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Spring核心思想之浅谈IoC容器与依赖倒置(DI)

2025-01-20 11:10:40 作者：Yan.love

文章介绍了Spring的IoC和DI机制,以及MyBatis的动态代理,通过注解和反射,Spring能够自动管理对象的创建和依赖注入,而MyBatis则通过动态代理实现了接口方法到数据库操作的映射,文章详细解释了Spring和MyBatis的工作原理,并通过示例代码展示了它们的结合使用方式

在日常开发中，我们总会面临一个问题：如何优雅地管理对象的创建和依赖？ 你可能会写一堆代码来手动构造对象，但这种方式繁琐且难以维护。而当项目变得复杂，依赖链拉长，手动管理对象的方式很快就会捉襟见肘。

这时，Spring 的 IoC 和 DI 机制便是解放双手的利器，它让开发者专注于业务逻辑，容器则负责对象的创建与依赖管理。与此同时，MyBatis 的动态代理更是省去了为每个接口手动实现类的麻烦，极大地提高了效率。

但你有没有想过，Spring 是如何找到你的类并自动注入依赖的？MyBatis 又是如何在没有实现类的情况下完成数据库操作的？如果你也有这些疑问，那恭喜你，今天的内容正是为你准备的！

一、控制反转 IoC

控制反转（Inversion of Control, IoC） 是一种设计思想。它强调将控制权从对象本身转移到容器中。服务中心（容器）负责管理各种资源（对象和依赖）。用户（对象）需要资源时，服务中心将资源提供给它。容器控制对象的创建、依赖注入和生命周期管理。

在传统编程中，对象需要自己控制依赖的创建和管理；在 IoC 中，这些任务由容器负责。

容器根据 Bean 的依赖关系，通过 DI 注入所需的依赖。

二、依赖倒置 DI

1. 详细概念

依赖注入（Dependency Injection, DI） 是 IoC 的具体实现方式之一。

它通过注入的方式，将对象需要的依赖提供给它，而不是由对象自己去创建，Spring会按需创建相应的对象，通过构造器、Setter 方法或字段注入，把依赖传递给对象。

2. Spring 中 DI 的实现原理

声明依赖：使用注解（@Component、@Service、@Repository）将类标记为 Spring 容器管理的 Bean。
注入依赖：Spring 在启动时扫描类路径，自动检测依赖，并通过 @Autowired 注解注入相应的Bean。
容器提供依赖：Spring 容器会根据配置文件或注解，实例化对象并注入到需要的地方。

三、注册Bean过程：以 Spring+Mybatis 为例

1. Spring 是如何通过注解注册 Bean 的

Spring 通过 组件扫描（Component Scanning） 和 注解识别 将类注册为 Bean。

注解识别：包括 @Component、@Service、@Repository、@Controller 等。
特定集成注解：如 MyBatis 的 @Mapper，它告诉 Spring 将标注的接口注册为 Bean，并交由 MyBatis 动态代理生成实现类。

注册过程：

Spring 启动时会扫描指定的包路径。
找到标注了这些注解的类或接口，并注册到 IoC 容器中，形成 Bean 定义。

2. MyBatis是如何动态生成 UserMapper 的实现类的

UserMapper 是接口，没有具体实现类。MyBatis 会利用 @Mapper 注解，结合 Mapper 配置文件或注解中的 SQL 语句，动态生成代理实现类。

代理类生成过程：

动态代理机制：MyBatis 使用 JDK 动态代理，为每个 Mapper 接口生成一个代理类。

InvocationHandler：代理类拦截所有对接口方法的调用，将它们转发到 MyBatis 的核心组件（如 SqlSession）执行 SQL。

执行 SQL：
根据方法名或注解，定位 SQL 配置。
使用 MyBatis 的 Executor 执行 SQL 并返回结果。

3. @Autowired 注入过程

扫描 Bean：Spring 启动时，扫描 UserServiceImpl 和 UserMapper，分别标注了 @Service 和 @Mapper，将它们注册为 Bean。
识别依赖：Spring 在注册 UserServiceImpl Bean 时，检测到其字段 userMapper 被标注了 @Autowired，即是否依赖于其他 Bean。

【注入逻辑】

找到目标 Bean：

在 IoC 容器中，根据类型 UserMapper 查找对应的 Bean。
如果找到多个匹配 Bean，Spring 会结合 Bean 名称或 @Qualifier 注解解决冲突。

依赖注入：

Spring 使用 Java 反射机制为 userMapper 字段赋值。
具体实现伪代码如下：

// 获取字段
Field field = UserServiceImpl.class.getDeclaredField("userMapper");
// 使私有字段可访问
field.setAccessible(true);
// 将找到的 UserMapper Bean 注入到 userServiceImpl 实例
field.set(userServiceImplInstance, userMapperBean);

4. 总结：Spring 与 MyBatis 的结合

Spring：

提供 IoC 容器，扫描 Bean，处理依赖注入。
通过反射将 UserMapper 动态代理对象注入到 UserServiceImpl。

MyBatis：

动态生成 UserMapper 的代理实现类，负责将方法调用转化为 SQL 查询。
代理类中通过 InvocationHandler 将方法调用委托给 MyBatis 的 SQL 执行器。

附加：代理类与 UserMapper 实现类的差异

代理类：

动态生成，没有手写实现代码。
通过拦截接口方法，转发到 MyBatis 核心组件处理。

普通实现类：

静态定义，需手动实现每个方法的逻辑。

示例对比：

// 动态代理生成的代理类示例
public class UserMapperProxy implements UserMapper {
    private final SqlSession sqlSession;

    public UserMapperProxy(SqlSession sqlSession) {
        this.sqlSession = sqlSession;
    }

    @Override
    public User findById(int id) {
        // 将方法调用转化为 MyBatis 的 SQL 执行
        return sqlSession.selectOne("namespace.findById", id);
    }
}

// 普通实现类（手动实现）
public class UserMapperImpl implements UserMapper {
    @Override
    public User findById(int id) {
        // 自己写逻辑，连接数据库，执行 SQL
        return executeSQL("SELECT * FROM user WHERE id = ?", id);
    }
}

动态代理的优势在于：

代码复用性高：只需定义接口和 SQL，无需重复写实现类。
与 SQL 配置无缝对接：方便维护和管理 SQL 语句。

总结

以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持脚本之家。