IoCDI_strongfontfontfont_19"> Spring IoC&DI
本节目标
IoC__DI_strongfontfontfontfont_color__redfont_facefont_size6strongstrongfontfontfont_30">IoC & DI 入门
在前面的章节中,我们学习了Spring Boot和Spring MVC的开发,可以完成一些基本功能的开发了,但是什么是Spring呢?Spring, Spring Boot 和Spring MVC又有什么关系呢?咱们还是带着问题去学习。
我们先看什么是Spring
Spring 是什么?
通过前面的学习,我们知道了Spring是一个开源框架,它让我们的开发更加简单。它支持广泛的应用场景,有着活跃而庞大的社区,这也是Spring能够长久不衰的原因。
但是这个概念相对来说,还是比较抽象。
我们用一句更具体的话来概括Spring,那就是:Spring 是包含了众多工具方法的 IoC 容器
。
那问题来了,什么是容器?什么是 IoC 容器?接下来我们一起来看
什么是容器?
容器是用来容纳某种物品的(基本)装置。——来自:百度百科
生活中的水杯、垃圾桶、冰箱等等这些都是容器。
我们想想,之前课程我们接触的容器有哪些?
- List / Map -> 数据存储容器
- Tomcat -> Web 容器
IoC_strongfontfontfont_69">什么是IoC?
IoC 是Spring
的核心思想
,也是常见的面试题,那什么是IoC呢?
其实IoC我们在前面已经使用了,我们在前面讲到:
在类
上面添加 @RestController
和 @Controller
注解,就是把这个对象
交给Spring管理
;
Spring框架启动时就会加载该类
。
把对象交给Spring管理
,就是IoC思想。
IoC: Inversion of Control(控制反转),也就是说 Spring 是一个“控制反转”的容器。
- 什么是控制反转呢?
- 也就是
控制权反转
。
- 什么的控制权发生了反转?
获得依赖对象的过程
被反转了;- 也就是说,当需要某个对象时,传统开发模式中需要自己通过 new 创建对象,现在不需要再进行创建;
- 把创建对象的任务交给容器,程序中只需要依赖注入(Dependency Injection,DI)就可以了;
控制反转
是一种思想,在生活中也是处处体现。
- 比如自动驾驶:
- 传统驾驶方式,车辆的横向和纵向驾驶控制权由驾驶员来控制;
- 现在交给了驾驶自动化系统来控制,这也是控制反转思想在生活中的实现。
- 比如招聘:
- 企业的员工招聘、入职、解雇等控制权,由老板转交给HR(人力资源)来处理
IoC_strongfontfontfontfont_color__greefont_facefont_size6strongstrongfontfontfont_112"> IoC 介绍
接下来我们通过案例来了解一下什么是 IoC
需求:造一辆车
传统程序开发
我们的实现思路是这样的:
- 先设计轮子(Tire);
- 然后根据轮子的大小设计底盘(Bottom);
- 接着根据底盘设计车身(Framework);
- 最后根据车身设计好整个汽车(Car)。
- 这里就出现了一个“依赖”关系:汽车依赖车身,车身依赖底盘,底盘依赖轮子。
我们按照上图的顺序,依次构造类:
new Car()
,就是调用 Car
的构造方法:
因为我们构造一个 car 对象,就依赖一个 framework 对象;
同理,构造一个 framework 对象,就依赖于一个 buttom 对象;
构造一个 buttom 对象,就依赖于一个 tire 对象;
运行 main 方法:
问题分析
这样的设计看起来没问题,但是可维护性却很低。
接下来需求有了变更:随着对的车的需求量越来越大,个性化需求也会越来越多,我们需要加工多种尺寸的轮胎
。
那这个时候就要对上面的程序进行修改了,修改后的代码如下所示:
修改之后,其他调用程序也会报错,我们需要继续修改
完整代码如下
从以上代码可以看出,以上程序的问题是:当最底层代码改动之后,整个调用链上的所有代码都需要修改
。
程序的耦合度非常高
(修改一处代码,影响其他处的代码修改)
解决方案
在上面的程序中:
我们是根据轮子的尺寸设计的底盘;
轮子的尺寸一改,底盘的设计就得修改;
同理,因为我们是根据底盘设计的车身,那么车身也得改;
同理,车身一修改,汽车设计也得改,也就是整个设计几乎都得改。
我们尝试换一种思路:
我们先设计汽车的大概样子;
然后根据汽车的样子来设计车身;
根据车身来设计底盘;
最后根据底盘来设计轮子;
这时候,依赖关系就
倒置
过来了:轮子依赖底盘,底盘依赖车身,车身依赖汽车。
这就类似我们打造一辆完整的汽车:
- 如果所有的配件都是自己造:
- 那么当客户需求发生改变的时候,比如轮胎的尺寸不再是原来的尺寸了,那我们要自己动手来改了;
- 但如果我们是把轮胎外包出去:
- 那么即使是轮胎的尺寸发生变化,我们只需要向代理工厂下订单就行了,我们自身是不需要出力的。
如何来实现呢:
我们可以尝试
不在
每个类中自己创建下级类:
- 如果自己创建下级类就会出现当下级类发生改变操作,自己也要跟着修改。
此时,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):
- 我们不需要在当前类中创建下级类了:
- 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;
- 这样就完成了程序的
解耦
。
IoC_strongfontfontfontfont_color__bluefont_facefont_size6strong_____strongfontfontfont_283"> IoC 程序开发
基于以上思路,我们把调用汽车的程序示例改造一下,把创建子类的方式,改为注入传递的方式。
具体实现代码如下:
修改前:
对比一下 v1 和 v2 的设计模式, v2 中的构造方法不再 new 下一层结构,而是通过传参的方式,拿到下一层结构:
修改后:
我们在来看 main 方法的调整:
此时就可以把底层类看作是外包公司,main 就相当于我们的售车店;
我们不再像 v1 一样,只要一修改某一个环节,就要亲历亲为的修改所有底层类
- 客户需要什么尺寸,都可以在售车店 main 中直接提出来;
- 售车店拿到订单后,直接交给外包公司即可;
- 外包公司根据 main 提交的订单针对性生产即可;
重新运行程序:
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:
上图中,我们对车身有了新的颜色要求,此时修改车身颜色,整个供应链只有车身报错;
这样就完成了代码之间的解耦,从而实现了更加灵活、通用的程序设计了。
IoC_strongfontfontfontfont_color__bluefont_facefont_size6strong_____strongfontfontfont_353"> IoC 优势
在传统的代码中对象创建顺序是:Car -> Framework -> Bottom -> Tire
改进之后解耦的代码的对象创建顺序是:Tire -> Bottom -> Framework -> Car
我们发现了一个规律,通用程序的实现代码,类的创建顺序是反的:
- 传统代码是 Car 控制并创建了 Framework,Framework 创建并创建了 Bottom,依次往下;
而改进之后的控制权
发生的反转:
-
不再是
使用方对象
创建并控制依赖对象
了; -
而是把
依赖对象
注入当前对象
中,依赖对象的控制权不再由当前类控制了。 -
这样的话,即使
依赖类
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。
学到这里,我们大概就知道了什么是控制反转了,那什么是控制反转容器
呢,也就是IoC容器
。
这部分代码,就是IoC容器
做的工作。
从上面也可以看出来,IoC容器
具备以下优点:
资源不由使用资源的双方
管理,而由不使用资源的第三方
管理,这可以带来很多好处:
-
第一,资源集中管理,实现资源的可配置和易管理。
-
第二,降低了
使用资源双方
的依赖程度,也就是我们说的耦合度
。
Spring 就是一种 IoC容器
,帮助我们来做这些资源管理。
DI__strongfontfontfontfont_color__greefont_facefont_size6strongstrongfontfontfont_407"> DI 介绍
DI:Dependency Injection(依赖注入
)
容器
在运行期间,动态的为应用程序
提供运行时所依赖的资源
,称之为依赖注入
。
上述代码中,是通过构造函数的方式,把依赖对象注入到需要使用的对象中的
IoC 是一种思想,也是“目标”,而思想只是一种指导原则,最终还是要有可行的落地方案,而 DI 就属于具体的实现。所以也可以说,DI 是IoC的一种实现。
比如说我今天心情比较好,吃一顿好的犒劳犒劳自己,那么“吃一顿好的”是思想和目标(是 IoC),但最后我是吃海底捞还是杨国福?这就是具体的实现,就是 DI。