【spring】（二）spring的IOC理解

阳光穿透心脏的1/2处 2023-06-05 12:46 1阅读 0赞

*  一、IOC是什么
 *  二、IoC能做什么
 *  三、IoC和DI
 *  四、Spring IoC容器
    
     *  4.1 Spring IoC 容器的设计
        
         *  4.1.1 BeanFactory
         *  4.1.2 ApplicationContext
         *  4.1.3 ApplicationContext 常见实现类：
         *  4.1.4 BeanFactory 和 ApplicationContext 的区别
     *  4.2 Spring IoC的容器的初始化和依赖注入
     *  4.3 IoC 是如何实现的

@  
本文参考  
[https://www.cnblogs.com/xdp-gacl/p/4249939.html][https_www.cnblogs.com_xdp-gacl_p_4249939.html]  
[https://www.cnblogs.com/wmyskxz/p/8824597.html][https_www.cnblogs.com_wmyskxz_p_8824597.html]

# 一、IOC是什么 #

IoC ——Inversion of control，即控制反转，不是什么技术，而是一种思想。在Java 开发中，意味着将你设计好的  
对象交给容器控制，而不是传统的自己直接控制。理解IOC，关键在于理解谁控制谁，控制什么，为何事反转，哪些地方反转了。那我们来分析一下。

*   谁控制谁，控制什么：传统的Java SE程序设计中，我们直接在对象内部通过new进行创建对象，是程序主动的去创建依赖对象；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（不只是对象包括文件等等
 *  为何是反转？哪些地方反转了： 有反转就由正转，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；为何事反转？因为由容器帮我们查找及注入依赖对象，对象只是被动地接受依赖对象，所以是反转；哪些方面反转了？依赖对象的获取被反转了。

传统程序设计如图，都是主动创建相关对象后再组合起来。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpdGluZzk3_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
有了IoC/DI容器后，在客户端类中不再主动去创建这些对象了，如图  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpdGluZzk3_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

# 二、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。

# 三、IoC和DI #

DI-Dependency Injection，即依赖注入：组件之间的依赖关系由容器在运行期间决定，形象地说，即由容器动态地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紫铜带来更多的功能，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？

*  **谁依赖谁**：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”

# 四、Spring IoC容器 #

Spring会提供IoC容器来管理和容纳我们所开发的各种各样的Bean，并且我们可以从中获取各种发布在 Spring IoC 容器里的 Bean，并且通过描述可以得到它。

## 4.1 Spring IoC 容器的设计 ##

Spring IoC容器的设计主要是基于以下两个接口

*  BeanFactory
 *  ApplicationContext

其中 ApplicationContext 是 BeanFactory 的子接口之一，换句话说：BeanFactory 是 Spring IoC 容器所定义的最底层接口，而 ApplicationContext 是其最高级接口之一，并对 BeanFactory 功能做了许多的扩展，所以在绝大部分的工作场景下，都会使用 ApplicationContext 作为 Spring IoC 容器。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpdGluZzk3_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

### 4.1.1 BeanFactory ###

从上图中我们可以看到，**BeanFactory位于设计的最底层**，它提供了Spring IoC最底层。为此，我们先看看该类中提供了哪些方法。![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpdGluZzk3_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
由于这个接口的重要性，所以有必要在这里做一下简短的说明：

*  【getBean】对应了多个方法来获取配置给Spring IoC容器的Bean。
    
    1.  按照类型拿bean：  
        `java bean = (Bean) factory.getBean(Bean.class);`  
        要求在Spring中只配置了一个这种类型的实例，否则报错（如果有多个那 Spring 就懵了，不知道该获取哪一个）
    2.  按照bean的名字拿bean：  
        `java bean = (Bean) factory.getBean("beanName");`  
        这种方式不太安全，IDE不会检查其安全性（关联性）
    3.  按照名字和类型拿bean（推荐）  
        `java bean = (Bean) factory.getBean("beanName", bean.class);`
 *  【isSingleton】用于判断是否单例，如果判断为真，其意思是该Bean在容器中是作为一个唯一单例存在的。  
    【isPrototype】则相反，如果判断为真，意思是当你从容器中获取Bean，容器就为你生成一个新的实例。  
    注意；在默认情况下，isSingleton为true，而isPrototype为false
 *  关于type的匹配，这是一个按 Java 类型匹配的方式
 *  【getAliases】方法是获取别名的方法  
    这就是Spring IoC最底层的设计，所有关于Spring Ioc的容器将会遵守它所定义的方法

### 4.1.2 ApplicationContext ###

根据 ApplicationContext 的类继承关系图，可以看到 ApplicationContext 接口扩展了许许多多的接口，因此它的功能十分强大，所以在实际应用中常常会使用到的是ApplicationContext接口，因为BeanFactpry的方法和功能 ApplicationContext 的方法和功能较多。

通过上一篇 IoC 的例子，我们来认识一个 ApplicationContext 的子类——ClassPathXmlApplicationContext。

1、先在【src】目录下创建一个 【bean.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"
            xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
        
        <bean name="source" class="pojo.Source">
            <property name="fruit" value="橙子"/>
            <property name="sugar" value="多糖"/>
            <property name="size" value="超大杯"/>
        </bean>
    </beans>

这里就定义了一个bean，这样Spring IoC容器在初始化的时候就能找到它们，然后使用ClassPathXmlApplicationContext 容器就可以将其初始化:

ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("bean.xml");
    Source source = (Source) context.getBean("source", Source.class);
    
    System.out.println(source.getFruit());
    System.out.println(source.getSugar());
    System.out.println(source.getSize());

这样就会使用Application的实现类ClassPathXmlApplicationContext去初始化Spring IoC容器，然后开发者就可以通过IoC容器来获取资源了

关于 Spring Bean 的装配以及一些细节，会在下一篇文章中讲到

### 4.1.3 ApplicationContext 常见实现类： ###

1、ClassPathXmlApplicationContext:  
读取classpath中的资源：

ApplicationContext ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");

2、FileSystemXmlApplicationContext:  
读取指定路径的资源：

ApplicationContext ac = new FileSystemXmlApplicationContext("c:/applicationContext.xml");

3、XmlWebApplicationContext:  
需要在web的环境下才可以运行

XmlWebApplicationContext ac = new XmlWebApplicationContext(); // 这时并没有初始化容器
    ac.setServletContext(servletContext); // 需要指定ServletContext对象
    ac.setConfigLocation("/WEB-INF/applicationContext.xml"); // 指定配置文件路径，开头的斜线表示Web应用的根目录
    ac.refresh(); // 初始化容器

### 4.1.4 BeanFactory 和 ApplicationContext 的区别 ###

*  **BeanFactory**  
    是Spring中最底层的接口，只提供最简单的IoC功能，负责配置、创建和故哪里bean。在应用中，一般不使用BeanFactory，而推荐使用ApplicationContext（应用上下文），原因如下：
 *  **ApplicationContext**  
    1、继承了BeanFactory，拥有了基本的IoC功能；  
    2、除此之外，ApplicationContext还提供了以下功能：  
    （1）支持国际化  
    （2）支持消息机制  
    （3）支持统一的资源加载  
    （4）支持AOP功能

## 4.2 Spring IoC的容器的初始化和依赖注入 ##

虽然Spring IoC容器的生成十分的复杂，但是大体了解一下Spring IoC初始化的过程还是必要的，这对于理解Spring的一系列行为是很有帮助的  
注意：Bean的定义和初始化在Spring IoC容器是两大步骤，它是先定义，然后初始化和依赖注入的

*  Bean的定义分为3步

1、Resource定位  
Spring IoC 容器先根据开发者的配置，进行资源的定位，在Spring的开发中，通过XML或者注解都是十分常见的方式，定位的内容是由开发者提供的

2、BeanDefinition 的载入  
这个时候只是将 Resource 定位到的信息，保存到 Bean 定义（BeanDefinition）中，此时并不会创建 Bean 的实例。

3、BeanDefinition 的注册  
这个过程就是将 BeanDefinition 的信息发布到 Spring IoC 容器中  
注意：此时仍然没有对应的 Bean 的实例。

做完了以上 3 步，Bean 就在 Spring IoC 容器中被定义了，而没有被初始化，更没有完成依赖注入，也就是没有注入其配置的资源给 Bean，那么它还不能完全使用。

对于初始化和依赖注入，Spring Bean 还有一个配置选项——【lazy-init】，其含义就是是否初始化 Spring Bean。在没有任何配置的情况下，它的默认值为 default，实际值为 false，也就是 Spring IoC 默认会自动初始化 Bean。如果将其设置为 true，那么只有当我们使用 Spring IoC 容器的 getBean 方法获取它时，它才会进行 Bean 的初始化，完成依赖注入。

## 4.3 IoC 是如何实现的 ##

最后我们简单说说IoC是如何实现的。想象一下如果我们自己来实现这个依赖注入的功能，我们怎么来做？ 无外乎：

1.  读取标注或者配置文件，看看JuiceMaker依赖的是哪个Source，拿到类名
2.  使用反射的API，基于类名实例化对应的对象实例
3.  将对象实例，通过构造函数或者 setter，传递给 JuiceMaker

我们发现其实自己来实现也不是很难，Spring实际也就是这么做的。这么看的话其实IoC就是一个工厂模式的升级版！当然要做一个成熟的IoC框架，还是非常多细致的工作要做，Spring不仅提供了一个已经成为业界标准的Java IoC框架，还提供了更多强大的功能，所以大家就别去造轮子啦！希望了解IoC更多实现细节不妨通过学习Spring的源码来加深理解！

转载于:https://www.cnblogs.com/wangsiting1997/p/11197719.html

[https_www.cnblogs.com_xdp-gacl_p_4249939.html]: https://www.cnblogs.com/xdp-gacl/p/4249939.html
[https_www.cnblogs.com_wmyskxz_p_8824597.html]: https://www.cnblogs.com/wmyskxz/p/8824597.html
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpdGluZzk3_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20230601/6e8fab325200478494a1e831057b7e5f.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpdGluZzk3_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20230601/0116fd20ab544f8ba59c99fa35d98728.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpdGluZzk3_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20230601/74ad2c0c55d74fd3a6de7a8351dace90.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NpdGluZzk3_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: /images/20230601/0dd43009df4449308eb83011a5268730.png