spring專題系列之IOC的理解和分析

根據時間安排，今天主要是對spring中IOC的理解。對於IOC的理解可以從以下幾個角度去分析。

什麼是IOC？如何使用案例來理解？
IOC有哪幾種實現方式？
IOC的底層實現過程是什麼？

根據這幾個角度，開始今天的故事，

1 什麼是IOC？

對於IOC的理解，主要是停留在概念和幾種注入的方式上，雖然知道其生命週期，但是對整個bean管理的宏觀角度，理解的不夠深刻。

IOC：控制反轉（Inversion of Control）容器，是一種設計思想。意味着將你設計好的對象交給容器控制。

1.1 什麼是依賴注入

這個概念的理解，我準備使用一個案例來表示。如果a類中包含了b類，就說明a類對b類產生了依賴。如一個人需要車，這就說人對車產生了依賴。

class User{ 
  Car car; 
  public User(){ 
    car=new Car(); 
  } 
}

上面這個案例，可以看到，在User類中，包含了Car類，也就說User類對Car類產生了依賴。

按照傳統的方式，User類如果想要使用Car基本上就是在內部new一個新對象即可。但是這樣做缺點很大，new的方式也就意味着User和Car產生了緊耦合。不利於大規模使用。於是使用了另外一種方式可以代替。那就是什麼時候用到Car，從外部直接傳遞過來就好。這樣的話，耦合性就大大降低了。再看下面這種形式是不是就好很多了。

class User{ 
  Car car; 
  public User(Car car){ 
    this.car=car; 
  } 
}

像這樣的方式就是依賴注入，也就是把依賴Car注入到了User中。

1.2 什麼是控制反轉

有了上面依賴注入的概念，再立即控制反轉就比較簡單了。

誰控制誰：傳統方式User是在內部new，現在我們通過依賴注入的方式注入依賴對象Car。現在spring出現了，發明了IOC，IOC裏面有一個容器，這些依賴對象全部交給容器去管理。也就是說這些依賴對象的控制權交給了容器。
如何反轉：傳統方式User是主動去new，這種方式是正轉。反轉是由容器來幫忙創建及注入依賴對象；

2 依賴注入的幾種形式

目前主要有五種注入方式：SET注入，構造器注入，靜態工廠，實例工廠。

本文直接使用網上的基本案例來實現。比如UserService依賴UserDao。先把UserDao定義好了，接下來看如何實現注入的。

public class UserDao {
    public String userLogin() {
        return  "userLogin()方法";
    }
}

下面看幾種依賴注入的幾種實現方式。

2.1 set注入

第一步：XML配置

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
    <bean id="userDao" class="com.xxx.demo.UserDao"></bean>
    <!-- setter注入 -->
    <bean id="userService" class="com.xxx.demo.UserService">
        <!--ref是對於外部bean對象引用，與被引用的bean對象的id保持一致-->
        <property name="userDao" ref="userDao"></property>
    </bean>
</beans>

第二步：set方式注入

public class UserService {
    //一定要提供屬性的setter方法
    private UserDao userDao;
    public void userlogin() {
        String res=userDao.userLogin();
        System.out.println(res);
    }
    public void setUserDao(UserDao userDao) {
        this.userDao = userDao;
    }
}

這種方式簡單易操作。

2.2 構造器注入

第一步：XML配置

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
    <bean id="userDao" class="com.xxx.demo.UserDao"></bean>
    <!-- 構造器注入 -->
    <bean id="userServiceV2" class="com.xxx.demo.UserServiceV2">
        <constructor-arg index="0" ref="userDao"></constructor-arg>
        <constructor-arg index="1" value="印度三哥"></constructor-arg>
    </bean>
</beans>

第二步：構造器注入

public class UserServiceV2 {
    private UserDao userDao;
    private String name;
    public void userlogin() {
        String res=userDao.userLogin();
        System.out.println(res);
        System.out.println(name);
    }
    public UserServiceV2(UserDao userDao,String name) {
        super();
        this.userDao = userDao;
        this.name = name;
    }
}

2.3 靜態工廠注入

第一步：XML配置

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
    <!-- 靜態工廠注入 -->
    <bean id="userDao01" class="com.xxx.demo.StaticFactory" factory-method="createuserDao"></bean>
    <bean id="userService01" class="com.xxx.demo.UserService">
        <property name="userDao" ref="userDao01"></property>
    </bean>
</beans>

第二步：定義靜態工廠

public class StaticFactory {
    public static UserDao createuserDao(){
        return new UserDao();
    }
}

第三部：靜態工廠注入

public class UserService {
    private UserDao userDao;
    public void userlogin() {
        String res=userDao.userLogin();
        System.out.println(res);
    }
    public void setUserDao(UserDao userDao) {
        this.userDao = userDao;
    }
}

2.4 實例化工廠

第一步：XML配置

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
    <!-- 實例化工廠 -->
    <bean id="instanceFactory" class="com.xxx.demo.InstanceFactory"></bean>
    <bean id="userDao3" factory-bean="instanceFactory" factory-method="createUserDao"></bean>
    <bean id="userService02" class="com.xxx.demo.UserService">
        <property name="userDao" ref="userDao3"></property>
    </bean>
</beans>

第二步：工廠注入

public class InstanceFactory {
    public UserDao createUserDao(){
        return new UserDao();
    }
}

以上就是幾種常見的注入方式。在開發中比較常用。知道了IOC的概念和幾種實現方式之後，下面主要探討IOC的底層實現原理。

3 IOC底層實現過程

以上的幾種注入方式，可能有個疑問，那就是bean是如何從xml，再到注入類中的呢？看下面這張圖

Spring IOC容器初始化的核心過程主要有四個步驟（還有一些如：後置加載器，國際化，事件廣播器等一些過程不展開）：

Bean定義的定位，Bean 可能定義在XML中，或者一個註解，或者其他形式。這些都被用Resource來定位，讀取Resource獲取BeanDefinition 註冊到 Bean定義註冊表中。
第一次向容器getBean操作會觸發Bean的創建過程,實列化一個Bean時 ,根據BeanDefinition中類信息等實列化Bean。
將實列化的Bean放到單列Bean緩存內。
此後再次獲取向容器getBean就會從緩存中獲取。

這張圖是核心的過程。這個過程是已經簡化了，具體的實現方式要設計到bean的生命週期的管理。安排到下一章節了。
spring的核心內容就是aop和ioc，知道了這倆是如何實現的之後，就是核心bean管理的核心實現，最後對配置文件進行介紹。

spring專題系列之IOC的理解和分析

1 什麼是IOC？

1.1 什麼是依賴注入

1.2 什麼是控制反轉

2 依賴注入的幾種形式

2.1 set注入

第一步：XML配置

第二步：set方式注入

2.2 構造器注入

第一步：XML配置

第二步：構造器注入

2.3 靜態工廠注入

第一步：XML配置

第二步：定義靜態工廠

第三部：靜態工廠注入

2.4 實例化工廠

第一步：XML配置

第二步：工廠注入

3 IOC底層實現過程

這麼多的bean，Spring是如何區分的？

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