Spring框架中IoC容器与DI依赖注入教程

2023-01-13 14:59:55 作者：yyhgo_

IOC也是Spring的核心之一了，之前学的时候是采用xml配置文件的方式去实现的，后来其中也多少穿插了几个注解，但是没有说完全采用注解实现。那么这篇文章就和大家分享一下，全部采用注解来实现IOC + DI

一、Spring 是什么

我们通常所说的 Spring 指的是 Spring Framework (Spring 框架)，它是⼀个开源框架，有着活跃而庞大的社区，这就是它之所以能长久不衰的原因。Spring ⽀持⼴泛的应⽤场景，它可以让 Java 企业级的应用程序开发起来更简单。

⽤⼀句话概括 Spring：Spring 是包含了众多工具方法的 IoC 容器。

那么问题来了，什么是容器？什么又是 IoC 容器呢？

1.1 什么是容器

顾名思义，容器是用来容纳某种物品的。

我们接触过的容器都有哪些？

List/Map -> 数据存储容器
Tomcat -> Web 容器

1.2 什么是 IoC

IoC = Inversion of Control 翻译成中⽂是 “控制(权)反转” 的意思，也就是说 Spring 是⼀个 “控制反转” 的容器。怎么理解这句话呢？我们先从以下示例开始 ~

二、理解 IoC

2.1 传统程序开发的问题

假如，我们现在构建⼀辆 “车” 的程序，我们的实现思路是这样的：

构建⼀辆车 (Car Class)，然而车需要依赖车身 (FrameWork Class)，而车身需要依赖底盘 (Bottom Class)，而底盘需要依赖轮胎 (Tire Class)，最终程序的实现代码如下：(轮胎只有一个 size 属性)

package old;
/**
 * 构建“车”
 */
public class Car {
    private Framework framework;
    public Car(int size) {
        framework = new Framework(size);
    }
    public static void main(String[] args) {
        int size = 15;
        // 构建并运行车
        Car car = new Car(size);
        car.init();
    }
    // 运行
    public void init() {
        System.out.println("Car init.");
        // 依赖 framework init() 方法
        framework.init();
    }
}

package old;
/**
 * 车身
 */
public class Framework {
    private Bottom bottom;
    public Framework(int size) {
        bottom = new Bottom(size);
    }
    public void init() {
        System.out.println("Framework init.");
        // 依赖 Bottom:init()
        bottom.init();
    }
}

package old;
/**
 * 底盘
 */
public class Bottom {
    private Tire tire;
    public Bottom(int size) {
        tire = new Tire(size); // 自己（创）造
    }
    public void init() {
        System.out.println("Bottom init.");
        // 依赖：Tire:init()
        tire.init();
    }
}

package old;
/**
 * 轮胎
 */
public class Tire {
    // 尺寸
    private int size = 17;
    // 材质...
    // 花纹...
    // 颜色...
    // ...
    public Tire(int size) {
        this.size = size;
    }
    public void init() {
        System.out.println("Tire size:" + size);
    }
}

以上程序中，轮胎属性信息只有 size，然而随着对车的需求量越来越大，个性化需求也会越来越多，这时候我们就需要加工具有多个属性的轮胎。

而以上程序的问题是：添加轮胎属性时，即最底层代码改动之后，整个调用链上的所有代码 (所有类) 都需要修改。

2.2 分析

如何解决上述问题呢？

我们可以尝试不在每个类中自己创建下级类，如果自己创建下级类就会出现当下级类发生改变操作，自己也要跟着修改。

我们只需要将原来由自己创建的下级类，改为传递的方式 (也就是注入的方式)，因为我们不需要在当前类中创建下级类了，所以下级类即使发生变化 (创建或减少参数)，当前类本身也无需修改任何代码，这样就完成了程序的解耦。

解耦指的是解决了代码的耦合性问题，耦合性换⼀种叫法为程序相关性。好的程序代码的耦合性 (代码之间的相关性) 是很低的 ~~

这就好比我们打造⼀辆完整的汽车，如果所有的配件都是自己造，那么当客户需求发⽣改变的时候，我们就要自己动手来改了；但如果我们是把轮胎外包出去，那么我们只需要向代理工厂下订单就行了，我们自身是不需要出力的。

2.3 控制反转式程序开发

基于以上思路，我们把调用汽车的程序示例改造⼀下，把创建子类的方式，改为注入传递的方式，具体实现代码如下：

package v2;
public class TireV2 {
    private int size = 17;
    private String color = "黑色";
    public TireV2(int size, String color) {
        this.size = size;
        this.color = color;
    }
    public void init() {
        System.out.println("Tire v2 size:" + size);
    }
}

package v2;
public class BottomV2 {
    private TireV2 tireV2;
    public BottomV2(TireV2 tireV2) {
        this.tireV2 = tireV2;
    }
    public void init() {
        System.out.println("Bottom v2 init.");
        tireV2.init();
    }
}

package v2;
public class FrameworkV2 {
    private BottomV2 bottomV2;
    public FrameworkV2(BottomV2 bottomV2) {
        this.bottomV2 = bottomV2;
    }
    public void init() {
        System.out.println("Framework v2 init.");
        bottomV2.init();
    }
}

package v2;
/**
 * 控制反转的车
 */
public class CarV2 {
    private FrameworkV2 frameworkV2; // 依赖
    public CarV2(FrameworkV2 frameworkV2) {
//        frameworkV2 = new FrameworkV2(); // 自己创建（自己控制对象的生命周期）
        this.frameworkV2 = frameworkV2; // Car 构造方法不会在创建
    }
    public void init() {
        System.out.println("Car v2 init.");
        // 依赖 framework:init()
        frameworkV2.init();
    }
}

启动类：

package v2;
public class App {
    public static void main(String[] args) {
        // 程序调用
        int size = 15;
        String color = "红色";
        TireV2 tireV2 = new TireV2(size, color);
        BottomV2 bottomV2 = new BottomV2(tireV2);
        FrameworkV2 frameworkV2 = new FrameworkV2(bottomV2);
        CarV2 carV2 = new CarV2(frameworkV2);
        carV2.init();
    }
}

代码经过以上调整，无论底层类如何变化，整个调用链是不用做任何改变的。这样就完成了代码之间的解耦，从而实现了更加灵活、通用的程序设计！

2.4 对比总结规律

在传统的代码中对象创建顺序是：Car -> Framework -> Bottom -> Tire

改进之后解耦的代码的对象创建顺序是：Tire -> Bottom -> Framework -> Car

传统代码是 Car 创建并控制了 Framework，Framework 创建并控制了 Bottom，依次往下…而改进之后的控制权发生了反转，不再是上级对象创建并控制下级对象了，而是下级对象注入当前对象中，下级不再由上级类控制了！这样即使下级类发生任何改变，当前类都是不受影响的，这就是典型的控制反转，也就是 IoC 的实现思想。

谁调用我，就把控制权交给谁！而不是自己来控制，不用自己去new对象

2.5 理解 Spring IoC

回到我们的主题 Spring，本⽂刚开始咱们就讲：Spring 是包含了多个工具方法的 IoC 容器，这就是对 Spring 最核心的总结。“集成多个工具方法”这事咱们以后慢慢再谈，那如何理解“Spring 是⼀个 IoC 容器”这句话呢？

既然 Spring 是⼀个 IoC（控制反转）容器，重点还在“容器”⼆字上，那么它就具备两个最基础的功能：

将对象存入到容器
从容器中取出对象

也就是说学习 Spring 最核心的功能，就是学习将对象存入到 Spring 中，再从 Spring 中获取对象的过程 ~

将对象存放到容器中的好处：将对象存储在 IoC 容器相当于将以后可能用到的所有工具都制作好并放到仓库中，需要的时候直接取就行了，用完再把它放回到仓库。而 new 对象的方式相当于，每次需要工具了，才现做，用完就扔掉了也不会保存，下次再用的时候还得重新做，这就是 IoC 容器和普通程序开发的区别。

Spring 是⼀个 IoC 容器，即对象创建和销毁的权利都交给 Spring 来管理了，它本身又具备了存储对象和获取对象的能力。

三、DI 概念说明

谈到 IoC，不得不提的⼀个词就是 “DI”，DI 是 Dependency Injection 的缩写，翻译成中⽂是 “依赖注入” 的意思。

所谓依赖注入，就是由 IoC 容器在运行期间，动态地将某种依赖关系注入到对象之中。所以，依赖注入（DI）和控制反转（IoC）是从不同的角度的描述的同⼀件事情，就是指通过引入 IoC 容器，利用依赖关系注⼊的方式，实现对象之间的解耦。

IoC 是“目标”也是⼀种思想，而目标和思想只是⼀种指导原则，最终还是要有可行的落地⽅案，而 DI 就属于具体的实现。

比如说我今天心情比较好，要吃一顿好的犒劳犒劳自己，那么“吃⼀顿好的”是思想和目标 (是 IoC)，但最后我是吃海底捞还是必胜客…？这就是具体的实现，就是 DI 。

四、总结

Ioc全称Inversion of Control，把创建对象的权利交给容器，对象的实例不再由调用者来创建，而是由容器来创建，容器会负责控制程序之间的关系，而不是由调用者的程序代码直接控制。这样，控制权由应用代码转移带了容器，控制权发生了反转，这就是控制反转。它是spring框架的核心思想之一。

DI全称Dependency Injection，当某个java 实例需要另一个java实例时，创建被调用者的工作不是由调用者实现，而是由spring容器来完成，然后注入调用者，因此称为依赖注入。

到此这篇关于Spring框架中IoC容器与DI依赖注入教程的文章就介绍到这了,更多相关Spring IoC与DI内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！