Spring IOC 入门

一、IOC

IOC的全称是 Inversion of Control，中文翻译为 "控制反转"，它是一种设计思想，核心是颠覆了传统的对象创建和依赖管理方式。

1.控制反转

"控制"在这里指的是对象的创建权、依赖的管理控制权。

传统方式（无IOC）：

开发者在程序中直接 new 对象，手动管理所有依赖。比如你需要一个UserService，它依赖UserDao，你要自己创建：

// 传统方式：开发者手动控制对象创建和依赖
public class UserService {
    // 手动创建依赖对象
    private UserDao userDao = new UserDaoImpl();
    
    public void addUser() {
        userDao.add();
    }
}

// 使用时还要手动创建UserService
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        UserService userService = new UserService();
        userService.addUser();
    }
}

IOC方式（控制反转）：

把对象的创建、依赖注入、生命周期管理等"控制权"反转给容器（比如Spring容器），开发者只需要定义"需要什么"，而不用管"怎么创建"。

// IOC方式：开发者只声明依赖，容器负责创建和注入
public class UserService {
    // 声明依赖，不手动创建
    private UserDao userDao;
    
    // 提供构造器/setter，让容器注入依赖
    public UserService(UserDao userDao) {
        this.userDao = userDao;
    }
    
    public void addUser() {
        userDao.add();
    }
}

2.DI

DI（Dependency Injection，依赖注入）：IOC的实现方式，容器将依赖关系注入到对象中。

核心含义：**"注入"**是指由外部实体（IOC容器）在创建对象时，将其所依赖的对象通过构造函数、Setter方法或接口等方式"传递"（注入）给它。

DI是实现IOC思想的具体技术手段。它明确了"反转"的具体方式：通过"注入"来提供依赖。

3.IOC容器（实现IOC/DI的框架组件）

IOC容器（在 Spring 中就是 ApplicationContext）是具体干活的角色。它的核心工作是：

1. 创建和管理对象
2. 管理对象的生命周期
3. 自动注入依赖

4.IOC的优点

1. 解耦：类与类之剑不再直接依赖
2. 简化开发：无需手动管理对象的创建和依赖
3. 便于测试：可以轻松替换依赖为模拟对象
4. 统一管理：容器统一管理对象的生命周期

二、Spring IOC

Spring IOC 是 "IOC 思想" 的Java落地实现，Spring 框架把 IOC 思想变成了可以直接使用的工具（Spring IOC 容器）。

1.配置方式

1.1.XML配置（传统方式）

<!-- applicationContext.xml -->
<beans>
    <!-- 定义Bean -->
    <bean id="userService" class="com.example.UserServiceImpl">
        <!-- 属性注入 -->
        <property name="userDao" ref="userDao"/>
    </bean>
    
    <bean id="userDao" class="com.example.UserDaoImpl"/>
</beans>

1.2.注解配置（推荐）

@Component  // 标识为Spring组件
public class UserServiceImpl implements UserService {
    
    @Autowired  // 自动注入依赖
    private UserDao userDao;

    public void addUser() {
        userDao.add();
    }
}

@Repository  // 数据访问层组件
public class UserDaoImpl implements UserDao {
    // ...
}

1.3.Java配置类

@Configuration  // 声明为配置类
@ComponentScan("com.example")  // 扫描组件
@PropertySource("classpath:app.properties")  // 加载配置文件
public class AppConfig {
    
    @Bean  // 声明Bean
    public UserService userService() {
        return new UserServiceImpl(userDao());
    }
    
    @Bean
    public UserDao userDao() {
        return new UserDaoImpl();
    }
}

2.Bean的声明

控制反转是将对象的控制权交给Spring的IOC容器，由IOC容器创建和管理对象，IOC容器创建的对象称为Bean对象。

要把某个对象交给IOC容器管理，需要在类上添加 @Component 注解。

@Component 及其衍生注解：

注解	说明	位置
@Component	声明bean的基础注解	不属于以下三类时，用此注解
@Controller	@Component的衍生注解	标注在控制层类上
@Service	@Component的衍生注解	标注在业务层类上
@Repository	@Component的衍生注解	标注在数据访问层类上

声明Bean的时候，可以通过注解的value属性指定Bean的名字，如果没有指定，默认为 类名 首字母小写。

3.组件扫描

通过注解声明的Bean想要生效，还需要被组件扫描注解 @ComponentScan 扫描。@ComponentScan 注解主要用于启动类（@SpringBootApplication）、配置类（@Configuration）。

隐式使用

当使用 @SpringBootApplication 注解时，它已经包含了 @ComponentScan 注解，默认会扫描主类所在包及其子包：

// 等价于：
@SpringBootConfiguration
@EnableAutoConfiguration
@ComponentScan
public class Application {
    // ...
}

显示指定扫描路径

如果组件不在默认包下，需要显示指定：

@ComponentScan(basePackages = {
    "com.example.service",
    "com.example.repository",
    "com.example.controller"
})

4.依赖注入

依赖注入的常见方式，有以下三种：

4.1.构造器注入（推荐）

@Service
public class UserService {
    private final UserDao userDao;
    
    // @Autowired 可省略（Spring 4.3+）
    public UserService(UserDao userDao) {
        this.userDao= userDao;
    }
}

• 优点：能清晰地看到类的依赖关系、提高了代码的安全性。
• 缺点：代码繁琐、如果构造参数过多，可能会导致构造函数臃肿。

4.2.Setter注入

@Service
public class UserService {
    private UserDao userDao;
    
    @Autowired
    public void setUserService(UserDao userDao) {
        this.userDao= userDao;
    }
}

• 优点：保持了类的封装性，依赖关系更清晰。
• 缺点：需要额外编写setter方法，增加了代码量。

4.3.属性注入（不推荐，测试时使用）

@Service
public class UserService {
    @Autowired
    private UserDao userDao;
}

• 优点：代码简洁、方便快速开发。
• 缺点：隐藏了类之间的依赖关系、可能会破坏类的封装性。

5.Bean的作用域

@Component
@Scope("singleton")  // 默认，单例模式，整个容器中只有一个实例
public class SingletonBean { }

@Component
@Scope("prototype")  // 原型模式，每次获取都创建新实例
public class PrototypeBean { }

@Component
@Scope("request")    // 每个HTTP请求一个实例
public class RequestBean { }

@Component
@Scope("session")    // 每个HTTP Session一个实例
public class SessionBean { }