Spring的IOC控制反轉詳解

Posted on by

1、什麼是 IOC？

IOC-Inversion of Control，即控制反轉。它不是什麼技術，而是一種設計思想。

傳統的創建對象的方法是直接通過 new 關鍵字，而 spring 則是通過 IOC 容器來創建對象，也就是說我們將創建對象的控制權交給瞭 IOC 容器。我們可以用一句話來概括 IOC：

IOC讓程序員不在關註怎麼去創建對象，而是關註與對象創建之後的操作，把對象的創建、初始化、銷毀等工作交給spring容器來做。

2、分享Bromon的blog上對IoC與DI淺顯易懂的講解

IoC（Inversion of Control，控制反轉）。這是spring的核心，貫穿始終。所謂IoC，對於spring框架來說，就是由spring來負責控制對象的生命周期和對象間的關系。這是什麼意思呢，舉個簡單的例子，我們是如何找女朋友的？常見的情況是，我們到處去看哪裡有長得漂亮身材又好的mm，然後打聽她們的興趣愛好、qq號、電話號、ip號、iq號………，想辦法認識她們，投其所好送其所要，然後嘿嘿……這個過程是復雜深奧的，我們必須自己設計和面對每個環節。傳統的程序開發也是如此，在一個對象中，如果要使用另外的對象，就必須得到它（自己new一個，或者從JNDI中查詢一個），使用完之後還要將對象銷毀（比如Connection等），對象始終會和其他的接口或類藕合起來。

那麼IoC是如何做的呢？有點像通過婚介找女朋友，在我和女朋友之間引入瞭一個第三者：婚姻介紹所。婚介管理瞭很多男男女女的資料，我可以向婚介提出一個列表，告訴它我想找個什麼樣的女朋友，比如長得像李嘉欣，身材像林熙雷，唱歌像周傑倫，速度像卡洛斯，技術像齊達內之類的，然後婚介就會按照我們的要求，提供一個mm，我們隻需要去和她談戀愛、結婚就行瞭。簡單明瞭，如果婚介給我們的人選不符合要求，我們就會拋出異常。整個過程不再由我自己控制，而是有婚介這樣一個類似容器的機構來控制。Spring所倡導的開發方式就是如此，所有的類都會在spring容器中登記，告訴spring你是個什麼東西，你需要什麼東西，然後spring會在系統運行到適當的時候，把你要的東西主動給你，同時也把你交給其他需要你的東西。所有的類的創建、銷毀都由spring來控制，也就是說控制對象生存周期的不再是引用它的對象，而是spring。對於某個具體的對象而言，以前是它控制其他對象，現在是所有對象都被spring控制，所以這叫控制反轉。

3、Spring 容器創建對象的三種方式

第一步：創建工程，然後導入相應的 jar 包，如下圖：（詳情參見上面的源碼下載）

　　

第二步：創建測試對象 HelloIoc

package com.ys.ioc;
//這是測試對象，我們通過 IOC 來創建對象
public class HelloIoc {
    public void sayHello(){
        System.out.println("Hello IOC");
    }
}

傳統的創建對象的方法：new 關鍵字

//傳統的創建對象方法----new
    @Test
    public void testTradition(){
        HelloIoc hello = new HelloIoc();
        hello.sayHello();
    }

這裡通過 Spring 容器怎麼來創建呢？

第一種方法：利用默認的構造方法

在 src 目錄下新建 applicationContext.xml 文件，這是 spring 配置文件，添加如下代碼：

<?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">
    <!--
    創建對象的第一種方式：利用無參構造器
    id:唯一標識符
    class:類的全類名
      -->
    <bean id="helloIoc" class="com.ys.ioc.HelloIoc" ></bean>  
    <!-- 別名屬性  name：和bean的 id 屬性對應 -->
    <alias name="helloIoc" alias="helloIoc2"/>
</beans>

測試代碼：

/**
     *  Spring 容器利用構造函數創建對象
     */
    @Test
    public void testCreateObjectByConstrutor(){
        //1、啟動 spring 容器
        ApplicationContext context =
                new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
        //2、從 spring 容器中取出數據
        HelloIoc IOC = (HelloIoc) context.getBean("helloIoc");
        //3、通過對象調用方法
        IOC.sayHello();
        //利用配置文件 alias 別名屬性創建對象
        HelloIoc IOC2 = (HelloIoc) context.getBean("helloIoc2");
        IOC2.sayHello();
    }

我們可以在測試類 HelloIoc.java 中手動添加無參的構造方法，然後執行上面的測試代碼，會發現構造方法會在 sayHello()方法執行之前調用。

第二種方法：利用靜態工廠方法

首先創建靜態工廠類HelloStaticFactory.java

package com.ys.ioc;
public class HelloStaticFactory {
    public HelloStaticFactory(){
        System.out.println("HelloStaticFactory constructor");
    }
    //靜態工廠方法
    public static HelloIoc getInstances(){
        return new HelloIoc();
    }
}

接著在 applicationContext.xml 中進行如下配置：

<!--
        創建對象的第二種方式：利用靜態工廠方法
        factory-method：靜態工廠類的獲取對象的靜態方法
        class:靜態工廠類的全類名
      -->   
    <bean id="helloStaticFactory" factory-method="getInstances" class="com.ys.ioc.HelloStaticFactory"></bean>

編寫測試類：

/**
     * Spring 容器利用靜態工廠方法創建對象
     */
    @Test
    public void createObjectStaticFactory(){
        ApplicationContext context =
                new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
        HelloIoc staticFactory =
                (HelloIoc) context.getBean("helloStaticFactory");
        staticFactory.sayHello();
    }

註意：spring容器隻負責調用靜態工廠方法，而這個靜態工廠方法內部實現由程序員完成

第三種方法：利用實例工廠方法

首先創建實例工廠類HelloInstanceFactory .java

package com.ys.ioc;
public class HelloInstanceFactory {
    public HelloInstanceFactory(){
        System.out.println("實例工廠方法構造函數");
    }
    //利用實例工廠方法創建對象
    public HelloIoc getInstance(){
        HelloIoc instanceIoc = new HelloIoc();
        return instanceIoc;
    }
}

接著在 applicationContext.xml 中進行如下配置：

<!--
        創建對象的第三種方式：利用實例工廠方法
        factory-bean:指定當前Spring中包含工廠方法的beanID
        factory-method:工廠方法名稱
      --> 
    <bean id="instanceFactory" class="com.ys.ioc.HelloInstanceFactory"></bean> 
    <bean id="instance" factory-bean="instanceFactory" factory-method="getInstance"></bean>

最後編寫測試類：　　

/**
     * Spring 容器利用實例工廠方法創建對象
     */
    @Test
    public void createObjectInstanceFactory(){
        ApplicationContext context =
                new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
        HelloIoc staticFactory =
                (HelloIoc) context.getBean("instance");
        staticFactory.sayHello();
    }

4、Spring 容器創建對象的時機

第一種：默認情況下，啟動 spring 容器便創建對象（遇到bean便創建對象）

測試：

第一步：我們在 HelloIoc.java 中添加默認構造方法：

第二步：在 applicationContext.xml 文件中添加 bean（由於上面我們通過三種方式來創建對象瞭，裡面已經有三個bean瞭）

第三步：啟動 Spring 容器，查看無參構造函數的打印次數

控制臺打印結果如下：

 

第二種：在spring的配置文件bean中有一個屬性 lazy-init="default/true/false"

①、如果lazy-init為"default/false"在啟動spring容器時創建對象（默認情況）

②、如果lazy-init為"true",在context.getBean時才要創建對象

我們測試 lazy-init=“true”的情況　　

我們測試通過斷點調試：

然後繼續往下面執行：

　　

在第一種情況下可以在啟動spring容器的時候，檢查spring容器配置文件的正確性，如果再結合tomcat,如果spring容器不能正常啟動，整個tomcat就不能正常啟動。但是這樣的缺點是把一些bean過早的放在瞭內存中，如果有數據，則對內存來是一個消耗。

反過來，在第二種情況下，可以減少內存的消耗，但是不容易發現錯誤

5、spring的bean中的scope："singleton/prototype/request/session/globalsession"

一、默認scope的值是singleton，即產生的對象是單例的

applicationContext.xml 文件中配置：

bean id="helloIoc" scope="singleton" class="com.ys.ioc.HelloIoc" ></bean>

驗證：

//spring 容器默認產生對象是單例的 scope="singleton"
    @Test
    public void test_scope_single_CreateObject(){
        ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
        HelloIoc hello1 = (HelloIoc) context.getBean("helloIoc");
        HelloIoc hello2 = (HelloIoc) context.getBean("helloIoc");
        System.out.println(hello1.equals(hello2)); //true
    }

二、scope=“prototype”

多例模式，並且spring容器啟動的時候並不會創建對象，而是在得到 bean 的時候才會創建對象

applicationContext.xml 文件中配置：

<bean id="helloIoc" scope="prototype" class="com.ys.ioc.HelloIoc" ></bean>

驗證：

//spring 容器默認產生對象是單例的 scope="prototype"
    @Test
    public void test_scope_prototype_CreateObject(){
        ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
        HelloIoc hello1 = (HelloIoc) context.getBean("helloIoc");
        HelloIoc hello2 = (HelloIoc) context.getBean("helloIoc");
        System.out.println(hello1.equals(hello2)); //false
    }

總結：在單例模式下，啟動 spring 容器，便會創建對象；在多例模式下，啟動容器並不會創建對象，獲得 bean 的時候才會創建對象

6、Spring 容器生命周期

創建SpringLifeCycle.java

package com.ys.ioc;
/**
 * Spring 容器的生命周期
 * @author hadoop
 *
 */
public class SpringLifeCycle {
    public SpringLifeCycle(){
        System.out.println("SpringLifeCycle");
    }
    //定義初始化方法
    public void init(){
        System.out.println("init...");
    }
    //定義銷毀方法
    public void destroy(){
        System.out.println("destroy...");
    }
    public void sayHello(){
        System.out.println("say Hello...");
    }
}

applicationContext.xml

<!-- 生命周期 -->
    <bean id="springLifeCycle" init-method="init" destroy-method="destroy" class="com.ys.ioc.SpringLifeCycle"></bean>

測試：

//spring 容器的初始化和銷毀
    @Test
    public void testSpringLifeCycle(){
        ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
        SpringLifeCycle hello = (SpringLifeCycle) context.getBean("springLifeCycle");
        hello.sayHello();
        //銷毀spring容器
        ClassPathXmlApplicationContext classContext = (ClassPathXmlApplicationContext) context;
        classContext.close();
    }

控制臺打印如下：　　

分析：spring 容器的聲明周期

1、spring容器創建對象

2、執行init方法

3、調用自己的方法

4、當spring容器關閉的時候執行destroy方法

註意：當scope為"prototype"時，調用 close（） 方法時是不會調用 destroy 方法的

總結

本篇文章就到這裡瞭，希望能夠給你帶來幫助，也希望您能夠多多關註WalkonNet的更多內容!

推薦閱讀：