spring专题系列之IOC的理解和分析

短命女 2023-01-19 04:35 163阅读 0赞

根据时间安排，今天主要是对spring中IOC的理解。对于IOC的理解可以从以下几个角度去分析。

*  什么是IOC？如何使用案例来理解？
 *  IOC有哪几种实现方式？
 *  IOC的底层实现过程是什么？

根据这几个角度，开始今天的故事，

## 1 什么是IOC？ ##

对于IOC的理解，主要是停留在概念和几种注入的方式上，虽然知道其生命周期，但是对整个bean管理的宏观角度，理解的不够深刻。

IOC：\*\*控制反转（Inversion of Control）容器，\*\*是一种设计思想。意味着将你设计好的对象交给容器控制。

### 1.1 什么是依赖注入 ###

这个概念的理解，我准备使用一个案例来表示。如果a类中包含了b类，就说明a类对b类产生了依赖。如一个人需要车，这就说人对车产生了依赖。

class User{  
      Car car; 
      public User(){  
        car=new Car(); 
      } 
    }

上面这个案例，可以看到，在User类中，包含了Car类，也就说User类对Car类产生了依赖。

按照传统的方式，User类如果想要使用Car基本上就是在内部new一个新对象即可。但是这样做缺点很大，new的方式也就意味着User和Car产生了紧耦合。不利于大规模使用。于是使用了另外一种方式可以代替。那就是什么时候用到Car，从外部直接传递过来就好。这样的话，耦合性就大大降低了。再看下面这种形式是不是就好很多了。

class User{  
      Car car; 
      public User(Car car){  
        this.car=car; 
      } 
    }

像这样的方式就是依赖注入，也就是把依赖Car注入到了User中。

### 1.2 什么是控制反转 ###

有了上面依赖注入的概念，再立即控制反转就比较简单了。

*  谁控制谁：传统方式User是在内部new，现在我们通过依赖注入的方式注入依赖对象Car。现在spring出现了，发明了IOC，IOC里面有一个容器，这些依赖对象全部交给容器去管理。也就是说这些依赖对象的控制权交给了容器。
 *  如何反转：传统方式User是主动去new，这种方式是正转。反转是由容器来帮忙创建及注入依赖对象；

## 2 依赖注入的几种形式 ##

目前主要有五种注入方式：**SET注入，构造器注入，静态工厂，实例工厂。**

**本文直接使用网上的基本案例来实现。比如**UserService依赖**UserDao。先把UserDao定义好了，接下来看如何实现注入的。**

public class UserDao { 
    	public String userLogin() { 
    		return	"userLogin()方法";
    	}
    }

下面看几种依赖注入的几种实现方式。

### 2.1 set注入 ###

#### 第一步：XML配置 ####

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
    <beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
    	<bean id="userDao" class="com.xxx.demo.UserDao"></bean>
    	
    	<bean id="userService" class="com.xxx.demo.UserService">
            
    		<property name="userDao" ref="userDao"></property>
    	</bean>
    </beans>

#### 第二步：set方式注入 ####

public class UserService { 
        //一定要提供属性的setter方法
    	private UserDao userDao;
    	public void userlogin() { 
    		String res=userDao.userLogin();
    		System.out.println(res);
    	}
    	public void setUserDao(UserDao userDao) { 
    		this.userDao = userDao;
    	}
    }

这种方式简单易操作。

### 2.2 构造器注入 ###

#### 第一步：XML配置 ####

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
    <beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
    	<bean id="userDao" class="com.xxx.demo.UserDao"></bean>
    	
    	<bean id="userServiceV2" class="com.xxx.demo.UserServiceV2">
    		<constructor-arg index="0" ref="userDao"></constructor-arg>
    		<constructor-arg index="1" value="印度三哥"></constructor-arg>
    	</bean>
    </beans>

#### 第二步：构造器注入 ####

public class UserServiceV2 { 
    	private UserDao userDao;
    	private String name;
    	public void userlogin() { 
    		String res=userDao.userLogin();
    		System.out.println(res);
    		System.out.println(name);
    	}
    	public UserServiceV2(UserDao userDao,String name) { 
    		super();
    		this.userDao = userDao;
    		this.name = name;
    	}
    }

### 2.3 静态工厂注入 ###

#### 第一步：XML配置 ####

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
    <beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
    	
    	<bean id="userDao01" class="com.xxx.demo.StaticFactory" factory-method="createuserDao"></bean>
    	<bean id="userService01" class="com.xxx.demo.UserService">
    		<property name="userDao" ref="userDao01"></property>
    	</bean>
    </beans>

#### 第二步：定义静态工厂 ####

public class StaticFactory { 
    	public static UserDao createuserDao(){ 
    		return new UserDao();
    	}
    }

#### 第三部：静态工厂注入 ####

public class UserService { 
    	private UserDao userDao;
    	public void userlogin() { 
    		String res=userDao.userLogin();
    		System.out.println(res);
    	}
    	public void setUserDao(UserDao userDao) { 
    		this.userDao = userDao;
    	}
    }

### 2.4 实例化工厂 ###

#### 第一步：XML配置 ####

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
    <beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
    	
    	<bean id="instanceFactory" class="com.xxx.demo.InstanceFactory"></bean>
    	<bean id="userDao3" factory-bean="instanceFactory" factory-method="createUserDao"></bean>
    	<bean id="userService02" class="com.xxx.demo.UserService">
    		<property name="userDao" ref="userDao3"></property>
    	</bean>
    </beans>

#### 第二步：工厂注入 ####

public class InstanceFactory { 
    	public UserDao createUserDao(){ 
    		return new UserDao();
    	}
    }

以上就是几种常见的注入方式。在开发中比较常用。知道了IOC的概念和几种实现方式之后，下面主要探讨IOC的底层实现原理。

## 3 IOC底层实现过程 ##

以上的几种注入方式，可能有个疑问，那就是bean是如何从xml，再到注入类中的呢？看下面这张图

![b1badf314937669377d5222802fd20c2.png][]

Spring IOC容器初始化的核心过程主要有四个步骤（还有一些如：后置加载器，国际化，事件广播器等一些过程不展开）：

1.  Bean定义的定位，Bean 可能定义在XML中，或者一个注解，或者其他形式。这些都被用Resource来定位，读取Resource获取BeanDefinition 注册到 Bean定义注册表中。
2.  第一次向容器getBean操作会触发Bean的创建过程,实列化一个Bean时 ,根据BeanDefinition中类信息等实列化Bean。
3.  将实列化的Bean放到单列Bean缓存内。
4.  此后再次获取向容器getBean就会从缓存中获取。

这张图是核心的过程。这个过程是已经简化了，具体的实现方式要设计到bean的生命周期的管理。安排到下一章节了。  
spring的核心内容就是aop和ioc，知道了这俩是如何实现的之后，就是核心bean管理的核心实现，最后对配置文件进行介绍。

[b1badf314937669377d5222802fd20c2.png]: /images/20221021/073dbe72ee284302ae13d8beb7da9192.png