Spring核心与设计思想 -- IoC与DI
- 一、Spring 是什么?
- 1.1 什么是容器?
- 1.2 什么是 IoC?
- 二、理解 IoC
- 2.1 传统程序开发的问题
- 2.2 分析
- 2.3 控制反转式程序开发
- 2.4 对比总结规律
- 2.5 理解 Spring IoC
- 三、DI 概念说明
一、Spring 是什么?
我们通常所说的 Spring 指的是 Spring Framework (Spring 框架),它是⼀个开源框架,有着活跃而庞大的社区,这就是它之所以能长久不衰的原因。Spring ⽀持⼴泛的应⽤场景,它可以让 Java 企业级的应用程序开发起来更简单。
⽤⼀句话概括 Spring:Spring 是包含了众多工具方法的 IoC 容器。
那么问题来了,什么是容器?什么又是 IoC 容器呢?
1.1 什么是容器?
顾名思义,容器是用来容纳某种物品的。
我们接触过的容器都有哪些?
- List/Map -> 数据存储容器
- Tomcat -> Web 容器
1.2 什么是 IoC?
IoC = Inversion of Control 翻译成中⽂是 “控制(权)反转” 的意思,也就是说 Spring 是⼀个 “控制反转” 的容器。怎么理解这句话呢?我们先从以下示例开始 ~
二、理解 IoC
2.1 传统程序开发的问题
假如,我们现在构建⼀辆 “车” 的程序,我们的实现思路是这样的:
构建⼀辆车 (Car Class),然而车需要依赖车身 (FrameWork Class),而车身需要依赖底盘 (Bottom Class),而底盘需要依赖轮胎 (Tire Class),最终程序的实现代码如下:(轮胎只有一个 size 属性)
package old;
/**
* 构建“车”
*/
public class Car {
private Framework framework;
public Car(int size) {
framework = new Framework(size);
}
public static void main(String[] args) {
int size = 15;
// 构建并运行车
Car car = new Car(size);
car.init();
}
// 运行
public void init() {
System.out.println("Car init.");
// 依赖 framework init() 方法
framework.init();
}
}
package old;
/**
* 车身
*/
public class Framework {
private Bottom bottom;
public Framework(int size) {
bottom = new Bottom(size);
}
public void init() {
System.out.println("Framework init.");
// 依赖 Bottom:init()
bottom.init();
}
}
package old;
/**
* 底盘
*/
public class Bottom {
private Tire tire;
public Bottom(int size) {
tire = new Tire(size); // 自己(创)造
}
public void init() {
System.out.println("Bottom init.");
// 依赖:Tire:init()
tire.init();
}
}
package old;
/**
* 轮胎
*/
public class Tire {
// 尺寸
private int size = 17;
// 材质...
// 花纹...
// 颜色...
// ...
public Tire(int size) {
this.size = size;
}
public void init() {
System.out.println("Tire size:" + size);
}
}
以上程序中,轮胎属性信息只有 size,然而随着对车的需求量越来越大,个性化需求也会越来越多,这时候我们就需要加工具有多个属性的轮胎。
而以上程序的问题是:添加轮胎属性时,即最底层代码改动之后,整个调用链上的所有代码 (所有类) 都需要修改。
2.2 分析
如何解决上述问题呢?
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。
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。
解耦指的是解决了代码的耦合性问题,耦合性换⼀种叫法为程序相关性。好的程序代码的耦合性 (代码之间的相关性) 是很低的 ~~
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,我们就要自己动手来改了;但如果我们是把轮胎外包出去,那么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。
2.3 控制反转式程序开发
基于以上思路,我们把调用汽车的程序示例改造⼀下,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:
package v2;
public class TireV2 {
private int size = 17;
private String color = "黑色";
public TireV2(int size, String color) {
this.size = size;
this.color = color;
}
public void init() {
System.out.println("Tire v2 size:" + size);
}
}
package v2;
public class BottomV2 {
private TireV2 tireV2;
public BottomV2(TireV2 tireV2) {
this.tireV2 = tireV2;
}
public void init() {
System.out.println("Bottom v2 init.");
tireV2.init();
}
}
package v2;
public class FrameworkV2 {
private BottomV2 bottomV2;
public FrameworkV2(BottomV2 bottomV2) {
this.bottomV2 = bottomV2;
}
public void init() {
System.out.println("Framework v2 init.");
bottomV2.init();
}
}
package v2;
/**
* 控制反转的车
*/
public class CarV2 {
private FrameworkV2 frameworkV2; // 依赖
public CarV2(FrameworkV2 frameworkV2) {
// frameworkV2 = new FrameworkV2(); // 自己创建(自己控制对象的生命周期)
this.frameworkV2 = frameworkV2; // Car 构造方法不会在创建
}
public void init() {
System.out.println("Car v2 init.");
// 依赖 framework:init()
frameworkV2.init();
}
}
启动类:
package v2;
public class App {
public static void main(String[] args) {
// 程序调用
int size = 15;
String color = "红色";
TireV2 tireV2 = new TireV2(size, color);
BottomV2 bottomV2 = new BottomV2(tireV2);
FrameworkV2 frameworkV2 = new FrameworkV2(bottomV2);
CarV2 carV2 = new CarV2(frameworkV2);
carV2.init();
}
}
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!
2.4 对比总结规律
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
传统代码是 Car 创建并控制了 Framework,Framework 创建并控制了 Bottom,依次往下…而改进之后的控制权发生了反转,不再是上级对象创建并控制下级对象了,而是下级对象注入当前对象中,下级不再由上级类控制了!这样即使下级类发生任何改变,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。
谁调用我,就把控制权交给谁!而不是自己来控制,不用自己去new对象
2.5 理解 Spring IoC
回到我们的主题 Spring,本⽂刚开始咱们就讲:Spring 是包含了多个工具方法的 IoC 容器,这就是对 Spring 最核心的总结。“集成多个工具方法”这事咱们以后慢慢再谈,那如何理解“Spring 是⼀个 IoC 容器”这句话呢?
既然 Spring 是⼀个 IoC(控制反转)容器,重点还在“容器”⼆字上,那么它就具备两个最基础的功能:
- 将对象存入到容器
- 从容器中取出对象
也就是说 学习 Spring 最核心的功能,就是学习将对象存入到 Spring 中,再从 Spring 中获取对象的过程 ~
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到的所有工具都制作好并放到仓库中,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。
Spring 是⼀个 IoC 容器,即 对象创建和销毁的权利都交给 Spring 来管理了,它本身又具备了存储对象和获取对象的能力。
三、DI 概念说明
谈到 IoC,不得不提的⼀个词就是 “DI”,DI 是 Dependency Injection 的缩写,翻译成中⽂是 “依赖注入” 的意思。
所谓依赖注入,就是由 IoC 容器在运行期间,动态地将某种依赖关系注入到对象之中。 所以,依赖注入(DI)和控制反转(IoC)是从不同的角度的描述的同⼀件事情,就是指通过引入 IoC 容器,利用依赖关系注⼊的方式,实现对象之间的解耦。
IoC 是“目标”也是⼀种思想,而目标和思想只是⼀种指导原则,最终还是要有可行的落地⽅案,而 DI 就属于具体的实现。
比如说我今天心情比较好,要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还是必胜客…?这就是具体的实现,就是 DI 。