Spring核心与设计思想 -- IoC与DI

• 一、Spring 是什么？
• • 1.1 什么是容器？
  • 1.2 什么是 IoC？
• 二、理解 IoC
• • 2.1 传统程序开发的问题
  • 2.2 分析
  • 2.3 控制反转式程序开发
  • 2.4 对比总结规律
  • 2.5 理解 Spring IoC
• 三、DI 概念说明

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 。