【Spring】Spring有什么用？Spring核心与设计思想之IOC与DI-Toy模板网

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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。

【Spring】Spring有什么用？Spring核心与设计思想之IOC与DI
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。

【Spring】Spring有什么用？Spring核心与设计思想之IOC与DI

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)。

【Spring】Spring有什么用？Spring核心与设计思想之IOC与DI

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：
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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！
【Spring】Spring有什么用？Spring核心与设计思想之IOC与DI

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。

【Spring】Spring有什么用？Spring核心与设计思想之IOC与DI

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：
【Spring】Spring有什么用？Spring核心与设计思想之IOC与DI
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。
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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~