一、概述

• Spring是一個輕量級的開源JavaEE框架

• Spring可以解決企業(yè)應(yīng)用開發(fā)的復(fù)雜性

• Spring兩大核心部分：IoC和AOP

• 特點(diǎn)：

  • 方便解耦，簡化開發(fā)

  • AOP編程支持

  • 方便程序測試

  • 方便和其他框架整合

  • 方便事務(wù)操作

  • 降低API開發(fā)難度

IoC和AOP是Spring的核心，咱們就從這兩個倆分析其原理，入門案例這里就不寫了，直接進(jìn)入主題，先來講述IoC，下篇文章將講述AOP

二、IoC解耦推導(dǎo)

我們都知道，IoC是控制反轉(zhuǎn)，通俗講就是把對象創(chuàng)建和對象之間的調(diào)用交給Spring管理，通過簡單的xml配置就可以創(chuàng)建和調(diào)用對象，其主要目的就是解耦，降低代碼之間的耦合度，咱們就從傳統(tǒng)方式到IoC來一步一步講述怎樣把耦合度降到最低。

所謂解耦就是降低類之間的依賴和方法之間的依賴

1. 傳統(tǒng)直接調(diào)用對象

在我們傳統(tǒng)的開發(fā)方式中，是直接采取new對象的方式創(chuàng)建對象，經(jīng)常可以看到service調(diào)用dao這樣的代碼，如果是直接調(diào)用，我們來看看是怎么樣子的，創(chuàng)建UserService和UserDao ，通過UserService調(diào)用UserDao：

// UserDao1類public class UserDao1 { ? ?public void say(){ ? ? ? ?System.out.println("I am userDao1"); ? }}// UserService類，調(diào)用UserDao1類中的方法public class UserService { ? ?public void getUser(UserDao1 userDao1){ ? ? ? ?userDao1.say(); ? }}

在上面的代碼中，是最傳統(tǒng)的調(diào)用方式，通過service調(diào)用dao，可以得到我們想要的結(jié)果，打印出：“I am userDao1”，但是，突然，產(chǎn)品經(jīng)理想要UserDao2一個新的類也可以在UserService中進(jìn)行調(diào)用，這個時候，就需要將代碼改為如下：

// UserDao1類public class UserDao1 { ? ?public void say(){ ? ? ? ?System.out.println("I am userDao1"); ? }}// UserDao2類public class UserDao2 { ? ?public void say(){ ? ? ? ?System.out.println("I am userDao2"); ? }}// UserService類，調(diào)用UserDao1和UserDao2類中的方法public class UserService { ? ?public void getUser(UserDao1 userDao1){ ? ? ? ?userDao1.say(); ? } ? ? ? ?public void getUser(UserDao2 userDao2){ ? ? ? ?userDao2.say(); ? }}

可以看到，我們不僅要新建一個UserDao2類，還需要修改UserService中的代碼，萬一，突然，產(chǎn)品經(jīng)理想把UserDao3、UserDao4、UserDao5.....這樣具有相同功能的類也在userService中作為參數(shù)進(jìn)行調(diào)用，新建這些類倒還好，避免不了，問題是還要修改UserService類，簡直頭大....

其實，上面的代碼中，UserService就和要調(diào)用的dao類具有一種很強(qiáng)的聯(lián)系，我們把這種聯(lián)系稱為強(qiáng)耦合關(guān)系，這種強(qiáng)耦合關(guān)系是不利于開發(fā)的，因此我們需要解耦，首先想到的便是使用接口進(jìn)行解耦，也就是面向接口編程。

2. 接口解耦

將上面的代碼進(jìn)行修改，將UserDao定義為接口，然后去實現(xiàn)這個接口，再進(jìn)行調(diào)用，如下：

// UserDao接口public interface UserDao { ? ?void say();}// 接口實現(xiàn)類UserDao1public class UserDaoImpl1 implements UserDao { ? ?@Override ? ?public void say() { ? ? ? ?System.out.println("I am userDao1"); ? }}// 接口實現(xiàn)類UserDao2public class UserDaoImpl2 implements UserDao { ? ?@Override ? ?public void say() { ? ? ? ?System.out.println("I am userDao2"); ? }}// UserService中進(jìn)行調(diào)用public class UserService { ? ?public void getUser(UserDao userDao){ ? ? ? ?userDao.say(); ? }}

在上面的代碼中，我們可以看到，UserService類中g(shù)etUser方法參數(shù)可以是UserDao1類型的，也可以是UserDao2類型的，不像之前的代碼，只能是指定的UserDao。這時，UserService和UserDao1、UserDao2聯(lián)系的就沒那么緊密了，這是一種弱耦合關(guān)系，通過接口來進(jìn)行解耦。

但是仔細(xì)查看上面的代碼，你會發(fā)現(xiàn)，接口和實現(xiàn)類之間還是存在強(qiáng)耦合關(guān)系，在面向接口編程中，我們常常會看到類似這樣的代碼：

UserDao userDao = new UserDaoImpl1();

假設(shè)現(xiàn)在不用這個UserDaoImpl1了，而改用UserDao的另一個實現(xiàn)類UserDaoImpl2，代碼就要改為如下：

UserDao userDao = new UserDaoImpl2();

這樣也就是接口和實現(xiàn)類出現(xiàn)了耦合，為了進(jìn)一步解耦，我們就使用下面的工廠模式。

3. 工廠模式解耦

工廠的意思也就是一個批量制造同樣規(guī)格(規(guī)格也就是接口類所提供好的規(guī)范)類的類，所謂的工廠模式也就是將所有的創(chuàng)建對象任務(wù)交給了一個“中間人”，也就是工廠類來實現(xiàn)，要想使用對象，直接找工廠類，實現(xiàn)類必須要從工廠中取出來。對工廠模式有疑問的可以參考我之前的文章：Java 中設(shè)計模式 之 工廠模式

而要使用工廠模式進(jìn)行解耦，我們需要先將創(chuàng)建對象交給工廠類：

// 工廠類public class BeanFactory { ? ?// 創(chuàng)建并返回UserDaoImpl1 ? ?public static UserDao getUserDao1(){ ? ? ? ?return new UserDaoImpl1(); ? } ? ?// 創(chuàng)建并返回UserDaoImpl2 ? ?public static UserDao getUserDao2(){ ? ? ? ?return new UserDaoImpl2(); ? }}

將創(chuàng)建對象交給工廠類，調(diào)用關(guān)系就轉(zhuǎn)變?yōu)槿缦?#xff1a;

UserDao userDao = new UserDaoImpl1(); ?===> ?UserDao userDao1 = BeanFactory.getUserDao1();UserDao userDao = new UserDaoImpl2(); ?===> ?UserDao userDao2 = BeanFactory.getUserDao2();

這樣一來，我們創(chuàng)建對象只需要調(diào)用工廠類BeanFactory中的方法即可，調(diào)用時不是直接通過接口，而是通過工廠類，將創(chuàng)建對象交給了工廠類，就降低了接口和實現(xiàn)類之間的耦合。

上面的方法雖然降低了接口和實現(xiàn)類之間的耦合度，但是，這樣接口和工廠類之間就產(chǎn)生了耦合，為了再次解耦，我們引入了反射+xml配置文件的方式進(jìn)行再次解耦。

4. xml 配置 + 反射 + ?工廠解耦(IoC底層的實現(xiàn))

使用xml配置文件

<bean id="userDao" class="**.UserDaoImpl">

工廠類

class BeanFactory { ? ?public static UserDao getUserDao(String id) { ? ? ? ?// String className = 解析配置文件xml 拿到id對應(yīng)的class ? ? ? ?// 反射 ? ? ? ?class clazz = class.forName(className); ? ? ? ?return clazz.newInstance(); ? }}

可以看到，在這個工廠類中，并沒有直接像上面那樣直接new對象，而是使用了xml解析和反射方式創(chuàng)建對象，分析如下：

• 通過xml解析獲取對象中屬性的值

• 通過反射得到字節(jié)碼文件

• 通過字節(jié)碼文件創(chuàng)建對象

這樣的話如果我們需要改UserDao的實現(xiàn)類的類型，我們可以直接在配置文件中修改，就不需要修改代碼，這就是IoC的解耦。

三、IoC 原理理解

以下部分是開濤這位技術(shù)牛人對Spring框架的IOC的理解，寫得非常通俗易懂，原文地址：http://jinnianshilongnian.iteye.com/blog/1413846

1. IoC是什么

IoC：Inversion of Control(控制反轉(zhuǎn))，這不是什么技術(shù)，而是一種設(shè)計思想，在java開發(fā)中，IoC意味著將你設(shè)計好的對象交給容器，而不是傳統(tǒng)的在你的對象內(nèi)部直接控制，如何理解好Ioc呢？理解好IoC的關(guān)鍵是要明確“誰控制誰，控制什么，為何是反轉(zhuǎn)(有反轉(zhuǎn)就應(yīng)該有正轉(zhuǎn)了)，哪些方面反轉(zhuǎn)了”，那我們來深入分析一下：

• 誰控制誰，控制什么：傳統(tǒng)Java SE程序設(shè)計，我們直接在對象內(nèi)部通過new進(jìn)行創(chuàng)建對象，是程序主動去創(chuàng)建依賴對象；而IoC是有專門一個容器來創(chuàng)建這些對象，即由IoC容器來控制對 象的創(chuàng)建；誰控制誰？當(dāng)然是IoC 容器控制了對象；控制什么？那就是主要控制了外部資源獲取(不只是對象包括比如文件等)

• 為何是反轉(zhuǎn)，哪些方面反轉(zhuǎn)了：有反轉(zhuǎn)就有正轉(zhuǎn)，傳統(tǒng)應(yīng)用程序是由我們自己在對象中主動控制去直接獲取依賴對象，也就是正轉(zhuǎn)；而反轉(zhuǎn)則是由容器來幫忙創(chuàng)建及注入依賴對象；為何是反轉(zhuǎn)？因為由容器幫我們查找及注入依賴對象，對象只是被動的接受依賴對象，所以是反轉(zhuǎn)；哪些方面反轉(zhuǎn)了？依賴對象的獲取被反轉(zhuǎn)了。

2. IoC能做什么

IoC 不是一種技術(shù)，只是一種思想，一個重要的面向?qū)ο缶幊痰姆▌t，它能指導(dǎo)我們?nèi)绾卧O(shè)計出松耦合、更優(yōu)良的程序。傳統(tǒng)應(yīng)用程序都是由我們在類內(nèi)部主動創(chuàng)建依賴對象，從而導(dǎo)致類與類之間高耦合，難于測試；有了IoC容器后，把創(chuàng)建和查找依賴對象的控制權(quán)交給了容器，由容器進(jìn)行注入組合對象，所以對象與對象之間是 松散耦合，這樣也方便測試，利于功能復(fù)用，更重要的是使得程序的整個體系結(jié)構(gòu)變得非常靈活。

其實IoC對編程帶來的最大改變不是從代碼上，而是從思想上，發(fā)生了“主從換位”的變化。應(yīng)用程序原本是老大，要獲取什么資源都是主動出擊，但是在IoC/DI思想中，應(yīng)用程序就變成被動的了，被動的等待IoC容器來創(chuàng)建并注入它所需要的資源了。

　　IoC很好的體現(xiàn)了面向?qū)ο笤O(shè)計法則之一—— 好萊塢法則：“別找我們，我們找你”；即由IoC容器幫對象找相應(yīng)的依賴對象并注入，而不是由對象主動去找。

3. IoC和DI

DI：DI—Dependency Injection，即“依賴注入”：組件之間依賴關(guān)系由容器在運(yùn)行期決定，形象的說，即由容器動態(tài)的將某個依賴關(guān)系注入到組件之中。依賴注入的目的并非為軟件系統(tǒng)帶來更多功能，而是為了提升組件重用的頻率，并為系統(tǒng)搭建一個靈活、可擴(kuò)展的平臺。通過依賴注入機(jī)制，我們只需要通過簡單的配置，而無需任何代碼就可指定目標(biāo)需要的資源，完成自身的業(yè)務(wù)邏輯，而不需要關(guān)心具體的資源來自何處，由誰實現(xiàn)。

　　理解DI的關(guān)鍵是：“誰依賴誰，為什么需要依賴，誰注入誰，注入了什么”，那我們來深入分析一下：

• 誰依賴于誰：當(dāng)然是應(yīng)用程序依賴于IoC容器；

• 為什么需要依賴：應(yīng)用程序需要IoC容器來提供對象需要的外部資源；

• 誰注入誰：很明顯是IoC容器注入應(yīng)用程序某個對象，應(yīng)用程序依賴的對象；

• 注入了什么：就是注入某個對象所需要的外部資源(包括對象、資源、常量數(shù)據(jù))。

　　IoC和DI有什么關(guān)系呢？其實它們是同一個概念的不同角度描述，由于控制反轉(zhuǎn)概念比較含糊(可能只是理解為容器控制對象這一個層面，很難讓人想到誰來維護(hù)對象關(guān)系)，所以2004年大師級人物Martin Fowler又給出了一個新的名字：“依賴注入”，相對IoC 而言，“依賴注入”明確描述了“被注入對象依賴IoC容器配置依賴對象”。

為了更好的理解，我找了一個例子：

一個人(Java實例，調(diào)用者)需要一把斧子(Java實例，被調(diào)用者)

在原始社會里，幾乎沒有社會分工；需要斧子的人(調(diào)用者)只能自己去磨一把斧子(被調(diào)用者)；對應(yīng)情形為：Java程序里的調(diào)用者自己創(chuàng)建被調(diào)用者，通常采用new關(guān)鍵字調(diào)用構(gòu)造器創(chuàng)建一個被調(diào)用者

進(jìn)入工業(yè)社會，工廠出現(xiàn)了，斧子不再由普通人完成，而在工廠里被生產(chǎn)出來，此時需要斧子的人(調(diào)用者)找到工廠，購買斧子，無須關(guān)心斧子的制造過程；對應(yīng)簡單工廠設(shè)計模式，調(diào)用者只需定位工廠，無須管理被調(diào)用者的具體實現(xiàn)

進(jìn)入“共產(chǎn)主義”社會，需要斧子的人甚至無須定位工廠，“坐等”社會提供即可；調(diào)用者無須關(guān)心被調(diào)用者的實現(xiàn)，無須理會工廠，等待Spring依賴注入

總之依賴注入的意思是你需要的東西不是由你創(chuàng)建的，而是第三方，或者說容器提供給你的。這樣的設(shè)計符合正交性，即所謂的松耦合。

IoC的底層原理就到這里，下一篇將講述AOP的底層原理

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的底层原理_Spring框架底层原理IoC的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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