【Spring面试题】IOC控制反转和DI依赖注入（详解）

IOC

Inversion of Control

控制反转，是一种面向对象的思想。

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。

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。

IOC思想

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。

IOC代码层面去理解

先看下面几种管理对象的方式

原始方式：

如果不用IOC，我们自己管理对象，通常我们创建A类，创建B类，然后在A类调用B类的某个方法。

缺点：A和B耦合度太高了，你改了B，你也得改A，不好维护。

 

工厂模式：

建立一个工厂类，A类调用工厂类，工厂类调用B类，这样你修改了B，不需要修改A，降低了耦合度。

 

IOC：

实现方式：IOC通过依赖注入来实现，依赖注入的关键是IOC容器SpringContainer，IOC容器的本质也是一个工厂。

 

在执行SpringBoot的run方法之后，会自动创建Spring容器，会自动扫描某些包下的某些bean。 

Spring容器、bean？

Spring容器也叫做IOC容器，本质上就是一个工厂，它不但能管理Bean，还能管理Bean的生命周期、作用域

Bean是Spring容器管理的对象，可以是任何一个java类的实例，例如数据库连接、业务逻辑类、控制器等。

哪些类会被注册到Spring容器？

@ComponentScan，该注解告诉Spring扫描那些包路径下的类，然后判断如果类使用了@Component,@Controller, @Service...等注解，就注入到Spring容器中

Spring容器如何配置第三方的Bean？

Spring容器管理自己写的Bean，你可以加注解来注册到容器里，但是第三方的Bean你如何装配？第三方的类，人家代码是在jar包里面的，你不能轻易改别人的代码，所以不能通过加注解的方式注入。

解决方法：通过配置文件来解决。

配置类，你加一个@Configuration注解，这样这个类就是配置类了。

DI依赖注入？ 

DI思想

　　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。

　　理解了IoC和DI的概念后，一切都将变得简单明了，剩下的工作只是在spring的框架中堆积木而已。

@Autowired实现

一旦你通过@Autowired注解将某个类或成员变量注入到你的类中，你就可以在你的代码中使用这个实例，调用它的方法或访问它的属性。

@Autowired会告诉Spring容器尝试为被注解的类或成员变量自动注入合适的Bean，以满足它们的依赖关系。

当你使用@Autowired时，Spring容器会在应用程序启动时扫描你的类，并尝试查找匹配的Bean，然后自动将它们注入到被注解的类或成员变量中。这样，你就不需要手动实例化和管理这些Bean，Spring容器会为你完成这些任务，从而使你的应用程序更加易于维护和扩展。

大白话来说就是：

你用@Autowired这个注解，就能直接从Spring容器中获取对应类的实例，就可以不用new的方式来创建Spring容器管理的Bean实例。

例如：

假设你有一个服务类MyService，你可以在另一个类中使用@Autowired注解将它注入进来，然后调用MyService的方法：

@Service
public class MyService {
    public void doSomething() {
        // 执行某些操作
    }
}

@Controller
public class MyController {
    @Autowired
    private MyService myService;

    public void handleRequest() {
        // 调用MyService的方法
        myService.doSomething();
    }
}

在这个示例中，MyService被注入为MyController的私有成员变量myService。Spring容器会自动将MyService的实例注入到myService成员变量中，然后你可以在handleRequest方法中使用myService来调用MyService的方法。

依赖注入获取Bean的好处：

解耦和可维护性：

直接使用new创建Bean会导致你的代码与具体的Bean实现紧密耦合，降低了代码的可维护性和灵活性。如果将Bean的创建过程放在代码中，当需要更改Bean实现时，你需要修改所有使用new创建Bean的地方，而使用依赖注入可以让你在不修改代码的情况下轻松切换实现。

单一职责原则：

使用new来创建Bean实例将责任混杂在一个类中，可能违反了单一职责原则。Spring的IoC容器负责管理Bean的创建和生命周期，这使得你的类可以专注于其核心职责，而不必关心如何创建依赖的Bean。

依赖注入的好处：

通过依赖注入，你可以在类的外部配置Bean的依赖关系，而不是硬编码在类内部。这样，你可以在不修改代码的情况下配置不同的Bean实现，以满足不同的需求或环境。

测试和模拟：

当你直接使用new创建Bean实例时，很难进行单元测试，因为你无法轻松地替换Bean的实现。使用依赖注入可以方便地使用模拟对象或替代实现进行单元测试。

Spring容器的管理：

Spring容器负责管理Bean的生命周期、作用域和依赖关系。使用容器管理Bean可以确保它们按照预期方式创建和销毁，以及在需要时进行依赖注入