深入瞭解Spring控制反轉IOC原理

一、什麼是Spring IOC容器

Spring是包含眾多工具的IoC容器，控制反轉即IoC，它有兩個核心的功能：

①將物件（Bean）儲存在容器（Spring）

②將物件（Bean）從容器（Spring）中取出來

【擴充套件：將物件存放到容器中的好處】

將物件儲存在 IoC 容器相當於將以後可能⽤的所有工具製作好都放到倉庫中，需要的時候直接取就行了，用完再把它放回到倉庫。而new 物件的方式相當於，每次需要工具了，才現做，用完就扔掉了也不會儲存，下次再用的時候還得重新做，這就是 IoC 容器和普通程式開發的區別

二、IOC有哪些優點

IOC 或 依賴注入把應用的程式碼量降到最低

它使應用容易測試，單元測試不再需要單例和JNDI查詢機制

最小的代價和最小的侵入性使鬆散耦合得以實現

IOC容器支援載入服務時的餓漢式初始化和懶載入

三、控制反轉（IOC）有什麼作用

將建立物件的控制權交給Spring的IoC，以前需要程式設計師自己控制物件建立，現在交給Spring的IoC建立，如果需要使用需要通過DI（依賴注入）@Autowired自動注入

解耦，由容器去維護具體的物件，降低耦合度

【擴充套件：什麼是解耦，程式碼範例】

解耦指的是解決了程式碼的耦合性，耦合性也可以換⼀種叫法叫程式相關性。這就好比我們打造⼀輛完整的汽車，如果所有的配件都是自己造，那麼當客戶需求發生改變的時候，比如輪胎的尺寸不再是原來的尺寸了，那我們要自己動手來改了，但如果我們是把輪胎外包出去，那麼即使是輪胎的尺寸發生變變了，我們只需要向代理工廠下訂單就行了，我們自身身是不需要出力的

在傳統的程式碼中物件建立順序是：Car -> Framework -> Bottom -> Tire

改進之後解耦的程式碼的物件建立順序是：Tire -> Bottom -> Framework -> Car

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();
  }
  //車類，把建立⼦類的⽅式，改為注⼊傳遞的⽅式
  static class Car {
    private Framework framework;
    public Car(Framework framework) {
      this.framework = framework;
    }
    public void run() {
      framework.init();
    }
  }
  //車身類
  static class Framework {
    private Bottom bottom;
    public Framework(Bottom bottom) {
      this.bottom = bottom;
    }
    public void init() {
    bottom.init();
    }
  }

四、IoC和DI有什麼區別

IoC:控制反轉，由主動new產生物件（耦合過高）轉換成從外部提供物件，就是將物件的建立控制權從程式轉移到了外部

DI:依賴注入，就是在程式執行期間，自動的將一個物件從Spring拿出來給當前類使用

區別：

IoC 是“目標”也是⼀種思想，而目標和思想只是⼀種指導原則，而 DI 就是具體的實現

例如：比如說我今天心情比較好，吃⼀頓好的犒勞犒勞自己，那麼“吃⼀頓好的”是思想和目標（是 IoC），但最後我是吃海底撈，這就是具體的實現，就是 DI

五、Spring IoC的實現機制

1. 簡單工廠：通過一個方法傳入一個標識，生產對應物件

工廠模式案例：

public static void main(String[] arge){
  // 呼叫工廠方法，根據傳入引數，返回一個物件
  BaseService  userService = Factory.getBean("user");
}
class Factory{
  public static BaseService getBean(String beanName){
      if("user".equals(beanName)){
         return = new UserServiceImpl();
      }
      if("role".equals(beanName)){
         return = new RoleServiceImpl();
      }
   }
}

2.反射：反射就是在工廠模式getBean()方法中通過反射的方式來建立Bean

class Factory {
    public static Fruit getInstance(String ClassName) {
        Fruit f=null;
        try {
            f=(Fruit)Class.forName(ClassName).newInstance();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return f;
    }
}

【擴充套件：反射是什麼，反射的實現原理】

反射機制是在執行的狀態，對於任何一個類，都能知道所有屬性和方法，對於任何一個物件都能呼叫任意方法屬性，所以反射就是將Java類的各種成分對映成一個個物件

①通過Class類的靜態方法：forName（String className）(常用)獲取Class物件

 try {
   Class stuClass3 = Class.forName("fanshe.Student");//注意此字串必須是真實路徑，就是帶包名的類路徑，包名.類名
   System.out.println(stuClass3 == stuClass2);//判斷三種方式是否獲取的是同一個Class物件
  } catch (ClassNotFoundException e) {
   e.printStackTrace();
  }

②通過反射獲取構造方法並使用：

public class Student {
  //---------------構造方法-------------------
 //（預設的構造方法）
 Student(String str){
  System.out.println("(預設)的構造方法 s = " + str);
 }
 //無參構造方法
 public Student(){
  System.out.println("呼叫了公有、無參構造方法執行了。。。");
 }
 
 //有一個引數的構造方法
 public Student(char name){
  System.out.println("姓名：" + name);
 }
 //有多個引數的構造方法
 public Student(String name ,int age){
  System.out.println("姓名："+name+"年齡："+ age);//這的執行效率有問題，以後解決。
 }
 //受保護的構造方法
 protected Student(boolean n){
  System.out.println("受保護的構造方法 n = " + n);
 }
 //私有構造方法
 private Student(int age){
  System.out.println("私有的構造方法   年齡："+ age);
 }
 
}

六、IoC支援哪些功能

Spring 的 IoC 設計支援以下功能：

1.依賴注入

2.依賴檢查

3.自動裝配

4.支援集合

5.指定初始化方法和銷燬方法

6.支援回撥某些方法（但是需要實現 Spring 介面，略有侵入）

其中，最重要的就是依賴注入，從 XML 的設定上說，即 ref 標籤。對應 Spring RuntimeBeanReference 物件。

對於 IoC 來說，最重要的就是容器。容器管理著 Bean 的生命週期，控制著 Bean 的依賴注入

【擴充套件：解釋Bean週期】下篇部落格詳細介紹

七、BeanFactory和ApplicationContext有什麼區別

首先建立Spring上下文的時候，會使用BeanFactory和ApplicationContext兩種方法

//先得到Spring上下文
  ApplicationContext context =
                new ClassPathXmlApplicationContext("spring-config.xml");//組態檔對應

 // 先得到 spring 獲取 bean 的物件
  BeanFactory beanFactory =
                new XmlBeanFactory(new ClassPathResource("spring-config.xml"));

共同點：BeanFactory和ApplicationContext是Spring的兩大核心介面，都可以當做Spring的容器。其中ApplicationContext是BeanFactory的子介面

區別：

①繼承關係和功能：ApplicationContext是BeanFactory的子類，BeanFactory只是提供了基礎操作Bean的方法，ApplicationContext除了繼承了 BeanFactory 的所有功能之外，它還擁有獨特的特性，還新增了對國際化⽀持，資源存取⽀持等

②效能：ApplicationContext 是⼀次性載入並初始化所有的 Bean 物件，而 BeanFactory是需要那個才去載入那個，因此更加輕量

八、ApplicationContext通常的實現是什麼

FileSystemXmlApplicationContext ：此容器從一個XML檔案中載入beans的定義，XML Bean 組態檔的全路徑名必須提供給它的建構函式

ClassPathXmlApplicationContext：此容器也從一個XML檔案中載入beans的定義，這裡，你需要正確設定classpath因為這個容器將在classpath裡找bean設定

WebXmlApplicationContext：此容器載入一個XML檔案，此檔案定義了一個WEB應用的所有bean

九、依賴注入的方式，構造器依賴注入和 Setter方法注入的區別

依賴注入是時下最流行的IoC實現方式，依賴注入分為介面注入，Setter方法注入，和構造器注入，三種方式。其中介面注入由於在靈活性和易用性比較差，現在從Spring4開始已被廢棄

1.構造器注入

將被依賴物件通過建構函式的引數注入給依賴物件，並且在初始化物件的時候注入。優點:物件初始化完成後便可獲得可使用的物件。

缺點:當需要注入的物件很多時，構造器參數列將會很長;不夠靈活。若有多種注入方式，每種方式只需注入指定幾個依賴，那麼就需要提供多個過載的建構函式，麻煩

2.setter方法注入

lOC Service Provider通過呼叫成員變數提供的setter函數將被依賴物件注入給依賴類優點:靈活，可以選擇性地注入需要的物件

缺點:依賴物件初始化完成後由於尚未注入被依賴物件，因此還不能使用

3.介面注入

依賴類必須要實現指定的介面，然後實現該介面中的一個函數，該函數就是用於依賴注入。該函數的引數就是要注入的物件

優點:介面注入中，介面的名字、函數的名字都不重要，只要保證函數的引數是要注入的物件型別即可。缺點:侵入行太強，不建議使用

【擴充套件:什麼是侵入性?】

如果類A要使用月別人提供的一個功能，若為了使用這功能，需要在自己的類中增加額外的程式碼，這就是侵入性

區別：

十、依賴注入的基本原則和優點

依賴注入的基本原則：

應用元件不應該負責查詢資源或者其他依賴的共同作業物件。設定物件的工作應該由IoC容器負責，“查詢資源”的邏輯應該從應用元件的程式碼中抽取出來，交給IoC容器負責。容器全權負責元件的裝配，它會把符合依賴關係的物件通過屬性（JavaBean中的setter）或者是構造器傳遞給需要的物件

優勢：

①查詢定位元運算與應用程式碼完全無關

②不依賴於容器的API，可以很容易地在任何容器以外使用應用物件

③不需要特殊的介面，絕大多數物件可以做到完全不必依賴容器

以上就是深入瞭解Spring控制反轉IOC原理的詳細內容，更多關於Spring控制反轉IOC的資料請關注it145.com其它相關文章！