【Spring IoC】容器和IoC介绍以及IoC程序开发的优势

文章目录

• [Spring 是什么](#Spring 是什么)
• 什么是容器
• [什么是 IoC](#什么是 IoC)
• [IoC 介绍](#IoC 介绍)
• • 传统程序开发
  • • 解决方法
    • [IoC 程序开发](#IoC 程序开发)
    • [IoC 的优势](#IoC 的优势)

在前面中，我们学习了 Spring Boot 和 Spring MVC 的开发，可以完成一些基本功能的开发了，但是什么是 Spring 呢？Spring，Spring Boot，SpringMVC 又有什么关系呢？

Spring 是什么

通过前面的学习，我们知道了 Spring 是一个开源框架，他让我们的开发更加简单。他支持广泛的应用场景，有着活跃而庞大的社区，这也是 Spring 能后长久不衰的原因

但是这个概念相对来说是比较抽象的。我们用一句更具体的话来概括 Spring，那就是：Spring 是包含了众多工具方法的 IoC 容器

• 那问题来了，什么是容器？什么是 IoC 容器？

什么是容器

容器是用来容纳某种物品的（基本）装置。生活中的水杯，垃圾桶，冰箱等等这些都是容器。

我们想象，之前的内容中我们接触到了哪些容器?

• List/Map：数据存储容器
• Tomcat：Web 容器

什么是 IoC

IoC 是 Spring 的核心思想，也是常见的面试题。其实我们在前面已经使用过了 IoC，在类上面添加 @RestController 注解，就是把这个对象交给 Spring 管理，Spring 框架启动时就会加载该类。把对象交给 Spring 管理，就是 IoC 思想

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IoC：Inversion of Control（控制反转），也就是说 Spring 是一个"控制反转"的容器

什么是控制反转呢？

也就是控制权反转，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，现在不需要再及你选哪个创建，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，传统驾驶方式，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，可也是控制反转思想在生活动的实现

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 来处理

IoC 介绍

需求：造一台车

传统程序开发

我们的实现思路是这样的：

先设计轮子（Tire），然后根据轮子的大小设计底盘（Bottom），接着根据底盘设计车身（Framework），最后根据车身设计好整个汽车（Car）。这里就出现了一个"依赖"关系：汽车依赖车身，车身依赖底盘，底盘依赖轮子

public class NewCarExample {
	public static void main(String[] args) {
		Car car = new Car();
		car.run();	
	}
	
	/**
	 *汽车对象
	 */
	static class Car {  
	    private Framework framework;  
	    
	    public Car() {  
	        framework = new Framework();  
	        System.out.println("framework init...");  
	    } 
	    public void run() {  
	        System.out.println("car run...");  
	    }  
	}


	/**
	 *车身类
	 */
	 static class Framework {  
	    private Bottom bottom;  
	    
	    public Framework() {  
	        bottom = new Bottom();  
	        System.out.println("bottom init...");  
	    }  
	}	


	/**
 	*底盘类
 	*/
 	static class Bottom {  
	    private Tire tire;  
	  
	    public Bottom() {  
	        tire = new Tire();  
	        System.out.println("tire init...");  
	    }  
	}

	/**
 	*轮胎类
 	*/
 	public class Tire {  
	    private int size = 21;  
	  
	    public Tire() {  
	        System.out.println("tire size:" +size);  
	    }  
	}
}

这样的设计看起来没问题，但是可维护性却很低.

接下来需求有了变更: 随着对的⻋的需求量越来越⼤, 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，修改后的代码如下所⽰

修改之后, 其他调⽤程序也会报错, 我们需要继续修改

完整代码如下：

public class NewCarExample {
	public static void main(String[] args) {
		Car car = new Car(21);
		car.run();	
	}
	
	/**
	 *汽车对象
	 */
	static class Car {  
	    private Framework framework;  
	    
	    public Car(int size) {  
	        framework = new Framework(size);  
	        System.out.println("framework init...");  
	    } 
	    public void run() {  
	        System.out.println("car run...");  
	    }  
	}


	/**
	 *车身类
	 */
	 static class Framework {  
	    private Bottom bottom;  
	    
	    public Framework(int size) {  
	        bottom = new Bottom(size);  
	        System.out.println("bottom init...");  
	    }  
	}	


	/**
 	*底盘类
 	*/
 	static class Bottom {  
	    private Tire tire;  
	  
	    public Bottom(int size) {  
	        tire = new Tire(size);  
	        System.out.println("tire init...");  
	    }  
	}

	/**
 	*轮胎类
 	*/
 	public class Tire {  
	    private int size = 21;  
	  
	    public Tire(int size) {  
	    	this.size = size;
	        System.out.println("tire size:" +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.

程序的耦合度⾮常⾼(修改⼀处代码, 影响其他处的代码修改)

解决方法

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，我们把调用汽车的程序实例改造一下，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 NewCarExample {
	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(framewoek);
		car.run();	
	}
	
	/**
	 *汽车对象
	 */
	static class Car {  
	    private Framework framework;  
	    
	    public Car(Framework framework) {  
	        framework = new Framework();  
	        System.out.println("framework init...");  
	    } 
	    public void run() {  
	        System.out.println("car run...");  
	    }  
	}


	/**
	 *车身类
	 */
	 static class Framework {  
	    private Bottom bottom;  
	    
	    public Framework(Bottom bottom) {  
	        bottom = new Bottom();  
	        System.out.println("bottom init...");  
	    }  
	}	


	/**
 	*底盘类
 	*/
 	static class Bottom {  
	    private Tire tire;  
	  
	    public Bottom(Tire tire) {  
	        tire = new Tire();  
	        System.out.println("tire init...");  
	    }  
	}

	/**
 	*轮胎类
 	*/
 	public class Tire {  
	    private int size = 21;  
	  
	    public Tire(int size) {  
	    	this.size = size;
	        System.out.println("tire size:" +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 的优势

• 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

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

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.