Spring IoC 到底是什麼

2020 年 9 月 10 日
筆記

前言

「上一篇文章」我們對 Spring 有了初步的認識，而 Spring 全家桶中幾乎所有組件都是依賴於 IoC 的。

剛開始聽到 IoC，會覺得特別高大上，但其實掰開了很簡單。

跟着我的腳步，一文帶你吃透 IoC 原理。

本文主要講原理，圍繞「是何」、「為何」來談，下一篇文章會講實踐部分，也就是「如何」。

文本已收錄至我的 Github: //github.com/xiaoqi6666/NYCSDE

是何

上一篇文章有同學問我在官網該看哪些內容，怎麼找的，那今天的截圖裡都會有鏈接。

初識 IoC

根據上一篇文章我們說的，Spring 全家桶中最重要的幾個項目都是基於 Spring Framework 的，所以我們就以 Spring Framework 為例來看文檔。

首先它的右側有 Github 的鏈接，另外點到「LEARN」這裡，就會看到各個版本的文檔。

那我們點「Reference Doc」，就能夠看到它的一些模塊的介紹：

（等下… 模塊？什麼是模塊？這個問題下文回答。）

第一章 Overview，講述它的歷史、設計原理等等；

第二章 Core，包含了 IoC 容器，AOP 等等，那自然是講 Spring 的核心了，要點進去好好看了。

點進去之後發現了寶貴的學習資料，一切的 what, why, how 都可以在這裡找到答案。

這裡很好的解釋了大名鼎鼎的 IoC – Inversion of Control, 控制反轉。

每次讀都會有新的體會和收穫。

我粗略的總結一下：控制反轉就是把創建和管理 bean 的過程轉移給了第三方。而這個第三方，就是 Spring IoC Container，對於 IoC 來說，最重要的就是容器。

容器負責創建、配置和管理 bean，也就是它管理着 bean 的生命，控制着 bean 的依賴注入。

通俗點講，因為項目中每次創建對象是很麻煩的，所以我們使用 Spring IoC 容器來管理這些對象，需要的時候你就直接用，不用管它是怎麼來的、什麼時候要銷毀，只管用就好了。

舉個例子，就好像父母沒時間管孩子，就把小朋友交給託管所，就安心的去上班而不用管孩子了。
託兒所，就是第三方容器，負責管理小朋友的吃喝玩樂；
父母，相當於程序員，只管接送孩子，不用管他們吃喝。

等下，bean 又是什麼？

Bean 其實就是包裝了的 Object，無論是控制反轉還是依賴注入，它們的主語都是 object，而 bean 就是由第三方包裝好了的 object。（想一下別人送禮物給你的時候都是要包裝一下的，自己造的就免了。

IoC 容器

既然說容器是 IoC 最重要的部分，那麼 Spring 如何設計容器的呢？
還是回到官網，第二段有介紹哦：

答：使用 ApplicationContext，它是 BeanFactory 的子類，更好的補充並實現了 BeanFactory 的。

BeanFactory 簡單粗暴，可以理解為 HashMap：

Key – bean name
Value – bean object

但它一般只有 get, put 兩個功能，所以稱之為「低級容器」。

而 ApplicationContext 多了很多功能，因為它繼承了多個接口，可稱之為「高級容器」。在下文的搭建項目中，我們會使用它。

ApplicationContext 的裏面有兩個具體的實現子類，用來讀取配置配件的：

ClassPathXmlApplicationContext – 從 class path 中加載配置文件，更常用一些；
FileSystemXmlApplicationContext – 從本地文件中加載配置文件，不是很常用，如果再到 Linux 環境中，還要改路徑，不是很方便。

當我們點開 ClassPathXmlApplicationContext 時，發現它並不是直接繼承 ApplicationContext 的，它有很多層的依賴關係，每層的子類都是對父類的補充實現。

而再往上找，發現最上層的 class 回到了 BeanFactory，所以它非常重要。

要注意，Spring 中還有個 FactoryBean，兩者並沒有特別的關係，只是名字比較接近，所以不要弄混了順序。

為了好理解 IoC，我們先來回顧一下不用 IoC 時寫代碼的過程。

深入理解 IoC

這裡用經典 class Rectangle 來舉例：

兩個變量：長和寬
自動生成 set() 方法和 toString() 方法

注意 ⚠️：一定要生成 set() 方法，因為 Spring IoC 就是通過這個 set() 方法注入的；
toString() 方法是為了我們方便打印查看。

public class Rectangle {
    private int width;
    private int length;

    public Rectangle() {
        System.out.println("Hello World!");
    }


    public void setWidth(int widTth) {
        this.width = widTth;
    }

    public void setLength(int length) {
        this.length = length;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Rectangle{" +
                "width=" + width +
                ", length=" + length +
                '}';
    }
}

然後在 test 文件中手動用 set() 方法給變量賦值。

嗯，其實這個就是「解藕」的過程！

public class MyTest {
  @Test
  public void myTest() {
    Rectangle rect = new Rectangle();
    rect.setLength(2);
    rect.setWidth(3);
    System.out.println(rect);
  }
}

其實這就是 IoC 給屬性賦值的實現方法，我們把「創建對象的過程」轉移給了 set() 方法，而不是靠自己去 new，就不是自己創建的了。

這裡我所說的「自己創建」，指的是直接在對象內部來 new，是程序主動創建對象的正向的過程；
這裡使用 set() 方法，是別人（test）給我的；
而 IoC 是用它的容器來創建、管理這些對象的，其實也是用的這個 set() 方法，不信，你把這個這個方法去掉或者改個名字試試？

幾個關鍵問題：

何為控制，控制的是什麼？

答：是 bean 的創建、管理的權利，控制 bean 的整個生命周期。

何為反轉，反轉了什麼？

答：把這個權利交給了 Spring 容器，而不是自己去控制，就是反轉。
由之前的自己主動創建對象，變成現在被動接收別人給我們的對象的過程，這就是反轉。

舉個生活中的例子，主動投資和被動投資。

自己炒股、選股票的人就是主動投資，主動權掌握在自己的手中；
而買基金的人就是被動投資，把主動權交給了基金經理，除非你把這個基金賣了，否則具體選哪些投資產品都是基金經理決定的。

依賴注入

回到文檔中，第二句話它說：IoC is also known as DI.

我們來談談 dependency injection – 依賴注入。

何為依賴，依賴什麼？

程序運行需要依賴外部的資源，提供程序內對象的所需要的數據、資源。

何為注入，注入什麼？

配置文件把資源從外部注入到內部，容器加載了外部的文件、對象、數據，然後把這些資源注入給程序內的對象，維護了程序內外對象之間的依賴關係。

所以說，控制反轉是通過依賴注入實現的。
但是你品，你細品，它們是有差別的，像是「從不同角度描述的同一件事」：

IoC 是設計思想，DI 是具體的實現方式；
IoC 是理論，DI 是實踐；

從而實現對象之間的解藕。

當然，IoC 也可以通過其他的方式來實現，而 DI 只是 Spring 的選擇。

IoC 和 DI 也並非 Spring 框架提出來的，Spring 只是應用了這個設計思想和理念到自己的框架里去。

為何

那麼為什麼要用 IoC 這種思想呢？換句話說，IoC 能給我們帶來什麼好處？

答：解藕。

它把對象之間的依賴關係轉成用配置文件來管理，由 Spring IoC Container 來管理。

在項目中，底層的實現都是由很多個對象組成的，對象之間彼此合作實現項目的業務邏輯。但是，很多很多對象緊密結合在一起，一旦有一方出問題了，必然會對其他對象有所影響，所以才有了解藕的這種設計思想。

如上圖所示，本來 ABCD 是互相關聯在一起的，當加入第三方容器的管理之後，每個對象都和第三方法的 IoC 容器關聯，彼此之間不再直接聯繫在一起了，沒有了耦合關係，全部對象都交由容器來控制，降低了這些對象的親密度，就叫「解藕」。

那麼我們下一篇文章就來講一下如何搭建一個 Spring 項目。

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我是小齊，紐約程序媛，終生學習者，每天晚上 9 點，雲自習室里不見不散！

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