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慕仰506333 · 更新于 2020-04-13

Spring IoC（控制反轉(zhuǎn)）

1. 前言

通過第一章第二小節(jié)，我們已經(jīng)可以使用 Spring 框架實現(xiàn)對自定義的 Java 對象管理，由 Spring 框架加載對象，實例化對象，放入容器。其實這就是 Spirng 的核心功能之 IoC，那么什么是 IoC 呢？什么又是容器呢？
跟我來，一步步揭開他們的神秘面紗。

2. 什么是 IoC？

來自百度百科的解釋 —— 控制反轉(zhuǎn)（IoC）：
（Inversion of Control，縮寫為 IoC），是面向?qū)ο缶幊讨械囊环N設(shè)計原則，可以用來降低計算機(jī)代碼之間的耦合度。其中最常見的方式叫做依賴注入（Dependency Injection，簡稱 DI），還有一種方式叫 “依賴查找”（Dependency Lookup）。通過控制反轉(zhuǎn)，對象在被創(chuàng)建的時候，由一個調(diào)控系統(tǒng)內(nèi)所有對象的外界實體將其所依賴的對象的引用傳遞給它。也可以說，依賴被注入到對象中。

慕課解釋

如何理解好 IoC 呢？上一個小節(jié)中，我們使用簡單的語言對它做了一個描述 —— IoC 是一種設(shè)計模式。將實例化對象的控制權(quán)，由手動的 new 變成了 Spring 框架通過反射機(jī)制實例化。

那我們來深入分析一下為什么使用 IoC 做控制反轉(zhuǎn)，它到底能幫助我們做什么。
我們假設(shè)一個場景：

我們在學(xué)習(xí) Web 階段的過程中，一定實現(xiàn)過數(shù)據(jù)的查詢功能，那么這里我就舉一個實例：
我們有這樣幾個類：

  • UserServlet
  • UserService 接口
  • UserServiceImpl 接口的實現(xiàn)類
  • UserDao

代碼如下：


/*
UserServlet  作為控制器 接收瀏覽器的請求
*/
public class UserServlet extends HttpServletRequest {
 //用戶的業(yè)務(wù)類 提供邏輯處理 用戶相關(guān)的方法實現(xiàn)
 private UserService userService;
 
 public void service(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response){
    //手動實例化UserService接口的實現(xiàn)類
    userService = new UserServiceImpl();
    List<User> list =  userService.findAll();
    //省略結(jié)果的跳轉(zhuǎn)代碼
     
 }   
}
/*
用戶的業(yè)務(wù)接口UserService
*/
public interface UserService{
 public List<User> findAll(); 
}
/*
UserServiceImpl 作為用戶的業(yè)務(wù)實現(xiàn)類 實現(xiàn)類UserService的接口
*/
public class UserServiceImpl implements UserService{
 //用戶的Dao
 private UserDao userDao;
 
 public List<User> findAll(){
     //手動實例化Dao
     userDao = new UserDao();
     return userDao.findAll();
 }
}

問題分析：

上面的代碼有什么問題嗎？ 按照我們學(xué)習(xí)過的知識… 答案是沒有。因為 Dao 只要數(shù)據(jù)源編寫代碼正確， 完全可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的增刪改查 ，對嗎？

但是分析分析它我們發(fā)現(xiàn)：

  1. 代碼耦合性太強(qiáng) 不利于程序的測試：
    因為 userServlet 依賴于 userService ，而 userService 依賴于 userDao ， 那么只要是被依賴的對象，一定要實例化才行。所以我們采取在程序中硬編碼，使用 new 關(guān)鍵字對對象做實例化。 不利于測試，因為你不能確保所有使用的依賴對象都被成功地初始化了。有的朋友很奇怪，對象實例化有什么問題嗎？ 如果構(gòu)造參數(shù)不滿足要求，或者你的構(gòu)造進(jìn)行了邏輯處理，那么就有可能實例化失敗；

  2. 代碼也不利于擴(kuò)展：
    假設(shè)一下，我們花了九牛二虎外加一只雞的力氣，整理好了所有的類使用的依賴，確保不會產(chǎn)生問題，那么一旦后續(xù)我們的方法進(jìn)行擴(kuò)充，改造了構(gòu)造函數(shù)，或者判斷邏輯，那么是不是所有手動 new 對象的地方都需要更改？ 很明顯這就不是一個優(yōu)雅的設(shè)計。

解決方式：

Spring 的 IoC 完美的解決了這一點(diǎn)， 對象的實例化由 Spring 框架加載實現(xiàn)，放到 Spring 的容器中管理，避免了我們手動的 new 對象，有需要用到對象實例依賴，直接向 Spring 容器要即可，而一旦涉及到對象的實例修改，那么 只需更改 Spring 加載實例化對象的地方，程序代碼無需改動，降低了耦合，提升了擴(kuò)展性。

3. 容器的使用

剛剛我們解釋了 IoC 的作用，是對象的實例化由主動的創(chuàng)建變成了 Spring 的創(chuàng)建，并放入容器管理，那么這個容器是什么？
概念理解:
日常生活中有很多的容器，例如：水桶、茶杯、酒瓶，那么他們都有一個特點(diǎn)，就是裝東西。而 Spring 的容器，就是裝對象的實例的。

3.1 IoC 容器的體系結(jié)構(gòu)

Spring 的容器有兩個：

  1. BeanFactory
  2. ApplicationContext

他們兩個都是接口，那么有什么區(qū)別呢？見圖如下：
圖片描述

BeanFactory 才是 Spring 容器中的頂層接口。 ApplicationContext 是它的子接口。
簡而言之，BeanFactory 提供了配置框架和基本功能，并在 ApplicationContext 中增加了更多針對企業(yè)的功能。
BeanFactory 和 ApplicationContext 的區(qū)別： 創(chuàng)建對象的時間點(diǎn)不一樣。
ApplicationContext：只要一讀取配置文件，默認(rèn)情況下就會創(chuàng)建對象。
BeanFactory：什么時候使用，什么時候創(chuàng)建對象。

3.2 IoC 容器實例化的方式

上面已經(jīng)知道 Spring 的容器是通過一個接口 org.springframework.context.ApplicationContext 表示，并負(fù)責(zé)實例化，配置和組裝 Bean 對象。容器通過讀取 xml 文件中的配置信息來獲取關(guān)于實例化對象，配置屬性等命令。
而 ApplicationContext 只是一個接口，我們通常創(chuàng)建 ClassPathXmlApplicationContext 的實例或者 FileSystemXmlApplicationContext 的實例。前者是從類路徑中獲取上下文定義文件，后者是從文件系統(tǒng)或 URL 中獲取上下文定義文件 。例如：
圖片描述

代碼解釋：
15 行注釋掉的代碼是通過加載類路徑下的配置文件，一般來說 Java 工程放在 src 目錄下。我們使用的是 Maven 工程放在 resources 目錄下。

18 行代碼是通過加載本地 D 盤目錄下的文件來初始化容器， 實例化 bean 對象。

結(jié)論
通過上面的兩種方式測試，發(fā)現(xiàn)都可以成功初始化容器， 獲取測試的 bean 對象實例。
也證明了容器的初始化可以創(chuàng)建 ClassPathXmlApplicationContext 也可以創(chuàng)建 FileSystemXmlApplicationContext 的實例。

3.3 IoC 容器的使用實例

我們知道了加載配置文件初始化容器的方式，現(xiàn)在了解下容器的使用。其實對于我們而言，已經(jīng)不陌生了，在第一章第二小節(jié)中也已經(jīng)成功的從容器中獲取了對象實例。
這里我們就回顧一下：

  1. 容器的初始化必須先配置 xml 文件，代碼回顧如下：
<bean id="user"  class="com.wyan.entity.User" ></beans>
  1. 加載配置文件 
ApplicationContext context =
                new ClassPathXmlApplicationContext("classpath:applicationContext.xml");
  1. 調(diào)用方法 
context.getBean("user")

4. 小結(jié)

本小節(jié)對 IoC 概念做了一個詳解，同時介紹了 IoC 解決的問題，演示了 IoC 的使用實例，對于初學(xué)者來說搞清楚概念，理解作用，實踐出結(jié)果，就是出色的完成了任務(wù)。
技術(shù)沒有捷徑可走，多學(xué)習(xí)可以增加我們的知識，勤練習(xí)可以增加我們的經(jīng)驗，善于總結(jié)思路可以提升我們的能力，一起加油。