[spring入门学习笔记][spring的IoC原理]

什么叫IoC

控制反转（Inversion of Control，缩写为IoC），是面向对象编程中的一种设计原则，可以用来减低计算机代码之间的耦合度。其中最常见的方式叫做依赖注入（Dependency Injection，简称DI），还有一种方式叫“依赖查找”（Dependency Lookup）。通过控制反转，对象在被创建的时候，由一个调控系统内所有对象的外界实体，将其所依赖的对象的引用传递给它。也可以说，依赖被注入到对象中。`

高内聚低耦合可以说是软件技术形态的终极目标。用学术界的话来说，软件的两个本质特性就是构造性和演化性，高内聚低耦合的设计能够让构造和演化都更加高效，比如：

• 开发更方便组织分工
• 代码更容易进行复用
• 更容易进行测试
• 软件演化有更好的灵活性，能快速响应需求变化，维护代价更小

软件设计各种技术的出现，无一不是朝着这个终极目标的努力。面向对象、基于组件（学术界称为构件）的软件开发、面向切面编程（AOP）、Java近些年流行的模块化方法（比如OSGi技术）等等，这些方法和技术的出现，无外乎都是为了让软件更加高内聚低耦合。与此同时，各路大神还提出各种软件设计原则和模式，来规范我们的软件形态。我们今天谈的IoC也是其中的一个大招。IoC（Inversion of Control​，控制反转）也称为依赖注入（Dependency Injection），作为Spring的一个核心思想，是一种设计对象之间依赖关系的原则及其相关技术。

先来看看字面上怎么来解释：当一个对象创建时，它所依赖的对象由外部传递给它，而非自己去创建所依赖的对象（比如通过new操作）。因此，也可以说在对象如何获取它的依赖对象这件事情上，控制权反转了。这便不难理解控制反转和依赖注入这两个名字的由来了。

一个场景

上面的解释听起来还是有点晦涩，让我们来看看具体的例子吧！

有个土豪老板，我们经常要出差，因此经常要订机票。定机票呢，可以通过去哪儿网订票，也可以通过携程订票。

我们马上可以想到可以通过三个类来表达这个场景，Boss，QunarBookingService，CtripBookingService。当然了，我们还应该提供一个BookingService接口，作为QunarBookingService，CtripBookingService的公共抽象。面向接口编程是面向对象设计的基本原则，如果这都不了解，赶紧先回去看GoF的《设计模式》第一章！

BookingService.java

package com.tianmaying.iocdemo;

public interface BookingService {
    void bookFlight();
}

QunarBookingService.java

package com.tianmaying.iocdemo;

public class QunarBookingService implements BookingService {
    public void bookFlight() {
        System.out.println("book fight by Qunar!");

    }
}

CtripBookingService.java

package com.tianmaying.iocdemo;

public class CtripBookingService implements BookingService {
    public void bookFlight() {
        System.out.println("book fight by Ctrip!");
    }
}

好了，土豪出门谈生意，得订机票了，Boss就琢磨着怎么订票呢，Boss比较了一下价格，这一次决定用去哪儿，对应的Boss的代码：

Boss.java

package com.tianmaying.iocdemo;

public class Boss {

    private BookingService bookingService;

    public Boss() {
        this.bookingService = new QunarBookingService();
    }

    public BookingService getBookingService() {
        return bookingService;
    }

    public void setBookingService(BookingService bookingService) {
        this.bookingService = bookingService;
    }

    public void goSomewhere() {
        bookingService.bookFlight();
    }

在Boss的构造函数中，将其orderService成员变量实例化为​QunarOrderService，goSomewhere()函数中就可以调用orderService的bookFlight方法了！

为了把这个场景Run起来，我们还需要一个main函数：

package com.tianmaying.iocdemo;

public class App {
    public static void main(String[] args) {
        bossGoSomewhere();
    }

    static void bossGoSomewhere() {
        Boss boss = new Boss();
        boss.goSomewhere();
    }
}

运行之后可以看到控制中可以打印出”book fight by Qunar!”了。

使用IoC的场景

在这个例子中，我们看到Boss需要使用OrderService，于是Boss自己实例化了一个QunarOrderService对象。同志们想想，身为土豪Boss，思考的都是公司战略的事儿，定个票还要自己选择通过什么方式来完成，这个Boss是不是当得实在太苦逼。

所以土豪赶紧给自己找了个美女秘书（别想歪!），Boss要出差时，只需要说一声他需要订票服务，至于是哪个服务，让美女秘书选好后告诉他即可（注入啊！注入！）。（别跟我较真说美女秘书直接把票送上就行！）

这样的话，Boss是不是一身轻松了？ 而这个美女秘书还是免费包邮的，这正是Spring扮演的角色！来看看使用Spring之后的代码。

<dependency>
    <groupId>org.springframework</groupId>
    <artifactId>spring-context</artifactId>
    <version>4.2.0.RELEASE</version>
</dependency>

QunarBookingService.java

package com.tianmaying.iocdemo;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
public class QunarBookingService implements BookingService {
    public void bookFlight() {
        System.out.println("book fight by Qunar!");

    }
}

这里我们使用Spring的@Component标注将QunarBookingService注册进Spring的Context，这样它就可以被注入到需要它的地方！相应地，创建QunarBookingService实例的责任也交给了Spring。我们说了，美女秘书帮你搞定嘛！

新建一个SmartBoss类，聪明的老板知道把选择订机票服务这样的杂事交给秘书来做。

SmartBoss.java

package com.tianmaying.iocdemo;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
public class SmartBoss {
    private BookingService bookingService;

    @Autowired
    public void setBookingService(BookingService bookingService) {
        this.bookingService = bookingService;
    }

    public BookingService getBookingService() {
        return bookingService;
    }

    public void goSomewhere() {
        bookingService.bookFlight();
    }
}

在上面的代码中，SmartBoss不再自己创建BookingService的实例，只是通过@Autowired标注告诉Spring小秘我需要一个BookingService!

调用代码因此也要做一些小修改，需要创建Spring的Context：

static void smartBossGoSomewhere() {
    AbstractApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(
            App.class);
    try {
        SmartBoss boss = context.getBean(SmartBoss.class);
        boss.goSomewhere();
    } finally {
        context.close();
    }
}

IoC的好处

回到正题，通过上面的例子，我们来看看IoC到底带来了哪些好处？

Boss没有和某个具体的BookingService类耦合到一起了，这样Boss的维护和演化就更加方便。想象一下，如果Boss需要改用CtripBookingService，这时也不需要修改Boss.java的代码，更换接口的实现非常方便，给Boss注入新的实现即可，轻松惬意。（当然，要做到热插拔还 需要进一步的工作，要么得玩转类加载器这玩意，或者借助OSGi这样的神器）。这也是典型的开放-封闭原则的例子，即对现有模块，功能扩展应该是开放的，而对其代码修改应该是封闭的，即能够做到不需要修改已有代码来扩展新的功能。

想象一下，如果Boss自己直接去实例化QunarBookingService，而QunarBookingService在另外一个Package中甚至另外一个Jar包中，你可得import进来才能使用，紧耦合啊！现在好了，Boss只依赖于抽象接口，测试更方便了吧，Mock一下就轻松搞定！Boss和QunarBookingService彼此不知道对方，Spring帮两者粘合在一起。

为什么IoC是个大招，因为它会自然而然得促进你应用一些好的设计原则，会帮助你开发出更加“高内聚低耦合”的软件。

IoC的实现

最后我们简单说说IoC是如何实现的。想象一下如果我们自己来实现这个依赖注入的功能，我们怎么来做？ 无外乎：

1. 读取标注或者配置文件，看看Boss依赖的是哪个OrderService，拿到类名
2. 使用反射的API，基于类名实例化对应的对象实例
3. 将对象实例，通过构造函数或者setter，传递给Boss

我们发现其实自己来实现也不是很难，Spring实际也就是这么做的。这么看的话其实IoC就是一个工厂模式的升级版！当然要做一个成熟的IoC框架，还是非常多细致的工作要做，Spring不仅提供了一个已经成为业界标准的Java IoC框架，还提供了更多强大的功能，所以大家就别去造轮子啦！希望了解IoC更多实现细节不妨通过学习Spring的源码来加深理解！