Spring学习：IOC控制反转

一、Spring概述：

        Spring是一个开源框架，其存在的根本使命就是简化JAVA开发。为了降低JAVA开发的复杂性，Spring采取了以下四种关键策略：

• 基于POJO的最轻量级和最小侵入性编程；
• 通过依赖注入和面向接口实现松耦合；
• 基于切面和惯例进行声明式编程；
• 通过切面和模板减少样板式代码。

1.1 Spring有两个核心部分：IOC和AOP:

    (1) IOC: 控制反转，把创建对象过程交给Spring进行管理；

    (2) AOP: 面向切面，不修改源代码，进行功能增强。

1.2 Spring特点：

1. 方便解耦，简化开发；（IOC）
2. AOP编程支持；
3. 方便程序测试；
4. 方便和其他框架进行整合；
5. 方便进行事务操作；
6. 降低API开发难度。

1.3  Spring组成

        Spring 框架是一个分层架构，由 7 个定义良好的模块组成。Spring 模块构建在核心容器之上，核心容器定义了创建、配置和管理 bean 的方式 。

        组成 Spring 框架的每个模块（或组件）都可以单独存在，或者与其他一个或多个模块联合实现。每个模块的功能如下：

• 核心容器：核心容器提供 Spring 框架的基本功能。核心容器的主要组件是 BeanFactory，它是工厂模式的实现。BeanFactory 使用控制反转（IOC） 模式将应用程序的配置和依赖性规范与实际的应用程序代码分开。

• Spring 上下文：Spring 上下文是一个配置文件，向 Spring 框架提供上下文信息。Spring 上下文包括企业服务，例如 JNDI、EJB、电子邮件、国际化、校验和调度功能。

• Spring AOP：通过配置管理特性，Spring AOP 模块直接将面向切面的编程功能 , 集成到了 Spring 框架中。所以，可以很容易地使 Spring 框架管理任何支持 AOP的对象。Spring AOP 模块为基于 Spring 的应用程序中的对象提供了事务管理服务。通过使用 Spring AOP，不用依赖组件，就可以将声明性事务管理集成到应用程序中。

• Spring ORM：Spring 框架插入了若干个 ORM 框架，从而提供了 ORM 的对象关系工具，其中包括 JDO、Hibernate 和 iBatis SQL Map。所有这些都遵从 Spring 的通用事务和 DAO 异常层次结构。

• Spring Web 模块：Web 上下文模块建立在应用程序上下文模块之上，为基于 Web 的应用程序提供了上下文。所以，Spring 框架支持与 Jakarta Struts 的集成。Web 模块还简化了处理多部分请求以及将请求参数绑定到域对象的工作。

• Spring MVC 框架：MVC 框架是一个全功能的构建 Web 应用程序的 MVC 实现。通过策略接口，MVC 框架变成为高度可配置的，MVC 容纳了大量视图技术，其中包括 JSP、Velocity、Tiles、iText 和 POI。

二、IOC容器：

        控制反转，就是将对象创建和对象之间的调用过程，交给Spring进行管理，使用IOC的目的就是降低耦合度。

        ​​​​​​​控制反转通过描述（XML或注解）并通过第三方去生产或获取特定对象的方式。在Spring中实现控制反转的是IoC容器，其实现方法是依赖注入（Dependency Injection,DI）。

2.1  spring示例：

创建一个普通类：

public class User {
    private String name;
    private String password;

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public void setPassword(String password) {
        this.password = password;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public String getPassword() {
        return password;
    }
    @Override
    public String toString(){
        return "name:"+name+" ,"+"password:"+password;
    }
}

创建XML配置文件，在配置文件配置创建的对象：

编写测试代码：

    @Test
    public void userTest(){
        //加载spring配置文件
        ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("springbean.xml");
        User user = context.getBean("user",User.class);
        System.out.println(user.toString());
    }

上例是一个IOC控制反转的例子，其中：

• user对象是由Spring创建
• user对象的属性也是由spring容器进行设置

以上过程充分体现了控制反转，也是spring思想的精髓 : 

• 控制 : 谁来控制对象的创建 , 传统应用程序的对象是由程序本身控制创建的 , 使用Spring后 , 对象是由Spring进行创建。

• 反转 : 程序本身不创建对象 , 而变成被动的接收对象 。

2.2 IOC底层原理：

IOC的底层主要用到了三个技术，分别是：

• XML解析
• 工厂模式
• 反射

2.2.1 工厂模式解耦 

      如下图，我们有两个类，分别为UserService类（包含方法execute）和UserDao(包含方法add)，我们在UserService类中调用UserDao类的add方法，传统方法使用new的方式，在UserService类中创建UserDao对象，然后调用UserDao的add方法。这种方式虽然能够达到目的，但是UserService类和UserDao类的关联度太高了，也就是耦合度太高了。UserDao类的改变会导致UserService类也必须做出相应的变化。

         针对传统模式存在的耦合度高的问题，我们可以采用工厂模式，一定程度上降低耦合，如下图所示。我们依然存在两个类，UserService类（包含方法execute）和UserDao(包含方法add)，同样在UserService类中调用UserDao的add方法，采用传统方式，耦合度太高。我们可以创建一个工厂类UserFactory,该类中包含一个返回值为UserDao的静态方法，当UserService需要UserDao时，可以通过调用工厂类UserFactory中的方法获得，这样，我们就降低了UserService类和UserDao类之间的耦合度。这种方式虽然将UserService和UserDao进行了解耦，但是，也存在新的问题，就是将UserService和UserFactory进行了耦合，实际中不可能消除耦合，我们最终的目的是将耦合度降到最低。该例还可以继续降低耦合，就是IOC控制反转。

 2.2.2 IOC解耦

        IOC的解耦过程如下所示： 

         IOC进行解耦时，第一步我们需要在xml配置文件中配置创建的对象（如上例中所示的配置文件），第二步，当我们需要某个配置文件中的类时，我们可以创建一个工厂类，在工厂类中我们首先通过解析XML文件，获取类的配置信息，然后通过反射创建并获取到这个类。

2.3 IOC接口：

         IOC思想基于IOC容器完成，IOC容器底层（本质上）就是对象工厂。spring提供了两种方式IOC容器的实现（两个接口）：

• BeanFactory接口：IOC 容器基本实现，是 Spring 内部的使用接口，不提供开发人员进行使用 。 * 加载配置文件时候不会创建对象，在获取对象（使用）才去创建对象 
• ApplicationContext接口：BeanFactory 接口的子接口，提供更多更强大的功能，一般由开发人员进行使用。* 加载配置文件时候就会把在配置文件对象进行创建 

ApplicationContext接口的实现类：

三、结束

        本文简单介绍了spring框架，并简单介绍了IOC控制反转的底层原理，其主要基于XML解析、工厂模式以及反射实现。