springboot ioc 控制反转入门与实战

Spring Boot3 IOC 项目地址

https://gitee.com/supervol/loong-springboot-study

（记得给个start，感谢）

IOC 概述

在 Spring Boot 3 中，IOC（Inversion of Control，控制反转）是核心思想之一，它彻底改变了传统 Java 开发中对象创建和依赖管理的方式，极大地降低了代码耦合度，提升了系统的可维护性和扩展性。

IOC 核心概念

IOC 的本质是将对象的创建权、依赖关系的管理交给 Spring 容器，而非由开发者在代码中手动 new 对象或维护依赖。这种 "反转" 体现在：

传统开发：开发者主动控制对象创建（如UserService service = new UserService()）和依赖注入（如service.setDao(new UserDao())）。
IOC 模式：Spring 容器负责创建对象（Bean），并根据配置自动将依赖对象 "注入" 到目标对象中，开发者只需声明 "需要什么"，无需关心 "如何获取"。

IOC 与 DI 的关系

DI（Dependency Injection，依赖注入）是 IOC 的具体实现方式。

IOC 是思想：强调 "反转控制"（将对象管理权交给容器）。
DI 是手段：容器通过构造器、setter 方法等方式，将依赖对象 "注入" 到目标对象中，完成依赖关系绑定。

IOC 示例

请参考项目地址中 springboot-ioc/springboot-ioc-demo 模块代码。

IOC 使用

Spring Boot 3 基于 Spring Framework 6，简化了 IOC 容器的配置（无需 XML，全注解驱动），核心步骤如下：

定义 Bean

让容器管理对象，Spring 通过注解识别需要管理的对象（Bean），常用注解：

@Component：通用注解，标识一个类为 Spring 管理的 Bean（适用于普通组件）。
@Service：标注业务逻辑层（Service）的 Bean（语义化注解，本质是@Component）。
@Controller：标注控制层（MVC 中的 Controller）的 Bean。
@Repository：标注数据访问层（DAO）的 Bean，还会自动处理数据库操作异常。

示例：定义 Service 层 Bean

复制代码

// 业务逻辑层，@Service标识为Spring管理的Bean
@Service
public class UserService {
    // 后续通过DI注入依赖
    private final UserDao userDao;

    // 构造器注入（推荐）
    public UserService(UserDao userDao) {
        this.userDao = userDao;
    }

    public String getUserInfo() {
        return userDao.queryUser();
    }
}

示例：定义 DAO 层 Bean

复制代码

// 数据访问层，@Repository标识为Spring管理的Bean
@Repository
public class UserDao {
    public String queryUser() {
        return "用户信息：张三";
    }
}

依赖注入（DI）

容器自动注入依赖，Spring 提供多种注入方式，推荐构造器注入（更符合单一职责，且避免空指针问题）。

（1）构造器注入（推荐）

通过类的构造方法，容器自动传入依赖的 Bean（如上面UserService中注入UserDao）。

（2）Setter 方法注入

通过 setter 方法注入依赖，需配合@Autowired注解：

复制代码

@Service
public class UserService {
    private UserDao userDao;

    // Setter注入
    @Autowired
    public void setUserDao(UserDao userDao) {
        this.userDao = userDao;
    }
}

（3）字段注入（不推荐）

直接在字段上使用@Autowired注入，缺点是无法通过构造器保证依赖非空，且不利于单元测试：

复制代码

@Service
public class UserService {
    // 字段注入（不推荐）
    @Autowired
    private UserDao userDao;
}

启动容器并使用 Bean

Spring Boot 通过@SpringBootApplication注解启动容器，该注解包含：

@ComponentScan：自动扫描当前包及子包下的@Component（含@Service、@Controller等）注解类，将其注册为 Bean。

示例：启动类与使用 Bean

复制代码

// 启动类，@SpringBootApplication标识Spring Boot应用入口
@SpringBootApplication
public class IocDemoApplication {
    public static void main(String[] args) {
        // 启动Spring容器，返回ApplicationContext（容器上下文）
        ApplicationContext context = SpringApplication.run(IocDemoApplication.class, args);

        // 从容器中获取UserService Bean
        UserService userService = context.getBean(UserService.class);

        // 调用Bean的方法（依赖已由容器自动注入）
        System.out.println(userService.getUserInfo()); // 输出：用户信息：张三
    }
}

自定义 Bean

非 @Component 注解类，如果需要将第三方类（如RedisTemplate）或未加@Component的类注册为 Bean，可通过@Configuration+@Bean实现：

复制代码

// 配置类，@Configuration标识为配置类
@Configuration
public class CustomConfig {

    // @Bean：将方法返回值注册为Spring容器中的Bean，默认名称为方法名
    @Bean
    public RedisUtil redisUtil() {
        return new RedisUtil(); // 假设RedisUtil是第三方工具类
    }
}

// 使用自定义Bean
@Service
public class OrderService {
    private final RedisUtil redisUtil;

    // 注入自定义的RedisUtil Bean
    public OrderService(RedisUtil redisUtil) {
        this.redisUtil = redisUtil;
    }
}

Bean 的作用域

默认情况下，Spring 容器中的 Bean 是单例（singleton） （整个容器中只有一个实例）。可通过@Scope指定其他作用域：

@Scope("prototype")：多例，每次获取 Bean 时创建新实例。
@Scope("request")：Web 环境中，每个请求对应一个实例。
@Scope("session")：Web 环境中，每个会话对应一个实例。

示例：多例 Bean

复制代码

@Service
@Scope("prototype") // 多例模式
public class CartService {
    // ...
}

IOC 的优势

解耦：对象创建与依赖管理交给容器，避免硬编码依赖（如new UserService(new UserDao())）。
可维护性：集中管理 Bean 的生命周期和依赖，修改依赖只需调整配置。
可测试性：便于替换依赖（如测试时用 Mock 对象替换真实 DAO）。
灵活性：通过作用域、懒加载等配置，灵活控制 Bean 的创建时机和生命周期。

总结

Spring Boot 3 的 IOC 通过注解驱动简化了 Bean 的定义和依赖管理，核心是 "将控制权交给容器"。实际开发中，推荐使用@Service、@Repository等语义化注解定义 Bean，通过构造器注入 管理依赖，配合@Configuration+@Bean处理自定义 Bean，充分发挥 IOC 的解耦优势。