1 何为 Spring?
Spring是一个开源的、轻量级的、面向企业级的Java应用框架。它提供了一种基于依赖注入和面向切面编程的方式,帮助开发者构建高效、可扩展的应用程序。
具体来说,Spring可以看作一个包含众多工具方法的IOC容器。 Spring的出现是为了让开发更简单~ 那么问题就很明确了:
- 什么是容器?
- 什么是IOC?
2 什么是容器?
什么是容器,不能一概而论。在整个计算机领域中,容器在不同语境下有不同的含义:
- 在软件开发领域中,容器是一种运行环境,它提供了一种便捷的方式来运行和管理应用程序。容器可以将应用程序及其依赖包装在一起,形成一个可移植的运行时环境,并提供一组服务以简化应用程序的开发、部署和管理。通过容器,开发人员可以隔离和管理应用程序的依赖,从而使应用程序更加可靠和易于维护。
- 在Java开发中,容器通常是指Web容器或IOC容器。Web容器是一种用于运行Web应用程序的容器,例如Tomcat、Jetty等。IoC容器是一种反转控制容器,例如Spring框架的Bean容器,它管理了应用程序中的对象,并负责注入对象之间的依赖关系。
简单通俗一点儿来说:容器其实就是一个用来容纳某种物品的装置 在正式认识Spring中的IOC容器之前,我们已经学习过如下两种容器:
- 数据存储容器: List、Set、Map等;
- Web容器: Tomcat等。
3 理解Spring的 IOC
什么是IOC?
IOC(Inversion of Control),即控制反转,是一个重要的编程思想和设计模式,它的核心思想是将对象的创建和依赖关系的管理从程序中独立出来,交给一个外部容器来实现。常见的IOC容器有Spring Framework中的ApplicationContext和BeanFactory。
3.1 传统开发的缺陷
为了更好的理解 IOC 编程思想的妙处,我们从一个案例进行切入:
尝试通过程序构建一辆汽车(Car),汽车依赖于车身(Framework),车身依赖于底盘(Bottom),底盘依赖于轮胎(Tire)。
完整实现代码如下:
/**
* 测试类
*/
public class Application {
public static void main(String[] args) {
Car car = new Car();
car.init();
}
}
/**
* 汽车类
*/
class Car {
private Framework framework;
public Car() {
framework = new Framework();
}
public void init() {
// 依赖车身
System.out.println("执行了 car 的 init 方法");
framework.init();
}
}
/**
* 车身类
*/
class Framework {
private Bottom bottom;
public Framework() {
bottom = new Bottom();
}
public void init() {
// 依赖底盘
System.out.println("执行了 framework 的 init 方法");
bottom.init();
}
}
/**
* 底盘类
*/
class Bottom {
private Tire tire;
public Bottom() {
tire = new Tire();
}
public void init() {
// 依赖轮胎
System.out.println("执行了 bottom 的 init 方法");
tire.init();
}
}
/**
* 轮胎类
*/
class Tire {
private int size = 20;
public void init() {
System.out.println("执行了 tire 的 init 方法, size: " + this.size);
}
}
实现结果如下:
以上程序中,轮胎的尺⼨的固定的,然⽽随着对的⻋的需求量越来越⼤,个性化需求也会越来越多,比如:需要更改轮胎的颜色等,那这个时候就要对上⾯的程序进⾏修改了。牵一发而动全身!
例如,我们给轮胎类添加一个属性color,用于控制车胎的颜色。由于Tire为最底层的代码,当底层代码修改后,其整个调用链上的代码都需要修改,这便是程序最大的问题!
在传统的编程模式中,程序员需要手动创建对象,并负责它们之间的依赖关系。 而在IOC的编程模式中,程序员只需要定义好对象及其依赖关系的配置,IOC容器则根据这些配置来自动创建和管理对象。通过 IOC编程思想,我们可以很好的解决上述问题。
3.2 基于 IOC 思想的开发
通过IOC容器,我们可以实现应用程序的松耦合,提高程序的可维护性和可扩展性,也方便了程序员的开发工作。
上述案例问题产生的原因,是代码间的耦合度太高,也就是解决问题的过程实际上应该是一个 “松耦合、解耦合” 的过程。下面给出上述案例的 IOC实现方式。
尝试不在每个类中⾃⼰创建下级类,我们只需要将原来由⾃⼰创建的下级类,改为传递的⽅式(也就是注⼊的⽅式),所以下级类即使发⽣变化(创建或减少参数),当前类本身也⽆需修改任何代码。
完整代码如下:
/**
* 测试类
*/
public class Application {
public static void main(String[] args) {
Tire tire = new Tire(20);
Bottom bottom = new Bottom(tire);
Framework framework = new Framework(bottom);
Car car = new Car(framework);
car.init();
}
}
/**
* 汽车类
*/
class Car {
private Framework framework;
public Car(Framework framework) {
this.framework = framework;
}
public void init() {
System.out.println("调用了 car 的 init");
framework.init();
}
}
/**
* 车身类
*/
class Framework {
private Bottom bottom;
public Framework(Bottom bottom) {
this.bottom = bottom;
}
public void init() {
System.out.println("调用了 framework 的 init");
bottom.init();
}
}
/**
* 底盘类
*/
class Bottom {
private Tire tire;
public Bottom(Tire tire) {
this.tire = tire;
}
public void init() {
System.out.println("调用了 bottom 的 init");
tire.init();
}
}
/**
* 轮胎类
*/
class Tire {
private int size = 20;
public Tire(int size) {
this.size = size;
}
public void init() {
System.out.println("当前轮胎的 size: " + size);
}
}
实现结果如下:
代码经过以上调整,⽆论底层类如何变化,整个调⽤链是不⽤做任何改变的,这样就完成了代码之间的解耦。
同时,我们也能发现一些规律: 改进之后的控制权发⽣的反转,不再是上级对象创建并控制下级对象了,⽽是下级对象把注⼊将当前对象中,下级的控制权不再由上级类控制了, 这样即使下级类发⽣任何改变,当前类都是不受影响的,这就是典型的控制反转,也就是 IOC 的实现思想。
3.3 再谈Spring中的 IOC
通过上述案例的分析,可以了解到,IOC实质上是一种编程思想。而要想理解 Spring中的IOC,我们还要回到文章一开始所说的:Spring本身是一个包含众多工具方法的IOC容器 上。
既然是容器,就应该具备如下两个最基本的功能~
- 将对象存储到容器中
- 从容器中取出对象使用
也就是说,Spring的核心功能,就是可以将对象存入到 Spring 中,再从 Spring 中取出对象~ 即:将需要用到的对象都创建好存储到 IOC容器中,需要的时候再直接取用。而此时,对象创建和销毁的权利都交给了 Spring 来管理。
4 理解Spring中的 DI
Spring的依赖注入(Dependency Injection,DI)是指在应用程序运行过程中,由Spring容器负责创建和管理对象,并将对象之间的依赖关系注入给它们。通过DI,我们可以让对象之间的关系松耦合,从而提高代码的复用性、可维护性、可测试性。简单来说:所谓依赖注入,就是由 IoC 容器 在运行期间,动态地将某种依赖关系注入到对象中。DI 也是 IoC思想实现落地的一种方式~
比如:我要好好coding,为做一个勤勤恳恳的程序员而奋斗。我想成为什么是目的,而我今天是学Java,学中间件,是学微服务还是写项目刷算法是具体的实现。正如 IoC与DI 的关系一样,前者是思想,后者是具体实现的方式~
在Spring中,对象之间的依赖关系分为两种:构造器注入和属性注入。在构造器注入中,Spring容器会通过构造方法来完成对对象的依赖注入。而在属性注入中,Spring容器则会通过setter方法或者直接设置对象的属性来完成依赖注入。
通过DI,我们可以将应用程序的配置与代码分离,使得代码更加清晰可读,便于维护和扩展。
写在最后
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