理解Spring中的IoC和DI

Posted 2021-03-22 超超不会飞

什么是IoC和DI

IoC(Inversion of Control 控制反转)：是一种面向对象编程中的一种设计原则，用来减低计算机代码之间的耦合度。其基本思想是：借助于“第三方”实现具有依赖关系的对象之间的解耦。

DI(Dependence Injection 依赖注入)：将实例变量传入到一个对象中去(Dependency injection means giving an object its instance variables)。

• 控制反转是一种思想
• 依赖注入是一种设计模式
• IoC框架使用依赖注入作为实现控制反转的方式

为什么需要

在没有IoC之前，我们要在A类中使用B类，就要在A类中new出B类的实例，这样A类和B类之间就出现了耦合。

public class A {
    private B b = new B();
}

使用了IoC之后，我们就把实例化这样操作交给框架去帮我们做了。

Spring 中的IoC

容器是Spring的核心，Spring容器负责创建应用程序中的bean并通过DI来协调这些对象之间的关系。

Spring容器并不是只有一个，Spring自带多个容器的实现，可以归纳为两种不同的类型：

1. bean工厂(BeanFactory)，最简单的容器，提供基本的DI支持。
2. 应用上下文(ApplicationContext)，继承了BeanFactory，并提供应用框架级别的服务。

作为开发人员，我们需要告诉Spring哪些对象要作为bean装配到容器中，bean和bean之间的依赖关系。Spring提供了三种主要的装配机制：

• 隐式的bean发现机制和自动装配
• 在Java中进行显示配置
• 在XML中进行显示配置

下面我们逐一介绍这三种机制。

自动装配bean

组件扫描：spring会自动发现应用上下文中所创建的bean

@Component 注解表明该类会作为组件类，并告知Spring要为这个类创建bean。

@Component
public class Dog {

}

@ComponentScan 注解启用了组件扫描。

@Configuration
@ComponentScan
public class DemoApplication {

}

自动装配：Spring自动满足bean之间的依赖

@Autowired 注解可以作用在构造器、方法、属性上。

@Component
public class Dog {
    // 属性
    @Autowired
    private Cat cat;

    // 构造器
    // 从Spring 4.3开始，具有单个构造函数的类可以省略@Autowired注释
    @Autowired
    public Dog(Cat cat) {
        this.cat = cat;
    }

    // 方法
    @Autowired
    public void setCat(Cat cat) {
        this.cat = cat;
    }
}

在Java中装配bean

组价配置：声明一个配置类，并在配置类中配置bean

@Configuration 注解表明这个类是配置类，我们可以在配置类下创建bean。

@bean 注解会告诉Spring这个方法将会返回一个对象，该对象要注册为Spring上下文中的bean。

/**
 * 普通类
 */
public class BaseBean {

    public void p() {
        System.out.println("Hello bean");
    }
}



/**
 * 配置类
 */
@Configuration
public class BeanConfig {

    // 这个方法返回一个对象，Spring会把这个对象注册为bean
    @Bean
    public BaseBean getBaseBean() {
        return new BaseBean();
    }

}

组件注入：在配置类中把被依赖的组件注入另一个组件中

两种方式注入bean：

1. 我们可以直接调用get方法，获取到对应的组件
2. 在get方法中把被依赖的组件作为参数传入，Spring在调用这个方法时，会自动为你注入。

/**
 * 普通类
 */
public class BaseBean {

    public void p() {
        System.out.println("Hello bean");
    }
}

/**
 * 普通类
 */
public class UserBean {
    private BaseBean baseBean;

    public UserBean(BaseBean baseBean) {
        this.baseBean = baseBean;
    }
}



/**
 * 配置类
 */
@Configuration
public class BeanConfig {

    // 这个方法返回一个对象，Spring会把这个对象注册为bean
    @Bean
    public BaseBean getBaseBean() {
        return new BaseBean();
    }

    /**
     * 以下为两种注入bean的方法
     */
    // 方法一：直接调用get方法
    @Bean
    public UseBean getUseBean() {
        return new UseBean(getBaseBean());
    }

    // 方法二：当做参数传入，Spring将自动为你注入
    @Bean
    public UseBean getUseBean(BaseBean baseBean) {
        return new UseBean(baseBean);
    }

}

通常情况下我们都会使用方法二。

通过XML装配bean

尽管现在我们已经不再怎么使用XML装配bean，但在Spring刚刚出现的时候，XML是描述配置的主要方式，我们还是有必要了解一下的。

在使用JavaConfig的时候，我们创建了一个配置类来装配bean，而在XML配置中，我们需要创建一个XML文件，并且要以<beans>元素为根。

最为简单的Spring XML配置如下所示：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans 
       http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">

    <!-- 在这里配置你的bean -->

</beans>

组件配置

以上文的BaseBean为例，我们在XML文件中把它声明为bean。

<bean id="baseBean" class="com.example.demo.BaseBean" />

组件注入

<bean id="useBean" class="com.example.demo.UseBean"
      c:_="baseBean" />

XML的语法我就不再这里详述了，有兴趣的同学可以自行学习。

总结

本文我们简单介绍了Spring中的IoC，介绍了Spring中装配bean的三种方式：自动化配置，基于Java的显式配置以及基于XML的显式配置。这些技术都是为了描述Spring应用中的组件以及组件之间的关系。

一般来说我们都会使用自动化配置，尽量避免显式配置带来的维护成本。如果不得不使用显式配置的话，我们优先选择基于Java的配置，它比基于XML的配置更加强大、类型安全并且易于重构。

参考资料

控制反转（IoC）与依赖注入（DI）

Spring 实战

Spring 揭秘

原文首发在我的简书 https://www.jianshu.com/p/7f7e089f4909