前言
「上一篇文章」我们对 Spring 有了初步的认识,而 Spring 全家桶中几乎所有组件都是依赖于 IoC 的。
刚开始听到 IoC,会觉得特别高大上,但其实掰开了很简单。
跟着我的脚步,一文带你吃透 IoC 原理。
本文主要讲原理,围绕“是何”、“为何”来谈,下一篇文章会讲实践部分,也就是“如何”。
是何
上一篇文章有同学问我在官网该看哪些内容,怎么找的,那今天的截图里都会有链接。
初识 IoC
根据上一篇文章我们说的,Spring 全家桶中最重要的几个项目都是基于 Spring Framework 的,所以我们就以 Spring Framework 为例来看文档。
首先它的右侧有 Github 的链接,另外点到「LEARN」这里,就会看到各个版本的文档。
那我们点「Reference Doc」,就能够看到它的一些模块的介绍:
(等下... 模块?什么是模块?这个问题下文回答。)
第一章 Overview,讲述它的历史、设计原理等等;
第二章 Core,包含了 IoC 容器,AOP 等等,那自然是讲 Spring 的核心了,要点进去好好看了。
点进去之后发现了宝贵的学习资料,一切的 what, why, how 都可以在这里找到答案。
这里很好的解释了大名鼎鼎的 IoC - Inversion of Control, 控制反转。
每次读都会有新的体会和收获。
我粗略的总结一下:控制反转就是把创建和管理 bean 的过程转移给了第三方。而这个第三方,就是 Spring IoC Container,对于 IoC 来说,最重要的就是容器。
容器负责创建、配置和管理 bean,也就是它管理着 bean 的生命,控制着 bean 的依赖注入。
通俗点讲,因为项目中每次创建对象是很麻烦的,所以我们使用 Spring IoC 容器来管理这些对象,需要的时候你就直接用,不用管它是怎么来的、什么时候要销毁,只管用就好了。
举个例子,就好像父母没时间管孩子,就把小朋友交给托管所,就安心的去上班而不用管孩子了。
托儿所,就是第三方容器,负责管理小朋友的吃喝玩乐;
父母,相当于程序员,只管接送孩子,不用管他们吃喝。
等下,bean
又是什么?
Bean 其实就是包装了的 Object,无论是控制反转还是依赖注入,它们的主语都是 object,而 bean 就是由第三方包装好了的 object。(想一下别人送礼物给你的时候都是要包装一下的,自己造的就免了。
IoC 容器
既然说容器是 IoC 最重要的部分,那么 Spring 如何设计容器的呢?
还是回到官网,第二段有介绍哦:
答:使用 ApplicationContext
,它是 BeanFactory
的子类,更好的补充并实现了 BeanFactory
的。
BeanFactory
简单粗暴,可以理解为 HashMap:
- Key - bean name
- Value - bean object
但它一般只有 get, put 两个功能,所以称之为“低级容器”。
而 ApplicationContext
多了很多功能,因为它继承了多个接口,可称之为“高级容器”。在下文的搭建项目中,我们会使用它。
ApplicationContext
的里面有两个具体的实现子类,用来读取配置配件的:
ClassPathXmlApplicationContext
- 从 class path 中加载配置文件,更常用一些;FileSystemXmlApplicationContext
- 从本地文件中加载配置文件,不是很常用,如果再到 Linux 环境中,还要改路径,不是很方便。
当我们点开 ClassPathXmlApplicationContext
时,发现它并不是直接继承 ApplicationContext
的,它有很多层的依赖关系,每层的子类都是对父类的补充实现。
而再往上找,发现最上层的 class 回到了 BeanFactory
,所以它非常重要。
要注意,Spring 中还有个 FactoryBean
,两者并没有特别的关系,只是名字比较接近,所以不要弄混了顺序。
为了好理解 IoC,我们先来回顾一下不用 IoC 时写代码的过程。
深入理解 IoC
这里用经典 class Rectangle
来举例:
- 两个变量:长和宽
- 自动生成
set()
方法和toString()
方法
注意 ⚠️:一定要生成 set()
方法,因为 Spring IoC 就是通过这个 set()
方法注入的;
toString()
方法是为了我们方便打印查看。
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 +
'}';
}
}
然后在 test
文件中手动用 set()
方法给变量赋值。
嗯,其实这个就是「解藕」的过程!
public class MyTest {
@Test
public void myTest() {
Rectangle rect = new Rectangle();
rect.setLength(2);
rect.setWidth(3);
System.out.println(rect);
}
}
其实这就是 IoC 给属性赋值的实现方法,我们把「创建对象的过程」转移给了 set()
方法,而不是靠自己去 new
,就不是自己创建的了。
这里我所说的“自己创建”,指的是直接在对象内部来 new
,是程序主动创建对象的正向的过程;
这里使用 set()
方法,是别人(test)给我的;
而 IoC 是用它的容器来创建、管理这些对象的,其实也是用的这个 set()
方法,不信,你把这个这个方法去掉或者改个名字试试?
几个关键问题:
何为控制,控制的是什么?
答:是 bean 的创建、管理的权利,控制 bean 的整个生命周期。
何为反转,反转了什么?
答:把这个权利交给了 Spring 容器,而不是自己去控制,就是反转。
由之前的自己主动创建对象,变成现在被动接收别人给我们的对象的过程,这就是反转。
举个生活中的例子,主动投资和被动投资。
自己炒股、选股票的人就是主动投资,主动权掌握在自己的手中;
而买基金的人就是被动投资,把主动权交给了基金经理,除非你把这个基金卖了,否则具体选哪些投资产品都是基金经理决定的。
依赖注入
回到文档中,第二句话它说:IoC is also known as DI
.
我们来谈谈 dependency injection
- 依赖注入。
何为依赖,依赖什么?
程序运行需要依赖外部的资源,提供程序内对象的所需要的数据、资源。
何为注入,注入什么?
配置文件把资源从外部注入到内部,容器加载了外部的文件、对象、数据,然后把这些资源注入给程序内的对象,维护了程序内外对象之间的依赖关系。
所以说,控制反转是通过依赖注入实现的。
但是你品,你细品,它们是有差别的,像是「从不同角度描述的同一件事」
:
- IoC 是设计思想,DI 是具体的实现方式;
- IoC 是理论,DI 是实践;
从而实现对象之间的解藕。
当然,IoC 也可以通过其他的方式来实现,而 DI 只是 Spring 的选择。
IoC 和 DI 也并非 Spring 框架提出来的,Spring 只是应用了这个设计思想和理念到自己的框架里去。
为何
那么为什么要用 IoC 这种思想呢?换句话说,IoC 能给我们带来什么好处?
答:解藕。
它把对象之间的依赖关系转成用配置文件来管理,由 Spring IoC Container 来管理。
在项目中,底层的实现都是由很多个对象组成的,对象之间彼此合作实现项目的业务逻辑。但是,很多很多对象紧密结合在一起,一旦有一方出问题了,必然会对其他对象有所影响,所以才有了解藕的这种设计思想。
如上图所示,本来 ABCD 是互相关联在一起的,当加入第三方容器的管理之后,每个对象都和第三方法的 IoC 容器关联,彼此之间不再直接联系在一起了,没有了耦合关系,全部对象都交由容器来控制,降低了这些对象的亲密度,就叫“解藕”。