Spring IoC是什么

2023-11-16

IoC是什么

Ioc—Inversion of Control，即“控制反转”，不是什么技术，而是一种设计思想。在Java开发中，Ioc意味着将你设计好的对象交给容器控制，而不是传统的在你的对象内部直接控制。如何理解好Ioc呢？理解好Ioc的关键是要明确“谁控制谁，控制什么，为何是反转（有反转就应该有正转了），哪些方面反转了”，那我们来深入分析一下：

●谁控制谁，控制什么：传统Java SE程序设计，我们直接在对象内部通过new进行创建对象，是程序主动去创建依赖对象；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（不只是对象包括比如文件等）。

●为何是反转，哪些方面反转了：有反转就有正转，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；为何是反转？因为由容器帮我们查找及注入依赖对象，对象只是被动的接受依赖对象，所以是反转；哪些方面反转了？依赖对象的获取被反转了。

用图例说明一下，传统程序设计如图2-1，都是主动去创建相关对象然后再组合起来：

图2-1 传统应用程序示意图

当有了IoC/DI的容器后，在客户端类中不再主动去创建这些对象了，如图2-2所示:

图2-2有IoC/DI容器后程序结构示意图

1.1.2 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。

2.1.3 IoC和DI

DI—Dependency Injection，即“依赖注入”：是组件之间依赖关系由容器在运行期决定，形象的说，即由容器动态的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系统带来更多功能，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”，那我们来深入分析一下：

●谁依赖于谁：当然是应用程序依赖于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”。

注：如果想要更加深入的了解IoC和DI，请参考大师级人物Martin Fowler的一篇经典文章《Inversion of Control Containers and the Dependency Injection pattern》，原文地址：http://www.martinfowler.com/articles/injection.html。

IOC容器就是具有依赖注入功能的容器，IOC容器负责实例化、定位、配置应用程序中的对象及建立这些对象间的依赖。应用程序无需在代码中new相关的对象，应用程序由IOC容器进行组装。

spring IOC管理的对象，我们称为bean。bean就是spring容器初始化，装配，及管理的对象，除此之外，bean就与应用程序中的其他对象没有什么区别。那IOC如何实例化bean、管理bean之间的依赖关系？这些就需要配置元数据。

写个hello world（我用的是maven）

pom.xml

<dependency>
        <groupId>org.springframework</groupId>
        <artifactId>spring-context</artifactId>
        <version>4.3.4.RELEASE</version>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>junit</groupId>
      <artifactId>junit</artifactId>
      <version>4.11</version>
      <scope>test</scope>
    </dependency>
    <dependency>
    <groupId>jdom</groupId>
    <artifactId>jdom</artifactId>
    <version>1.1</version>
</dependency>

helloInter.java

public interface helloInter {
           public void sayHello();  
}

helloImpl.java

public class helloImpl implements helloInter{

    public void sayHello() {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println("Hello World!!!");
    }

}

hello.xml

<?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:context="http://www.springframework.org/schema/context"
    xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans        http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-4.0.xsd  
    http://www.springframework.org/schema/context                http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-4.0.xsd">
    <!-- id 表示你这个组件的名字，class表示组件类 -->
    <bean id="hello" class="com.lj.testspring.chapter.helloImpl"></bean>
</beans>

helloTest.java

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


public class helloTest {
           @Test
           public void testHelloWorld() {  
                 //1、读取配置文件实例化一个IoC容器  
                 ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("hello.xml");  
                 //2、从容器中获取Bean，注意此处完全“面向接口编程，而不是面向实现”  
                 helloInter helloApi = context.getBean("hello", helloInter.class);  
                  //3、执行业务逻辑  
                  helloApi.sayHello();  
           }  

}

运行，可以看出输出一个hello World。

在spring IOC容器的代表就是org.springframework.beans包中的BeanFactory接口，BeanFactory接口提供了IOC容器最基本功能，而org.springframework.context包下的ApplicationContext接口扩展了BeanFactory，还提供了与Spring AOP集成，国际化处理，事件传播及提供不同层次的context实现。简单说，BeanFactory提供了IOC容器最基本功能，而ApplicationContext则增加了更多支持企业级功能支持。ApplicationContext完全继承BeanFactory，因而BeanFactory所具有的语义也适用于ApplicationContext。

容器实现一览：

XmlBeanFactory：BeanFactory实现，提供基本的IoC容器功能，可以从classpath或文件系统等获取资源；
（1） File file = new File("fileSystemConfig.xml");
Resource resource = new FileSystemResource(file);
BeanFactory beanFactory = new XmlBeanFactory(resource);
（2）
Resource resource = new ClassPathResource("classpath.xml");
BeanFactory beanFactory = new XmlBeanFactory(resource);

ClassPathXmlApplicationContext：ApplicationContext实现，从classpath获取配置文件；
BeanFactory beanFactory = new ClassPathXmlApplicationContext("classpath.xml");

FileSystemXmlApplicationContext：ApplicationContext实现，从文件系统获取配置文件。
BeanFactory beanFactory = new FileSystemXmlApplicationContext("fileSystemConfig.xml");

ApplicationContext接口获取Bean方法简介：
• Object getBean(String name) 根据名称返回一个Bean，客户端需要自己进行类型转换；
• T getBean(String name, Class<T> requiredType) 根据名称和指定的类型返回一个Bean，客户端无需自己进行类型转换，如果类型转换失败，容器抛出异常；

• T getBean(Class<T> requiredType) 根据指定的类型返回一个Bean，客户端无需自己进行类型转换，如果没有或有
多于一个Bean存在容器将抛出异常；
• Map<String, T> getBeansOfType(Class<T> type) 根据指定的类型返回一个键值为名字和值为Bean对象的 Map，
如果没有Bean对象存在则返回空的Map。

让我们来看下IoC容器到底是如何工作。在此我们以xml配置方式来分析一下：

一、准备配置文件：就像前边Hello World配置文件一样，在配置文件中声明Bean定义也就是为Bean配置元数据。

二、由IoC容器进行解析元数据： IoC容器的Bean Reader读取并解析配置文件，根据定义生成BeanDefinition配置元数据对象，IoC容器根据BeanDefinition进行实例化、配置及组装Bean。

三、实例化IoC容器：由客户端实例化容器，获取需要的Bean。

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javaEE框架和组件等