浅析Spring中的IoC和DI

一、Spring是什么
Spring是一个开源框架,Spring是于2003 年兴起的一个轻量级的Java 开发框架,由Rod Johnson 在其著作Expert One-On-One J2EE Development and Design中阐述的部分理念和原型衍生而来。它是为了解决企业应用开发的复杂性而创建的。框架的主要优势之一就是其分层架构,分层架构允许使用者选择使用哪一个组件,同时为 J2EE 应用程序开发提供集成的框架。Spring使用基本的JavaBean来完成以前只可能由EJB完成的事情。然而,Spring的用途不仅限于服务器端的开发。从简单性、可测试性和松耦合的角度而言,任何Java应用都可以从Spring中受益。Spring的核心是控制反转(IoC)和面向切面(AOP)。简单来说,Spring是一个分层的JavaSE/EE full-stack(一站式) 轻量级开源框架。

二、spring的作用和优点

方便解耦,简化开发 (高内聚低耦合)
Spring就是一个大工厂(容器),可以将所有对象创建和依赖关系维护,交给Spring管理
spring工厂是用于生成bean
AOP编程的支持
Spring提供面向切面编程,可以方便的实现对程序进行权限拦截、运行监控等功能
声明式事务的支持
只需要通过配置就可以完成对事务的管理,而无需手动编程
方便程序的测试
Spring对Junit4支持,可以通过注解方便的测试Spring程序
方便集成各种优秀框架
Spring不排斥各种优秀的开源框架,其内部提供了对各种优秀框架(如:Struts、Hibernate、MyBatis、Quartz等)的直接支持
降低JavaEE API的使用难度
Spring 对JavaEE开发中非常难用的一些API(JDBC、JavaMail、远程调用等),都提供了封装,使这些API应用难度大大降低

三、spring的体系结构
浅析Spring中的IoC和DI_第1张图片

四、关于spring中的IoC和DI

1.分享Iteye的开涛对Ioc的精彩讲解
  首先要分享的是Iteye的开涛这位技术牛人对Spring框架的IOC的理解,写得非常通俗易懂,以下内容全部来自原文,原文地址:http://jinnianshilongnian.iteye.com/blog/1413846
1.1、IoC是什么
  Ioc—Inversion of Control,即“控制反转”,不是什么技术,而是一种设计思想。在Java开发中,Ioc意味着将你设计好的对象交给容器控制,而不是传统的在你的对象内部直接控制。如何理解好Ioc呢?理解好Ioc的关键是要明确“谁控制谁,控制什么,为何是反转(有反转就应该有正转了),哪些方面反转了”,那我们来深入分析一下:
  ●谁控制谁,控制什么:传统Java SE程序设计,我们直接在对象内部通过new进行创建对象,是程序主动去创建依赖对象;而IoC是有专门一个容器来创建这些对象,即由Ioc容器来控制对 象的创建;谁控制谁?当然是IoC 容器控制了对象;控制什么?那就是主要控制了外部资源获取(不只是对象包括比如文件等)。
  ●为何是反转,哪些方面反转了:有反转就有正转,传统应用程序是由我们自己在对象中主动控制去直接获取依赖对象,也就是正转;而反转则是由容器来帮忙创建及注入依赖对象;为何是反转?因为由容器帮我们查找及注入依赖对象,对象只是被动的接受依赖对象,所以是反转;哪些方面反转了?依赖对象的获取被反转了。
  用图例说明一下,传统程序设计如图2-1,都是主动去创建相关对象然后再组合起来:
浅析Spring中的IoC和DI_第2张图片
图1-1 传统应用程序示意图
  当有了IoC/DI的容器后,在客户端类中不再主动去创建这些对象了,如图2-2所示:
浅析Spring中的IoC和DI_第3张图片
图1-2有IoC/DI容器后程序结构示意图
1.2、IoC能做什么
  IoC 不是一种技术,只是一种思想,一个重要的面向对象编程的法则,它能指导我们如何设计出松耦合、更优良的程序。传统应用程序都是由我们在类内部主动创建依赖对象,从而导致类与类之间高耦合,难于测试;有了IoC容器后,把创建和查找依赖对象的控制权交给了容器,由容器进行注入组合对象,所以对象与对象之间是 松散耦合,这样也方便测试,利于功能复用,更重要的是使得程序的整个体系结构变得非常灵活。
  其实IoC对编程带来的最大改变不是从代码上,而是从思想上,发生了“主从换位”的变化。应用程序原本是老大,要获取什么资源都是主动出击,但是在IoC/DI思想中,应用程序就变成被动的了,被动的等待IoC容器来创建并注入它所需要的资源了。
  IoC很好的体现了面向对象设计法则之一—— 好莱坞法则:“别找我们,我们找你”;即由IoC容器帮对象找相应的依赖对象并注入,而不是由对象主动去找。
1.3、IoC和DI
  DI—Dependency Injection,即“依赖注入”:组件之间依赖关系由容器在运行期决定,形象的说,即由容器动态的将某个依赖关系注入到组件之中。依赖注入的目的并非为软件系统带来更多功能,而是为了提升组件重用的频率,并为系统搭建一个灵活、可扩展的平台。通过依赖注入机制,我们只需要通过简单的配置,而无需任何代码就可指定目标需要的资源,完成自身的业务逻辑,而不需要关心具体的资源来自何处,由谁实现。
  理解DI的关键是:“谁依赖谁,为什么需要依赖,谁注入谁,注入了什么”,那我们来深入分析一下:
  ●谁依赖于谁:当然是应用程序依赖于IoC容器;
  ●为什么需要依赖:应用程序需要IoC容器来提供对象需要的外部资源;
  ●谁注入谁:很明显是IoC容器注入应用程序某个对象,应用程序依赖的对象;
  ●注入了什么:就是注入某个对象所需要的外部资源(包括对象、资源、常量数据)。
  IoC和DI由什么关系呢?其实它们是同一个概念的不同角度描述,由于控制反转概念比较含糊(可能只是理解为容器控制对象这一个层面,很难让人想到谁来维护对象关系),所以2004年大师级人物Martin Fowler又给出了一个新的名字:“依赖注入”,相对IoC 而言,“依赖注入”明确描述了“被注入对象依赖IoC容器配置依赖对象”。
  看过很多对Spring的Ioc理解的文章,好多人对Ioc和DI的解释都晦涩难懂,反正就是一种说不清,道不明的感觉,读完之后依然是一头雾水,感觉就是开涛这位技术牛人写得特别通俗易懂,他清楚地解释了IoC(控制反转) 和DI(依赖注入)中的每一个字,读完之后给人一种豁然开朗的感觉。我相信对于初学Spring框架的人对Ioc的理解应该是有很大帮助的。
2.分享Bromon的blog上对IoC与DI浅显易懂的讲解
2.1、IoC(控制反转)
  首先想说说IoC(Inversion of Control,控制反转)。这是spring的核心,贯穿始终。所谓IoC,对于spring框架来说,就是由spring来负责控制对象的生命周期和对象间的关系。这是什么意思呢,举个简单的例子,我们是如何找女朋友的?常见的情况是,我们到处去看哪里有长得漂亮身材又好的mm,然后打听她们的兴趣爱好、qq号、电话号、ip号、iq号………,想办法认识她们,投其所好送其所要,然后嘿嘿……这个过程是复杂深奥的,我们必须自己设计和面对每个环节。传统的程序开发也是如此,在一个对象中,如果要使用另外的对象,就必须得到它(自己new一个,或者从JNDI中查询一个),使用完之后还要将对象销毁(比如Connection等),对象始终会和其他的接口或类藕合起来。
  那么IoC是如何做的呢?有点像通过婚介找女朋友,在我和女朋友之间引入了一个第三者:婚姻介绍所。婚介管理了很多男男女女的资料,我可以向婚介提出一个列表,告诉它我想找个什么样的女朋友,比如长得像李嘉欣,身材像林熙雷,唱歌像周杰伦,速度像卡洛斯,技术像齐达内之类的,然后婚介就会按照我们的要求,提供一个mm,我们只需要去和她谈恋爱、结婚就行了。简单明了,如果婚介给我们的人选不符合要求,我们就会抛出异常。整个过程不再由我自己控制,而是有婚介这样一个类似容器的机构来控制。Spring所倡导的开发方式就是如此,所有的类都会在spring容器中登记,告诉spring你是个什么东西,你需要什么东西,然后spring会在系统运行到适当的时候,把你要的东西主动给你,同时也把你交给其他需要你的东西。所有的类的创建、销毁都由 spring来控制,也就是说控制对象生存周期的不再是引用它的对象,而是spring。对于某个具体的对象而言,以前是它控制其他对象,现在是所有对象都被spring控制,所以这叫控制反转。
2.2、DI(依赖注入)
  IoC的一个重点是在系统运行中,动态的向某个对象提供它所需要的其他对象。这一点是通过DI(Dependency Injection,依赖注入)来实现的。比如对象A需要操作数据库,以前我们总是要在A中自己编写代码来获得一个Connection对象,有了 spring我们就只需要告诉spring,A中需要一个Connection,至于这个Connection怎么构造,何时构造,A不需要知道。在系统运行时,spring会在适当的时候制造一个Connection,然后像打针一样,注射到A当中,这样就完成了对各个对象之间关系的控制。A需要依赖 Connection才能正常运行,而这个Connection是由spring注入到A中的,依赖注入的名字就这么来的。那么DI是如何实现的呢? Java 1.3之后一个重要特征是反射(reflection),它允许程序在运行的时候动态的生成对象、执行对象的方法、改变对象的属性,spring就是通过反射来实现注入的。

3.个人理解:
上面的例子十分浅显易懂,在传统的编程当中,我们如果需要一个对象需要自己手动去new Object()来实现一个对象,但这样增加了对象之间的耦合度,当时用了Spring框架以后,我们就不用在乎依赖对象什么时候生产,从哪里来,什么时候销毁。大大降低了对象间的耦合度,这里在我看来有点类似设计模式中的工厂模式,我需要什么对象,你给我就好,不用我自己手动去创建。
所以说控制反转IoC(Inversion of Control)是创建对象的权利转移到了容器。从以前需要手动实现创建时间、创建对象类型,转移到了spring容器上。由spring容器创建完对象后,在程序需要的时候进行注入。
关于spring中IoC和DI的理解,每个人都有自己的解读,作为小白的我最后解读可能不是很深刻,忘大家体谅。上面的总结是这两天在进行关于spring学习看到比较好的博客的摘要。后面也会继续分享一些自己在学习过程中的所见闻,希望有一天也能写出如此优秀的博客。

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