趣解控制反转(IoC)与依赖注入(DI)

本文深入探讨了控制反转(IoC)与依赖注入(DI)的概念,解释了它们如何在Spring框架中实现对象生命周期和对象间关系的管理。通过类比寻找女朋友的过程与传统程序开发中的对象依赖,清晰地阐述了IoC和DI的运作原理,特别是通过婚介机构的角色引入了依赖注入的概念,并进一步解释了Java反射机制在实现这一过程中的作用。
 控制反转(IoC)与依赖注入(DI)

  IoC(Inversion of Control),这是spring的核心,贯穿始终。所谓IoC,对于spring框架来说,就是由spring来负责控制对象的生命周期和对象间的关系。这是什么意思呢,举个简单的例子,我们是如何找女朋友的?
常见的情况是,我们到处去看哪里有长得漂亮身材又好的mm,然后打听她们的兴趣爱好、qq号、电话号、手机号、MSN………,想办法认识她们,投其所好送其所要,然后嘿嘿……这个过程是复杂深奥的,我们必须自己设计和面对每个环节。传统的程序开发也是如此,在一个对象中,如果要使用另外的对象,就必须创建它(自己new一个,或者从JNDI中查询一个),使用完之后还要将对象销毁(比如,Connection等),
对象始终会和其他的接口或类藕合起来。

  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方机构:婚姻介绍所。婚介管理了很多男男女女的资料,我可以向婚介所提出一个列表,告诉它我想找个什么样的女朋友,比如长得像李嘉欣,身材像林林志玲,唱歌像刘德华,速度像刘翔,身高像姚明之类的,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。 
### 控制反转IoC依赖注入DI)的联系相互关系 #### 1. **控制反转IoC)的本质** 控制反转是一种软件设计原则,核心在于将对象的创建和管理权从应用程序内部转移到外部容器中。这种转变使得开发人员无需再手动编写复杂的对象初始化逻辑,从而降低了模块间的耦合度[^1]。具体而言,IoC改变了传统程序中对象创建的方式——原本是由程序员通过`new`关键字显式创建对象,而现在这一职责被委托给了像Spring这样的外部容器。 例如,在没有采用IoC的情况下,一个类可能如下所示: ```java public class UserService { private UserRepository userRepository; public UserService() { this.userRepository = new UserRepository(); // 手动创建依赖 } } ``` 而使用IoC后,则变为由容器负责实例化和组装依赖关系。 --- #### 2. **依赖注入DI)的作用** 依赖注入是实现控制反转的具体技术手段之一。它通过某种机制(如构造器注入、Setter方法注入或字段注入),将依赖项传递给目标对象,从而使目标对象能够专注于自身的业务逻辑而不必关心依赖项的来源[^3]。换句话说,DI定义了如何在运行时动态地为对象提供其所需要的服务或其他组件。 以下是一个基于构造器注入的例子: ```java @Component public class UserService { private final UserRepository userRepository; @Autowired public UserService(UserRepository userRepository) { // 构造器注入 this.userRepository = userRepository; } public void performAction() { userRepository.save(); } } ``` 在这里,`UserService` 不再自己创建 `UserRepository` 实例,而是等待Spring容器将其注入进来。 --- #### 3. **两者的内在联系** 尽管IoCDI看似独立的概念,实际上它们密不可分: - **IoC 是一种高层次的设计理念**,旨在决整体架构中的对象管理和依赖问题。 - **DI 则是 IoC 的主要实现方式**,提供了具体的决方案来满足IoC的目标。 更进一步地说,IoC描述了一个宏观的方向:即“谁应该负责对象及其依赖的管理”。而DI则细化到了微观层面,说明了“怎样才能有效地完成这项工作”[^4]。因此,可以认为DIIoC的一部分或者说是其实现途径之一。 为了更好地理这一点,我们可以回顾一下经典的比喻:“IoC就像一座房子的整体结构规划图,告诉你哪些房间该放什么家具;而DI则是施工队按照图纸一步步把每件家具摆放到指定位置的过程。” --- #### 4. **总结对比** | 特性 | 控制反转IoC) | 依赖注入DI) | |------------------|------------------------------------------------|-------------------------------------------| | 定义域 | 提供了一种新的控制流方向 | 明确指出了如何装配依赖 | | 关注点 | 整体架构层面上的对象管理及依赖关系 | 单个对象级别的依赖传递 | | 是否可替代 | 可以通过多种方式实现 | 基本上局限于几种固定的注入形式 | 综上所述,IoC代表了一种广义的思想指导方针,而DI充当着落实这些思想的关键工具角色。 --- ###
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