深入了解Spring控制反转IOC原理

  • 更新时间:2022-10-18 08:56:45
  • 编辑:梁鹏天

一、什么是Spring IOC容器

Spring是包含众多工具的IoC容器,控制反转即IoC,它有两个核心的功能:

①将对象(Bean)存储在容器(Spring)

②将对象(Bean)从容器(Spring)中取出来

【扩展:将对象存放到容器中的好处】

将对象存储在 IoC 容器相当于将以后可能⽤的所有工具制作好都放到仓库中,需要的时候直接取就行了,用完再把它放回到仓库。而new 对象的方式相当于,每次需要工具了,才现做,用完就扔掉了也不会保存,下次再用的时候还得重新做,这就是 IoC 容器和普通程序开发的区别

二、IOC有哪些优点

IOC 或 依赖注入把应用的代码量降到最低

它使应用容易测试,单元测试不再需要单例和JNDI查找机制

最小的代价和最小的侵入性使松散耦合得以实现

IOC容器支持加载服务时的饿汉式初始化和懒加载

三、控制反转(IOC)有什么作用

将创建对象的控制权交给Spring的IoC,以前需要程序员自己控制对象创建,现在交给Spring的IoC创建,如果需要使用需要通过DI(依赖注入)@Autowired自动注入

解耦,由容器去维护具体的对象,降低耦合度

【扩展:什么是解耦,代码示例】

解耦指的是解决了代码的耦合性,耦合性也可以换⼀种叫法叫程序相关性。这就好比我们打造⼀辆完整的汽车,如果所有的配件都是自己造,那么当客户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,我们自身身是不需要出力的

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

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();
  }
  //车类,把创建⼦类的⽅式,改为注⼊传递的⽅式
  static class Car {
    private Framework framework;
    public Car(Framework framework) {
      this.framework = framework;
    }
    public void run() {
      framework.init();
    }
  }
  //车身类
  static class Framework {
    private Bottom bottom;
    public Framework(Bottom bottom) {
      this.bottom = bottom;
    }
    public void init() {
    bottom.init();
    }
  }

四、IoC和DI有什么区别

IoC:控制反转,由主动new产生对象(耦合过高)转换成从外部提供对象,就是将对象的创建控制权从程序转移到了外部

DI:依赖注入,就是在程序运行期间,自动的将一个对象从Spring拿出来给当前类使用

区别:

IoC 是“目标”也是⼀种思想,而目标和思想只是⼀种指导原则,而 DI 就是具体的实现

例如: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,这就是具体的实现,就是 DI

五、Spring IoC的实现机制

1. 简单工厂:通过一个方法传入一个标识,生产对应对象

工厂模式案例:

public static void main(String[] arge){
  // 调用工厂方法,根据传入参数,返回一个对象
  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:反射就是在工厂模式getBean()方法中通过反射的方式来创建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;
    }
}

【扩展:反射是什么,反射的实现原理】

反射机制是在运行的状态,对于任何一个类,都能知道所有属性和方法,对于任何一个对象都能调用任意方法属性,所以反射就是将Java类的各种成分映射成一个个对象

①通过Class类的静态方法:forName(String className)(常用)获取Class对象

 try {
   Class stuClass3 = Class.forName("fanshe.Student");//注意此字符串必须是真实路径,就是带包名的类路径,包名.类名
   System.out.println(stuClass3 == stuClass2);//判断三种方式是否获取的是同一个Class对象
  } catch (ClassNotFoundException e) {
   e.printStackTrace();
  }

②通过反射获取构造方法并使用:

public class Student {
  //---------------构造方法-------------------
 //(默认的构造方法)
 Student(String str){
  System.out.println("(默认)的构造方法 s = " + str);
 }
 //无参构造方法
 public Student(){
  System.out.println("调用了公有、无参构造方法执行了。。。");
 }
 
 //有一个参数的构造方法
 public Student(char name){
  System.out.println("姓名:" + name);
 }
 //有多个参数的构造方法
 public Student(String name ,int age){
  System.out.println("姓名:"+name+"年龄:"+ age);//这的执行效率有问题,以后解决。
 }
 //受保护的构造方法
 protected Student(boolean n){
  System.out.println("受保护的构造方法 n = " + n);
 }
 //私有构造方法
 private Student(int age){
  System.out.println("私有的构造方法   年龄:"+ age);
 }
 
}

六、IoC支持哪些功能

Spring 的 IoC 设计支持以下功能:

1.依赖注入

2.依赖检查

3.自动装配

4.支持集合

5.指定初始化方法和销毁方法

6.支持回调某些方法(但是需要实现 Spring 接口,略有侵入)

其中,最重要的就是依赖注入,从 XML 的配置上说,即 ref 标签。对应 Spring RuntimeBeanReference 对象。

对于 IoC 来说,最重要的就是容器。容器管理着 Bean 的生命周期,控制着 Bean 的依赖注入

【扩展:解释Bean周期】下篇博客详细介绍

七、BeanFactory和ApplicationContext有什么区别

首先创建Spring上下文的时候,会使用BeanFactory和ApplicationContext两种方法

//先得到Spring上下文
  ApplicationContext context =
                new ClassPathXmlApplicationContext("spring-config.xml");//配置文件对应
 // 先得到 spring 获取 bean 的对象
  BeanFactory beanFactory =
                new XmlBeanFactory(new ClassPathResource("spring-config.xml"));

共同点:BeanFactory和ApplicationContext是Spring的两大核心接口,都可以当做Spring的容器。其中ApplicationContext是BeanFactory的子接口

区别:

①继承关系和功能:ApplicationContext是BeanFactory的子类,BeanFactory只是提供了基础操作Bean的方法,ApplicationContext除了继承了 BeanFactory 的所有功能之外,它还拥有独特的特性,还添加了对国际化⽀持,资源访问⽀持等

②性能:ApplicationContext 是⼀次性加载并初始化所有的 Bean 对象,而 BeanFactory是需要那个才去加载那个,因此更加轻量

八、ApplicationContext通常的实现是什么

FileSystemXmlApplicationContext :此容器从一个XML文件中加载beans的定义,XML Bean 配置文件的全路径名必须提供给它的构造函数

ClassPathXmlApplicationContext:此容器也从一个XML文件中加载beans的定义,这里,你需要正确设置classpath因为这个容器将在classpath里找bean配置

WebXmlApplicationContext:此容器加载一个XML文件,此文件定义了一个WEB应用的所有bean

九、依赖注入的方式,构造器依赖注入和 Setter方法注入的区别

依赖注入是时下最流行的IoC实现方式,依赖注入分为接口注入,Setter方法注入,和构造器注入,三种方式。其中接口注入由于在灵活性和易用性比较差,现在从Spring4开始已被废弃

1.构造器注入

将被依赖对象通过构造函数的参数注入给依赖对象,并且在初始化对象的时候注入。优点:对象初始化完成后便可获得可使用的对象。

缺点:当需要注入的对象很多时,构造器参数列表将会很长;不够灵活。若有多种注入方式,每种方式只需注入指定几个依赖,那么就需要提供多个重载的构造函数,麻烦

2.setter方法注入

lOC Service Provider通过调用成员变量提供的setter函数将被依赖对象注入给依赖类优点:灵活,可以选择性地注入需要的对象

缺点:依赖对象初始化完成后由于尚未注入被依赖对象,因此还不能使用

3.接口注入

依赖类必须要实现指定的接口,然后实现该接口中的一个函数,该函数就是用于依赖注入。该函数的参数就是要注入的对象

优点:接口注入中,接口的名字、函数的名字都不重要,只要保证函数的参数是要注入的对象类型即可。缺点:侵入行太强,不建议使用

【扩展:什么是侵入性?】

如果类A要使用月别人提供的一个功能,若为了使用这功能,需要在自己的类中增加额外的代码,这就是侵入性

区别:

十、依赖注入的基本原则和优点

依赖注入的基本原则:

应用组件不应该负责查找资源或者其他依赖的协作对象。配置对象的工作应该由IoC容器负责,“查找资源”的逻辑应该从应用组件的代码中抽取出来,交给IoC容器负责。容器全权负责组件的装配,它会把符合依赖关系的对象通过属性(JavaBean中的setter)或者是构造器传递给需要的对象

优势:

①查找定位操作与应用代码完全无关

②不依赖于容器的API,可以很容易地在任何容器以外使用应用对象

③不需要特殊的接口,绝大多数对象可以做到完全不必依赖容器

以上就是深入了解Spring控制反转IOC原理的详细内容,更多关于Spring控制反转IOC的资料请关注码农之家其它相关文章!

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