Spring IOC简析

前言

在编写java程序时，我们是自己编写不同的构造函数，控制对象的创建；但是当项目复杂后，一个对象的创建需要依赖很多对象，spring通过IOC功能将对象的创建和管理由业务代码转移到IOC容器中，从而简化编程。

理解IOC概念

Bean

Bean是一个java对象，在Spring中由IOC容器创建与管理。只要是通过注解@Component、@Service、@Repository、@Controller标记的类在Spring中都是bean对象，也可以在xml配置文件中的标签中定义bean对象。

IOC

IOC即Inverse of Control，控制反转，是一种设计思想。

要理解反转，就需要知道什么是正转。正转是指我们在对象内部通过new方式创建对象依赖的其它对象，是对象主动去创建依赖对象；而反转是由IOC容器来控制对象的创建与注入，即依赖对象的获取方式反转了，由IOC容器来统一创建与管理。

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。

DI

DI-Dependency Injection，即依赖注入，指IOC容器在程序执行期间动态地将依赖关系注入到组件之中。 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。

IOC是一种设计思想，而DI是Spring实现IOC的方式，它们是同一概念的不同描述。关于两者的区别，可以参考Martin Fowler大佬的文章Inversion of Control Containers and the Dependency Injection pattern

Bean的配置

xml配置

xml配置，即由xml配置文件存储bean的信息，由Spring加载xml文件来创建与管理bean。

• 优点： 可以使用于任何场景，结构清晰，通俗易懂
• 缺点： 配置繁琐，不易维护，枯燥无味，扩展性差

最基本的配置是直接在xml里配置bean，如下所示。由于这种配置的bean在IOC容器中创建时使用的是无参构造函数，并没有注入对象所依赖的其它对象，所以有了通过setter方式和构造函数方式配置的bean对象依赖的对象（这两种方式是注入了依赖对象）。

方式1：单独配置bean，没有其它参数（通过无参构造函数注入）

<bean id="user" class="com.demo.User"/>
bean>

方式2：配置bean对象后，通过constructor-arg配置，由构造函数中的参数注入。

<bean id="user" class="com.demo.User"/>
	<constructor-arg name="userDao" ref="userDao"/>
bean>

方式3：配置bean对象后，通过property配置，由对应的setter方法注入

<bean id="user" class="com.demo.User"/>
	<property name="userDao" ref="userDao"/>
bean>

Java配置

将类的创建交给配置的JavcConfig类来完成，Spring只负责维护和管理，采用纯Java创建方式。其本质上就是把在XML上的配置声明转移到Java配置类中

• 优点：适用于任何场景，配置方便，因为是纯Java代码，扩展性高，十分灵活；适用于无法直接用注解标记的对象
• 缺点：由于是采用Java类的方式，声明不明显，如果大量配置，可读性比较差

示例：

（1）在Spring中创建一个配置类（添加@Configuration注解，将该类声明为配置类，命名一般以Config结尾）

（2）在该配置类的方法中，加上@Bean注解，该方法用于创建实例并返回，该实例创建后会交给spring管理，方法名建议与实例名相同（首字母小写）。

@Configuration
@EnableCaching
public class RedisConfig extends CachingConfigurerSupport
{
    @Bean
    @SuppressWarnings(value = { "unchecked", "rawtypes" })
    public RedisTemplate<Object, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory connectionFactory)
    {
        RedisTemplate<Object, Object> template = new RedisTemplate<>();
        template.setConnectionFactory(connectionFactory);

        FastJson2JsonRedisSerializer serializer = new FastJson2JsonRedisSerializer(Object.class);

        ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
        mapper.setVisibility(PropertyAccessor.ALL, JsonAutoDetect.Visibility.ANY);
        mapper.activateDefaultTyping(LaissezFaireSubTypeValidator.instance, ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL, JsonTypeInfo.As.PROPERTY);
        serializer.setObjectMapper(mapper);

        template.setValueSerializer(serializer);
        // 使用StringRedisSerializer来序列化和反序列化redis的key值
        template.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        template.afterPropertiesSet();
        return template;
    }
}

注解配置

通过在类上加注解的方式，来声明一个类交给Spring管理，Spring会自动扫描带有@Component，@Controller，@Service，@Repository这四个注解的类，然后帮我们创建并管理，前提是需要先配置Spring的注解扫描器。

• 优点：开发便捷，通俗易懂，方便维护。
• 缺点：具有局限性，对于一些第三方资源，无法添加注解。只能采用XML或JavaConfig的方式配置

@Service("studentService")
public class StudentServiceImp implements StudentService {
    @Autowired
    private StudentDao studentDao;

    @Override
    public Student queryById(Integer id) {
        return studentDao.queryById(id);
    }

    @Override
    public String queryName(Integer id) {
        return studentDao.queryName(id);
    }

    @Override
    public boolean addStudent(Student student) {
        return false;
    }

    @Override
    public void deleteStudent(int id) {
        studentDao.deleteById(id);
    }
}

如果Spring项目的配置文件为xml格式，那么还需要在xml中添加以下信息，让Spring扫描指定路径下的bean相关注解，不然读取不到bean。

<context:component-scan base-package='com.demo'>

依赖注入的方式

常用的注入方式主要有三种：构造方法注入（Construct注入），setter注入，基于注解的注入（接口注入）。前两种主要是xml配置文件中使用，后面一种主要是不依赖xml配置文件的Spring项目使用。

setter方式

xml文件配置的这种方式，见Bean的配置中xml配置的方式2。在SpringBoot项目中，也没见过这种配置的，因此略过。

构造函数

xml文件配置的这种方式，见Bean的配置中xml配置的方式3。在SpringBoot项目中，也没见过这种配置的，因此略过。

注解注入

注解注入的方式中，可以使用的注解有@Autowired、@Resource、@Inject。@Autowired是Spring自带的注解，通过AutowiredAnnotationBeanPostProcessor 类实现的依赖注入；@Resource是JSR250规范的实现，在javax.annotation包下；@Inject是JSR330 (Dependency Injection for Java)中的规范，需要导入javax.inject.Inject jar包 ，才能实现注入。

@Autowired的例子前面已经给出，不再赘述。这里还需要补充上面三个注解的详解与区别。

IOC源码解析

待完成

参考文章：

https://www.martinfowler.com/articles/injection.html Martin Fowler大佬讲解IOC与DI

https://www.pdai.tech/md/spring/spring-x-framework-ioc.html 系统讲解IOC

https://www.cnblogs.com/xdp-gacl/p/4249939.html IOC的基本概念

https://www.cnblogs.com/xdp-gacl/p/3707631.html IOC的基本概念

https://www.cnblogs.com/zrtqsk/p/3735273.html Bean的生命周期

https://javadoop.com/post/spring-ioc IOC源码分析，非常详细