具体应该依赖于抽象
- 面向接口编程，而不是面向实现编程
- 依赖倒置的核心原则就是解耦，SpringIoC容器的核心就是解耦和加载依赖

工厂方法模式

简单工厂模式：负责生产对象的一个类成为工厂类(定义了静态方法创建产品实例)

解决的问题：把类的实例化操作和类的使用操作分离，让使用者不需要知道具体参数就可以实例化出所需要的产品类，避免在客户端中显示指定，实现了解耦

具体实例：

package org.Pattern;

abstract class Product{
    public abstract void productShow();
}

class ProductA extends Product{
    @Override
    public void productShow(){
        System.out.println("Product A has been created");
    }
}

class ProductB extends Product{
    @Override
    public void productShow(){
        System.out.println("Product B has been created");
    }
}

class SimpleFactory{
    public static Product createProduct(String productName){
        switch (productName){
            case "A":
                return new ProductA();
            case "B":
                return new ProductB();
            default:
                return null;
        }
    }
}

public class SimpleFactoryPattern {
    public static void main(String[] args) {
        SimpleFactory simpleFactory=new SimpleFactory();
        try{
            simpleFactory.createProduct("A").productShow();
        }catch (NullPointerException e){
            System.out.println("There is no product A");
        }

        try{
            simpleFactory.createProduct("B").productShow();
        }catch (NullPointerException e){
            System.out.println("There is no product B");
        }

        try{
            simpleFactory.createProduct("C").productShow();
        }catch (NullPointerException e){
            System.out.println("There is no product C");
        }
    }
}

问题：
- 工厂类集中了所有实例的创建，一旦不能工作整个系统都会瘫痪
- 违背了开放关闭原则，一旦添加新产品就要修改工厂类的逻辑
- 采用静态方法创建实例，无法被继承和重写

工厂方法模式

定义：在简单工厂模式的基础上，使用公共接口作为工厂父类，工厂子类负责创建具体类的对象
解决了简单工厂模式的违背开放关闭原则的问题
工厂方法模式的类图如下：

代码如下：

package org.Pattern;

abstract class FactoryPatternProduct{
    public abstract void show();
}

abstract interface FactoryPatternFactory{
    public abstract FactoryPatternProduct create();
}

class AProduct extends FactoryPatternProduct{

    @Override
    public void show() {
        System.out.println("Product A has been created.");
    }
}

class BProduct extends FactoryPatternProduct{

    @Override
    public void show() {
        System.out.println("Product B has been created");
    }
}

class AFactory implements FactoryPatternFactory{

    @Override
    public FactoryPatternProduct create() {
        return new AProduct();
    }
}

class BFactory implements FactoryPatternFactory{

    @Override
    public FactoryPatternProduct create() {
        return new BProduct();
    }
}

public class FactoryPattern {
    public static void main(String[] args) {
        AFactory aFactory=new AFactory();
        BFactory bFactory=new BFactory();

        FactoryPatternProduct aProduct=aFactory.create();
        FactoryPatternProduct bProduct=bFactory.create();

        aProduct.show();
        bProduct.show();
    }
}

Spring底层如何使用工厂方法模式
- FactoryBean可以被认为是抽象工厂类，FactoryBean是一个抽象接口，其定义了一个接口：getObject()，
```
public interface FactoryBean<T> {
T getObject() throws Exception;

Class<?> getObjectType();

boolean isSingleton();
```
}
```
- AbstractFactoryBean是一个抽象类（也可认为AbstractFactoryBean是Spring底层的抽象工厂类），其实现了FactoryBean接口，这个抽象类中的getObject方法返回了Bean实例
```
public final T getObject() throws Exception {
    if (this.isSingleton()) {
        return this.initialized ? this.singletonInstance : this.getEarlySingletonInstance();
    } else {
        return this.createInstance();
    }
}
```
- 在创建Bean实例时，如果不是单例模式，则调用了createInstance()方法，这是一个抽象方法，在继承了AbstractFactoryBean的具体类中进行实现，比如MapFactoryBean就是一个具体工厂类

IoC容器

容器：为某种特定组件的运行提供必要支持的一个软件环境
IoC思想：Inversion of Control 控制反转。传统的资源查找方式是组件向容器发起请求，容器查找资源并返回资源。IoC思想要求容器主动将资源推送给所管理的组件，组件只需要采用一种合适的方式来接收资源。这主要是一种解耦合的思想。
依赖注入DI(Dependency Injection)：依赖注入可以理解为IoC思想的一种实现方式，组件可以以一些预定义的方式接受来自容器的资源注入。
举个例子来说明IoC和DI：
- 现在我们有两份代码：myApp.jar和lib.jar，myApp.jar实现了项目的主要逻辑，lib.jar中定义了一个接口Person和该接口的实现类Student和Teacher，如下图：
- 上图中，myApp.jar中new了一个Student对象出来，也就是说myApp.jar把Student的实例注入到了对象p中。我们可以发现，上图中的依赖注入方式(也就是通过new一个对象来实现依赖注入)是强耦合的，如果有一天我们不再需要Student类了，那么我们还需要在myApp.jar中修改相应的代码，这显然不符合开放关闭原则，如果引入Spring中的IoC机制就可以很好的实现解耦：
这样，我们只需要通过修改xml文件中相应的配置就可以在myApp.jar中移除Student对象的注入，实现了解耦。
IoC容器：
- Spring提供了两种IoC容器：BeanFactory和ApplicationContext，其中BeanFactory是ApplicationContext的子类
- BeanFactory：
  - BeanFactory是Spring最底层的接口，包含了Bean的定义，读取bean配置文档，管理bean的加载、实例化，控制bean的生命周期，维护bean之间的依赖关系。
  - BeanFactory 是初始化 Bean 和调用它们生命周期方法的“吃苦耐劳者”。注意，BeanFactory 只能管理单例（Singleton）Bean 的生命周期。它不能管理原型(prototype,非单例)Bean 的生命周期。这是因为原型 Bean 实例被创建之后便被传给了客户端,容器失去了对它们的引用。
- ApplicationContext是在BeanFactory的基础上实现的，在BeanFactory所支持的功能基础上扩展支持了其他功能，比如资源访问、事件传递、Bean的自动装配、各种不同应用层的Context实现
- BeanFactory和ApplicationContext的区别：
  - BeanFactory采用延迟加载的形式来注入Bean，只有在getBean()的时候才对该Bean进行加载实例化；ApplicationContext在容器启动的时候一次性创建了所有的Bean(单例Bean)，这样的好处就是在容器启动的时候就可以发现配置上的错误，但是占用内存空间较大。
  - BeanFactory通常以编程的方式被创建，ApplicationContext还能以声明的方式创建，如使用ContextLoader。
  - BeanFactory和ApplicationContext都支持BeanPostProcessor、BeanFactoryPostProcessor的使用，但两者之间的区别是：BeanFactory需要手动注册，而ApplicationContext则是自动注册。
- 使用BeanFactory获取Bean：
```
BeanFactory factory = new XmlBeanFactory("XXX.xml");
factory.getBean("xxxx");
```
- ApplicationContext：
  - ClassPathXmlApplicationContext：从类路径下的XML配置文件加载上下文定义，把应用上下文当作类资源
  - FileSystemXmlApplicationContext：读取文件系统下的XML文件配置加载上下文定义
  - XmlWebApplicationContext：读取Web应用下的XML配置文件加载上下文定义
  - 举个例子：
    
    实现代码：
    - IUserDao接口：
```
package org.IoCExample;

public interface IUserDao{
    public void FindUserAge();
}
```
    - IUserService接口：
```
package org.IoCExample;

public interface IUserService {
    public void login();
}
```
    - UserDaoImplement：
```
package org.IoCExample;

public class UserDaoImplement implements IUserDao{

    @Override
    public void FindUserAge() {
        System.out.println("UserDaoImplement的FindUserAge方法被调用");
    }
}
```
    - UserServiecImplement:
```
package org.IoCExample;

public class UserServiceImplement implements IUserService{
    private IUserDao userDao;

    //当Spring框架创建UserDaoImplement对象之后，通过setUserDao给私有成员userDao赋值，注意，xml文件中property中的name要和此处相对应
    public void setUserDao(IUserDao userDao){
        this.userDao=userDao;
    }

    public IUserDao getUserDao(){
        return this.userDao;
    }

    @Override
    public void login() {
        System.out.println("UserServiceImplement的login方法被调用");
        userDao.FindUserAge();
    }
}
```
    - IoCTest:
```
package org.IoCExample;

import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;

public class IoCTest {
    public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext applicationContext=new ClassPathXmlApplicationContext("org/IoCExample/applicationContext.xml");

        /*
        // 根据bean的class类型从IoC容器中获取bean对象
        IUserService userService=applicationContext.getBean(UserServiceImplement.class);
        userService.login();
        */

        /*
        // 根据bean的id从IoC容器中获取bean对象
        IUserService userService=(IUserService)applicationContext.getBean("UserService");
        userService.login();
        IUserService userService=applicationContext.getBean("UserService", IUserService.class);
        userService.login();
        */

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

    <bean id="userDao" class="org.IoCExample.UserDaoImplement"></bean>
    <bean id="UserService" class="org.IoCExample.UserServiceImplement">
        <property name="userDao" ref="userDao"></property>
    </bean>

</beans>
```
- bean标签：
  - 作用：配置托管给spring的对象，默认情况下调用类的无参构造函数，如果没有无参构造函数则不能成功
  - 属性：
    - id：指定对象在容器中的标识，将其作为参数传入到getBean()方法中可以获取对应的对象
    - class：指定类全类名，默认情况下调用无参构造函数
    - scope：指定对象的作用范围，可选值如下：
      - singleton：单例对象，默认值
      - prototype：多例对象
      - request：将对象存入到web项目的request域中
      - session：将对象存入到web项目的session域中
      - global session：将对象存入到web项目集群的session域中，若不存在集群，则global session相当于session
    - init-method：指定类中的初始化方法名称，在对象创建成功之后执行
    - destroy-method：指定类中销毁方法名称，对prototype多例对象没有作用，因为多利对象的销毁时机不受容器控制