什么是Spring?什么是IOC?什么是DI?IOC和DI的关系? —— 零基础可无压力学习,带源码

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目录

1、什么是Spring? 

2、什么是众多工具?

3、什么是容器?

4、什么是IOC?

5、IoC代码案例介绍

传统程序开发 —— 实现思路:

软件设计原则:高内聚低耦合

解决方案

IOC程序开发

IoC优势

6、DI讲解

什么是DI呢

7、IOC和DI的关系?


1、什么是Spring? 

  • 本质上:Spring是一个包含众多工具的IOC容器
  • 应用上:它也是一个广泛使用的Java应用程序开发框架,用于构建企业级应用程序。

2、什么是众多工具?

工具"通常指的是Spring框架提供的各种辅助类、库、模块、和功能,这些帮助开发人员更轻松地构建、维护和扩展Java应用程序。这些工具是Spring框架的一部分,用于解决不同方面的开发任务和问题

比如Spring提供依赖注入、事务管理、数据访问工具等都属于工具的范畴

3、什么是容器?

容器是用来容纳某种物品的(基本)装置

Spring这个容器存取的是对象

生活中的水杯,垃圾桶,冰箱等等这些都是容器

包括在Spring前学习的List/Map是数据存储容器,Tomcat是Web容器

既然Spring是一个IOC(控制反转)容器,作为容器,那么它就具备两个最基本的功能:

Spring容器管理的主要是对象,这些对象,我们称之为“Bean”。我们把这些对象交由Spring管理,由Spring来负责对象的创建和销毁,我们程序只需要告诉Spring,哪些需要存,以及如何从Spring中取出对象

4、什么是IOC?

IoC是Spring的核心思想,也是常见的面试题,那什么是IoC呢?

IoC就是控制反转(Inversion of Control) ,也是就说Spring是一个“控制反转”的容器

咱代码中用到的 @Controller、@Service等注解就用了IOC,加上这些注解后,就会把这个对象交给Spring管理,Spring框架启动时就会加载该类

把对象交给Spring管理,这就是IoC思想

  • 什么是控制反转呢?  -  >  就是控制权反转
  • 什么的控制权发生了反转?  -  >  获得依赖对象的过程被反转了

也就是说,当需要某个对象时,传统开发模式中需要自己通过 new 创建对象,现在不需要再进行创建,把创建对象的任务交给容器,程序中只需要依赖注入(Dependency Injection,DI)就可以了。

这个容器称为:IOC容器. Spring是一个IoC容器,所以有时Spring也称为Spring容器

控制反转是一种思想,在生活中也是处处体现

        比如自动驾驶,传统驾驶模式,车辆的横向和纵向驾驶控制权由驾驶员来控制,现在交给了驾驶自动化系统来控制,这也是控制反转思想在生活中的实现

        比如招聘,企业的员工招聘,入职,解雇等控制权,由老板转交给HR(人力资源)来处理

5、IoC代码案例介绍

接下来我们通过案例来了解一下什么是IOC

需求:造一辆车

传统程序开发 —— 实现思路:

先设计轮⼦(Tire),然后根据轮⼦的⼤⼩设计底盘(Bottom),接着根据底盘设计⻋⾝(Framework),最 后根据⻋⾝设计好整个汽⻋(Car)。这⾥就出现了⼀个"依赖"关系:汽⻋依赖⻋⾝,⻋⾝依赖底盘,底盘依赖轮⼦

代码如下:

友情提示:尽量自己复制代码线下试一下,此处为了方便讲解将其放到同一个文件下了,你写的时候可以改一下,每一个类单独放一个文件下,不过我的写法也没有错误

public class NewCarExample {
    public static void main(String[] args) {
        Car car = new Car();
        car.run();
    }
    /**
     * 汽⻋对象
     */
    static class Car {
        private Framework framework;

        public Car() {
            framework = new Framework();
            System.out.println("Car init....");
        }
        public void run(){
            System.out.println("Car run...");
        }
    }
    /**
     * ⻋⾝类
     */
    static class Framework {
        private Bottom bottom;
        public Framework() {
            bottom = new Bottom();
            System.out.println("Framework init...");
        }
    }
    /**
     * 底盘类
     */
    static class Bottom {
        private Tire tire;
        public Bottom() {
            this.tire = new Tire();
            System.out.println("Bottom init...");
        }
    }
    /**
     * 轮胎类
     */
    static class Tire {
        // 尺⼨
        private int size;
        public Tire(){
            this.size = 17;
            System.out.println("轮胎尺⼨:" + size);
        }
    }
}

问题分析:

这样的设计看起来没问题,但是可维护性却很低

如果接下来需求有了变更:随着对车的需求量越来越大,个性化需求也会越来越多,我们需要加工多种尺寸的轮胎

那这个时候就要对上面的程序进行修改了,修改后的代码如下:

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我们的本意是想着只修改Tire这一个类的代码的,但是我们发现修改之后,其他调用程序也会报错,我们需要继续修改

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完整代码如下:

public class NewCarExample {
    public static void main(String[] args) {
        Car car = new Car(20);
        car.run();
    }
    /**
     * 汽⻋对象
     */
    static class Car {
        private Framework framework;
        public Car(int size) {
            framework = new Framework(size);
            System.out.println("Car init....");
        }
        public void run(){
            System.out.println("Car run...");
        }
    }
    /**
     * ⻋⾝类
     */
    static class Framework {
        private Bottom bottom;
        public Framework(int size) {
            bottom = new Bottom(size);
            System.out.println("Framework init...");
        }
    }
    /**
     * 底盘类
     */
    static class Bottom {
        private Tire tire;
        public Bottom(int size) {
            this.tire = new Tire(size);
            System.out.println("Bottom init...");
        }
    }
    /**
     * 轮胎类
     */
    static class Tire {
        // 尺⼨
        private int size;
        public Tire(int size){
            this.size = size;
            System.out.println("轮胎尺⼨:" + size);
        }
    }
}

从以上代码可以看出,以上程序的问题是:当最底层代码改动之后,整个调用链上的所有代码都需要修改

修改一处代码,影响其他处的代码修改,就叫耦合

软件设计原则:高内聚低耦合

高内聚指的是:一个模块中各个元素之间的联系的紧密程度,如果各个元素(语句、程序段)之间的联系程度越高,则内聚性越高,即“高内聚”

低耦合指的是:软件中各个层、模块之间的依赖关联程序越低越好。修改一处代码,其他模块的代码改动越少越好

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高内聚低耦合矛盾么?

不矛盾,高内聚指的是一个模块中各个元素之间联系的紧密程度,低耦合指的是各个模块之间的紧密程度

这就好比一个企业,包含很多部门,各个部门之间的关联关系要尽可能的小,一个部门发生问题,要尽可能降低对其他部门的影响,就是低耦合。但是部门内部员工关系要尽量紧密,遇到问题一起解决,克服,这就叫做高内聚

比如邻里邻居,楼上漏水,楼下遭殃,就是耦合。家庭一个成员生病,其他成员帮忙照顾,就叫内聚

一个家庭内部的关系越紧密越好,一个家庭尽可能少的影响另一个家庭,就是低耦合

解决方案

        在上⾯的程序中, 我们是根据轮⼦的尺⼨设计的底盘,轮⼦的尺⼨⼀改,底盘的设计就得修改. 同样因为我们是根据底盘设计的⻋⾝,那么⻋⾝也得改,同理汽⻋设计也得改, 也就是整个设计⼏乎都得改~

        我们尝试换⼀种思路, 我们先设计汽⻋的⼤概样⼦,然后根据汽⻋的样⼦来设计⻋⾝,根据⻋⾝来设计 底盘,最后根据底盘来设计轮⼦. 这时候,依赖关系就倒置过来了:轮⼦依赖底盘, 底盘依赖⻋⾝, ⻋⾝依赖汽⻋

        这就类似我们打造⼀辆完整的汽⻋, 如果所有的配件都是⾃⼰造,那么当客⼾需求发⽣改变的时候, ⽐如轮胎的尺⼨不再是原来的尺⼨了,那我们要⾃⼰动⼿来改了,但如果我们是把轮胎外包出去,那 么即使是轮胎的尺⼨发⽣变变了,我们只需要向代理⼯⼚下订单就⾏了,我们⾃⾝是不需要出⼒的.

如何来实现呢:

        我们可以尝试不在每个类中⾃⼰创建下级类,如果⾃⼰创建下级类就会出现当下级类发⽣改变操作, ⾃⼰也要跟着修改.

        此时,我们只需要将原来由⾃⼰创建的下级类,改为传递的⽅式(也就是注⼊的⽅式),因为我们不 需要在当前类中创建下级类了,所以下级类即使发⽣变化(创建或减少参数),当前类本⾝也⽆需修 改任何代码,这样就完成了程序的解耦.

IOC程序开发

基于以上思路,我们把调⽤汽⻋的程序⽰例改造⼀下,把创建⼦类的⽅式,改为注⼊传递的⽅式. 具体实现代码如下:

public class IocCarExample {
    public static void main(String[] args) {
        Tire tire = new Tire(20);
        Bottom bottom = new Bottom(tire);
        Framework framework = new Framework(bottom);
        Car car = new Car(framework);
        car.run();
    }
    static class Car {
        private Framework framework;
        public Car(Framework framework) {
            this.framework = framework;
            System.out.println("Car init....");
        }
        public void run() {
            System.out.println("Car run...");
        }
    }
    static class Framework {
        private Bottom bottom;
        public Framework(Bottom bottom) {
            this.bottom = bottom;
            System.out.println("Framework init...");
        }
    }
    static class Bottom {
        private Tire tire;
        public Bottom(Tire tire) {
            this.tire = tire;
            System.out.println("Bottom init...");
        }
    }
    static class Tire {
        private int size;
        public Tire(int size) {
            this.size = size;
            System.out.println("轮胎尺⼨:" + size);
        }
    }
}

代码经过以上调整,⽆论底层类如何变化,整个调⽤链是不⽤做任何改变的,这样就完成了代码之间 的解耦,从⽽实现了更加灵活、通⽤的程序设计了。

IoC优势

  • 在传统的代码中对象创建顺序是:Car -> Framework -> Bottom -> Tire
  • 改进之后解耦的代码的对象创建顺序是:Tire -> Bottom -> Framework -> Car

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        我们发现了⼀个规律,通⽤程序的实现代码,类的创建顺序是反的,传统代码是 Car 控制并创建了 Framework,Framework 创建并创建了 Bottom,依次往下,⽽改进之后的控制权发⽣的反转,不再 是使⽤⽅对象创建并控制依赖对象了,⽽是把依赖对象注⼊将当前对象中,依赖对象的控制权不再由 当前类控制了.

        这样的话, 即使依赖类发⽣任何改变,当前类都是不受影响的,这就是典型的控制反转,也就是 IoC 的 实现思想。

        学到这⾥, 我们⼤概就知道了什么是控制反转了, 那什么是控制反转容器呢, 也就是IoC容器

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这部分代码,就是IoC容器做的工作

从上⾯也可以看出来, IoC容器具备以下优点:

资源不由使⽤资源的双⽅管理,⽽由不使⽤资源的第三⽅管理,这可以带来很多好处。第⼀,资源集 中管理,实现资源的可配置和易管理。第⼆,降低了使⽤资源双⽅的依赖程度,也就是我们说的耦合度。

1. 资源集中管理: IoC容器会帮我们管理⼀些资源(对象等), 我们需要使⽤时, 只需要从IoC容器中去取 就可以了

2. 我们在创建实例的时候不需要了解其中的细节, 降低了使⽤资源双⽅的依赖程度, 也就是耦合度.

Spring 就是⼀种IoC容器, 帮助我们来做了这些资源管理

6、DI讲解

什么是DI呢

DI:依赖注入(Dependency Injection) 

容器在运行期间,动态的为应用程序提供运行时所依赖的资源,称之为依赖注入

程序运行时需要某个资源,此时容器就为其提供这个资源

从这点看,依赖注入(DI)和控制反转(IoC)是从不同的角度来描述同一件事情,就是指通过引入IOC容器,利用依赖关系注入的方式,实现对象之间的解耦

上述代码中,是通过构造函数的方式,把依赖对象注入到需要使用的对象中的

什么是Spring?什么是IOC?什么是DI?IOC和DI的关系? —— 零基础可无压力学习,带源码_第8张图片

7、IOC和DI的关系?

        IOC是一种思想,也是“目标”,而思想只是一种指导原则,最终还是要有可行的落地方案,而DI就属于具体的实现。所以也可以说,DI是IOC的一种实现

        比如说我今天心情比较好,吃一顿好的犒劳犒劳自己,那么“吃一顿好的”是思想和目标(是IOC),但最后我是吃海底捞还是杨国福?这就是具体的实现,就是DI

该篇博客的下一篇博客,无缝衔接:

SpringIOC和DI的代码实现,Spring如何存取对象?@Controller、@Service、@Repository、@Component、@Configuration、@Bean DI详解

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