IoC和DI简介
IoC（Inversion of Control）是“控制反转”的意思。如何理解“控制反转”这个词呢？
首先我们需要知道反转的是什么，是由谁来控制。在Spring框架没有出现之前，在Java面向对象的开发中，开发者通过new关键字完成对Object的创建。Spring框架诞生后，是通过Spring容器来管理对象的，因此Object的创建是通过Spring来完成的。最终得出结论：控制反转指的是由开发者来控制创建对象变成了由Spring容器来控制创建对象，创建对象和销毁对象的过程都由Spring来控制。以Spring框架为开发基础的应用尽量不要自己创建对象，应全部交由Spring容器管理。
DI（Dependency Injection）称为依赖注入。在Java程序中，类与类之间的耦合非常频繁，如Class A需要依赖Class B的对象b。而基于Spring框架的开发，在Class A中不需要显式地使用new关键字新建一个对象b，只需在对象b的声明之上加一行注解@Autowired，这样在Class A用到b时，Spring容器会主动完成对象b的创建和注入。这就是Class A依赖Spring容器的注入。通过上面的解释，我们可以发现IoC和DI其实是同一概念从不同角度的解释。
在Spring框架中，
org.springframework.context.ApplicationContext接口代表Spring IoC容器，它负责实例化、配置和组装Beans。容器通过读取元数据的配置来获取对象的实例化，以及配置和组装的描述信息。元数据可以用XML、Java注解或Java配置代码表示应用的对象及这些对象之间的内部依赖关系。
Spring框架提供了几个开箱即用的ApplicationContext接口的实现类，如
Class-PathXmlApplicationContext、
FileSystemXmlApplicationContext和AnnotationConfig ApplicationContext等。在独立应用程序中，通常创建一个
ClassPathXmlApplication-Context或
FileSystemXmlApplicationContext实例对象来获取XML的配置信息。
开发者也可以指示容器使用Java注解或Java配置作为元数据格式，通过
Annotation-ConfigApplicationContext来获取Java配置的Bean。
元数据配置
1. 基于XML的配置
Spring框架最早是通过XML配置文件的方式来配置元数据的，示例代码如下：
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/bea
ns
https://www.springframework.org/schema/beans/spring
beans.xsd">
<bean id="userService"
class="com.spring.boot.UserService">
在src/main/resources目录下新建spring.xml文件，内容如上面的代码所示，
UserService实体类的声明代码如下：
//声明UserService类
public class UserService {
private Integer id;
//用户ID
private String name;
//用户名称
//getter和setter方法
public Integer getId() {
return id;
}
public void setId(Integer id) {
this.id = id;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
//打印属性值
public void getUser() {
System.out.println("id:"+this.id);
System.out.println("name:"+this.name);
}
}
以上代码声明了一个UserService类，并实现了属性id和属性name的setter和getter方法，通过getUser()方法打印属性值。编写测试代码，展示通过Spring上下文获取UserService对象，具体代码如下：
//测试类
public class SpringXmlTest {
public static void main(String[] args) {
//通过spring.xml获取Spring应用上下文
ApplicationContext context = new
ClassPathXmlApplication
Context("spring.xml");
UserService userService =
context.getBean("userService",
UserService.class);
userService.getUser();
//打印结果
}
}
打印结果：
id:1
name:zhangsan
在上面的示例代码中，
ClassPathXmlApplicationContext可以通过spring.xml文件获取UserService类的配置元数据，通过Spring容器的组装和实例化UserService类，最终正确调用getUser()方法打印出定义的属性值。
2. 基于Java注解的配置
从Spring 2.5开始，支持以Java注解的方式来配置Bean，如@Scope、@Service、@Component、@Controller、@Repository、@Autowired和@Resource等注解。
@Scope注解可以设置Bean的作用域。Spring容器实例化的对象默认是单例的，如果想要修改作用域，可以通过@Scope注解进行修改。表1.1中列出了@Scope注解使用的一些作用域。
表1.1 @Scope注释的作用域
request、session、application和websocket作用域只在Web应用环境中使用。在普通的Spring IoC容器里只有singleton和prototype两种作用域，其他的设置会抛出异常。
下面改造基于XML配置元数据的例子，将其改成基于Java注解的方式来注入Bean，具体代码如下：
//注解的方式声明UserService
@Service
public class UserService {
private Integer id;
//用户ID
private String name;
//用户名称
//getter和setter方法
public Integer getId() {
return id;
}
public void setId(Integer id) {
this.id = id;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
//属性值打印
public void getUser() {
System.out.println("id:"+this.id);
System.out.println("name:"+this.name);
}
}
上面的代码在UserService类中加了一个@Service注解，spring.xml配置文件不再使用。下面增加一个注解类，添加@ComponentScan注解，代码如下：
//@ComponentScan注解用来扫描UserService类
@ComponentScan("com.spring.boot")
public class SpringAnnotationTest {
}
@ComponentScan注解的值是com.spring.boot，说明Spring容器可以自动扫描这个包路径下可管理的类，并对该类进行实例化。添加测试类代码如下：
@ComponentScan("com.spring.boot")
public class SpringAnnotationTest {
public static void main(String[] args) {
//通过注解类获取应用上下文
ApplicationContext context = new
AnnotationConfigApplication
Context(SpringAnnotationTest.class);
//获取UserService对象
UserService userService =
context.getBean(UserService.class);
userService.setId(1);
userService.setName("zhangsan");
userService.getUser();
//调用方法，打印属性值
}
}
打印结果：
id:1
name:zhangsan
通过
AnnotationConfigApplicationContext类可以获取被@Service注解的User-Service实例化对象，并正确打印属性值。通过Java注解的方式同样完成了实例的初始化，说明XML配置方式可以完全被替换。
3. 基于Java配置的示例
从Spring 3.0开始，Spring框架开始支持基于Java的方式来配置元数据，如@Configuration、@Bean、@Import和@Profile等注解。
@Configuration注解一般用来配置类，配置类中可以使用@Bean注解来声明某个类的初始化操作；@Import注解可以导入由@Configuration注解的配置类；@Profile注解可以根据不同环境生成不同的实例。
下面改造基于Java注解的案例，给出一个基于Java配置的示例。UserService类去掉@Service注解后，将变成普通的Bean。
UserService类的声明代码如下：
//声明UserService类
public class UserService {
private Integer id;
//用户ID
private String name;
//用户名称
public Integer getId() {
return id;
}
public void setId(Integer id) {
this.id = id;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
//属性值打印
public void getUser() {
System.out.println("id:"+this.id);
System.out.println("name:"+this.name);
}
}
新增配置类，代码如下：
//基于@Configuration注解生成UserService对象
@Configuration
public class SpringConfigTest {
@Bean
public UserService userService() {
return new UserService();
}
}
SpringConfigTest类由@Configuration注解，表明这个类是个配置类。由@Bean注解的userService()方法返回了UserService类的实例。添加测试类代码如下：
@Configuration
public class SpringConfigTest {
@Bean
public UserService userService() {
return new UserService();
}
public static void main(String[] args) {
//通过配置类获取Spring应用上下文
ApplicationContext context = new
AnnotationConfigApplication
Context(SpringConfigTest.class);
UserService userService =
context.getBean(UserService.class);
userService.setId(1);
userService.setName("zhangsan");
userService.getUser();
//打印属性值
}
}
打印结果：
id:1
name:zhangsan
从上面的例子看，基于Java配置实例化对象的方式不再需要对spring.xml的依赖。基于Java注解或Java配置来管理Bean的方式已经是当今编程的流行方式。后文介绍Spring Boot时，还会介绍一些新的注解或配置方式。
本文给大家讲解的内容是控制反转——Spring IoC容器的理念；
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