1. IoC & DI ⼊⻔
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SpringMVC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
1.1 Spring 是什么？
通过前⾯的学习, 我们知道了Spring是⼀个开源框架, 他让我们的开发更加简单. 他⽀持⼴泛的应⽤场景, 有着活跃⽽庞⼤的社区, 这也是Spring能够⻓久不衰的原因.
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
1.1.1 什么是容器？
容器是⽤来容纳某种物品的（基本）装置.
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
1.1.2 什么是 IoC？
IoC 是Spring的核⼼思想, 也是常⻅的⾯试题, 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, IOC的核心思想: 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.
这个容器称为：IoC容器. Spring是⼀个IoC容器, 所以有时Spring 也称为Spring 容器.
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, ⻋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, 由⽼板转交给给HR(⼈⼒资源)来处理
1.2 IoC 介绍
接下来我们通过案例来了解⼀下什么是IoC
需求: 造⼀辆⻋
1.2.1 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)，接着根据底盘设计⻋⾝(Framework)，最后根据⻋⾝设计好整个汽⻋(Car)。这⾥就出现了⼀个"依赖"关系：汽⻋依赖⻋⾝，⻋⾝依赖底盘，底盘依赖轮⼦.
最终程序的实现代码如下:
1.2.2 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: 随着对的⻋的需求量越来越⼤, 个性化需求也会越来越多，我们需要加⼯多种尺⼨的轮胎.则就需要对构造方法进行修改, 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)
1.2.3 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. 同样因为我们是根据底盘设计的⻋⾝，那么⻋⾝也得改，同理汽⻋设计也得改, 也就是整个设计⼏乎都得改
我们尝试换⼀种思路, 我们先设计汽⻋的⼤概样⼦，然后根据汽⻋的样⼦来设计⻋⾝，根据⻋⾝来设计底盘，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， 底盘依赖⻋⾝， ⻋⾝依赖汽⻋
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），因为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
基于以上思路，我们把调⽤汽⻋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
1.2.4 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将当前对象中，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
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。
1. 资源集中管理: IoC容器会帮我们管理⼀些资源(对象等), 我们需要使⽤时, 只需要从IoC容器中去取就可以了
2. 我们在创建实例的时候不需要了解其中的细节, 降低了使⽤资源双⽅的依赖程度, 也就是耦合度.
Spring 就是⼀种IoC容器, 帮助我们来做了这些资源管理.
1.3 DI 介绍
上⾯学习了IoC, 什么是DI呢?
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。
程序运⾏时需要某个资源，此时容器就为其提供这个资源.
从这点来看, 依赖注⼊（DI）和控制反转（IoC）是从不同的⻆度的描述的同⼀件事情，就是指通过
引⼊ IoC 容器，利⽤依赖关系注⼊的⽅式，实现对象之间的解耦。
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
2. IoC & DI 使⽤
对IoC和DI有了初步的了解, 我们接下来具体学习Spring IoC和DI的代码实现.
既然 Spring 是⼀个 IoC（控制反转）容器，作为容器, 那么它就具备两个最基础的功能：
• 存
• 取
Spring容器管理的主要是对象, 这些对象, 我们称之为"Bean". 我们把这些对象交由Spring管理, 由
Spring来负责对象的创建和销毁. 我们程序只需要告诉Spring, 哪些需要存, 以及如何从Spring中取出对象
⽬标: 把BookDao, BookService 交给Spring管理, 完成Controller层, Service层, Dao层的解耦
步骤:
1. Service层及Dao层的实现类，交给Spring管理: 使⽤注解: @Component
2. 在Controller层 和Service层 注⼊运⾏时依赖的对象: 使⽤注解 @Autowired
3. IoC 详解
通过上⾯的案例, 我们已经知道了Spring IoC 和DI的基本操作, 接下来我们来系统的学习Spring IoC和DI的操作.
前⾯我们提到IoC控制反转，就是将对象的控制权交给Spring的IOC容器，由IOC容器创建及管理对
象。
也就是bean的存储
3.1 Bean的存储
在之前的⼊⻔案例中，要把某个对象交给IOC容器管理，需要在类上添加⼀个注解： @Component
⽽Spring框架为了更好的服务web应⽤程序, 提供了更丰富的注解.
共有两类注解类型可以实现：
1. 类注解：@Controller、@Service、@Repository、@Component、@Configuration.
类注解的对象名是类名
2. ⽅法注解：@Bean.
@Bean 注解的bean, bean的名称就是它的⽅法名
接下来我们分别来看
3.1.1 @Controller（控制器存储)
使⽤ @Controller 存储 bean 的代码如下所⽰：
如何观察这个对象已经存在Spring容器当中了呢?
接下来我们学习如何从Spring容器中获取对象
ApplicationContext 翻译过来就是: Spring 上下⽂
因为对象都交给 Spring 管理了，所以获取对象要从 Spring 中获取，那么就得先得到 Spring 的上下⽂
关于上下⽂的概念
在计算机领域, 上下⽂这个概念, 咱们最早是在学习线程时了解到过, ⽐如我们应⽤进⾏线程切换的时候，切换前都会把线程的状态信息暂时储存起来，这⾥的上下⽂就包括了当前线程的信息，等下次该线程⼜得到CPU时间的时候, 从上下⽂中拿到线程上次运⾏的信息
这个上下⽂, 就是指当前的运⾏环境, 也可以看作是⼀个容器, 容器⾥存了很多内容, 这些内容是当前运⾏的环境
获取bean对象的其他⽅式
上述代码是根据类型来查找对象, 如果Spring容器中, 同⼀个类型存在多个bean的话, 怎么来获取呢?
ApplicationContext 也提供了其他获取bean的⽅式, ApplicationContext 获取bean对象的功能, 是⽗
类BeanFactory提供的功能.
常⽤的是上述1,2,4种, 这三种⽅式,获取到的bean是⼀样的
其中1,2种都涉及到根据名称来获取对象. bean的名称是什么呢?
Spring bean是Spring框架在运⾏时管理的对象, Spring会给管理的对象起⼀个名字.
⽐如学校管理学⽣, 会给每个学⽣分配⼀个学号, 根据学号, 就可以找到对应的学⽣.
Spring也是如此, 给每个对象起⼀个名字, 根据Bean的名称(BeanId)就可以获取到对应的对象
命名约定使⽤Java标准约定作为实例字段名. 也就是说，bean名称以⼩写字⺟开头，然后使⽤驼峰式⼤⼩写.
⽐如
类名: UserController, Bean的名称为: userController
类名: AccountManager, Bean的名称为: accountManager
类名: AccountService, Bean的名称为: accountService
也有⼀些特殊情况, 当有多个字符并且第⼀个和第⼆个字符都是⼤写时, 将保留原始的⼤⼩写. 这些规则
与java.beans.Introspector.decapitalize (Spring在这⾥使⽤的)定义的规则相同.
⽐如
类名: UController, Bean的名称为: UController
类名: AManager, Bean的名称为: AManager
地址⼀样, 说明对象是⼀个
获取bean对象, 是⽗类BeanFactory提供的功能
ApplicationContext VS BeanFactory（常⻅⾯试题）
• 继承关系和功能⽅⾯来说：Spring 容器有两个顶级的接⼝：BeanFactory 和
ApplicationContext。其中 BeanFactory 提供了基础的访问容器的能⼒，⽽
ApplicationContext 属于 BeanFactory 的⼦类，它除了继承了 BeanFactory 的所有功能之外，
它还拥有独特的特性，还添加了对国际化⽀持、资源访问⽀持、以及事件传播等⽅⾯的⽀持.
• 从性能⽅⾯来说：ApplicationContext 是⼀次性加载并初始化所有的 Bean 对象，⽽
BeanFactory 是需要那个才去加载那个，因此更加轻量. (空间换时间)
3.1.2 @Service（服务存储）
使⽤ @Service 存储 bean 的代码如下所⽰：
3.1.3 @Repository（仓库存储）
使⽤ @Repository 存储 bean 的代码如下所⽰：
3.1.4 @Component（组件存储）
使⽤ @Component 存储 bean 的代码如下所⽰:
3.1.5 @Configuration（配置存储）
使⽤ @Configuration 存储 bean 的代码如下所⽰
3.2 为什么要这么多类注解？
这个也是和咱们前⾯讲的应⽤分层是呼应的. 让程序员看到类注解之后，就能直接了解当前类的⽤途.
• @Controller：控制层, 接收请求, 对请求进⾏处理, 并进⾏响应.
• @Servie：业务逻辑层, 处理具体的业务逻辑.
• @Repository：数据访问层，也称为持久层. 负责数据访问操作
• @Configuration：配置层. 处理项⽬中的⼀些配置信息.
这和每个省/市都有⾃⼰的⻋牌号是⼀样的.
⻋牌号都是唯⼀的, 标识⼀个⻋辆的. 但是为什么还需要设置不同的⻋牌开头呢.
⽐如陕西的⻋牌号就是：陕X：XXXXXX，北京的⻋牌号：京X：XXXXXX，甚⾄⼀个省不同的县区也
是不同的，⽐如西安就是，陕A：XXXXX，咸阳：陕B：XXXXXX，宝鸡，陕C：XXXXXX，⼀样.
这样做的好处除了可以节约号码之外，更重要的作⽤是可以直观的标识⼀辆⻋的归属地.
程序的应⽤分层，调⽤流程如下：
类注解之间的关系
查看 @Controller / @Service / @Repository / @Configuration 等注解的源码发现：
其实这些注解⾥⾯都有⼀个注解 @Component ，说明它们本⾝就是属于 @Component 的"⼦类".
@Component 是⼀个元注解，也就是说可以注解其他类注解，如 @Controller , @Service ,
@Repository 等. 这些注解被称为 @Component 的衍⽣注解.
@Controller , @Service 和 @Repository ⽤于更具体的⽤例(分别在控制层, 业务逻辑层, 持
久化层), 在开发过程中, 如果你要在业务逻辑层使⽤ @Component 或@Service，显然@Service是更好的选择
⽐如杯⼦有喝⽔杯, 刷⽛杯等, 但是我们更倾向于在⽇常喝⽔时使⽤⽔杯, 洗漱时使⽤刷⽛杯
3.3 ⽅法注解 @Bean
类注解是添加到某个类上的， 但是存在两个问题:
1. 使⽤外部包⾥的类, 没办法添加类注解
2. ⼀个类, 需要多个对象, ⽐如多个数据源
这种场景, 我们就需要使⽤⽅法注解 @Bean
我们先来看看⽅法注解如何使⽤:
以上程序的执⾏结果如下：
这是为什么呢？
3.3.1 ⽅法注解要配合类注解使⽤
在 Spring 框架的设计中，⽅法注解 @Bean 要配合类注解才能将对象正常的存储到 Spring 容器中，
如下代码所⽰：
再次执⾏以上代码，运⾏结果如下：
3.3.2 定义多个对象
对于同⼀个类, 如何定义多个对象呢?
⽐如多数据源的场景, 类是同⼀个, 但是配置不同, 指向不同的数据源.
我们看下@Bean的使⽤
定义了多个对象的话, 我们根据类型获取对象, 获取的是哪个对象呢?
报错信息显⽰: 期望只有⼀个匹配, 结果发现了两个, user1, user2
从报错信息中, 可以看出来, @Bean 注解的bean, bean的名称就是它的⽅法名
接下来我们根据名称来获取bean对象
3.3.3 重命名 Bean
可以通过设置 name 属性给 Bean 对象进⾏重命名操作，如下代码所⽰:
只有⼀个名称时, {}也可以省略, 如:
3.4 扫描路径
Q: 使⽤前⾯学习的四个注解声明的bean，⼀定会⽣效吗？
A: 不⼀定（原因：bean想要⽣效，还需要被Spring扫描）
下⾯我们通过修改项⽬⼯程的⽬录结构，来测试bean对象是否⽣效：
再运⾏代码:
解释: 没有bean的名称为u1
为什么没有找到bean对象呢?
使⽤五⼤注解声明的bean，要想⽣效, 还需要配置扫描路径, 让Spring扫描到这些注解
也就是通过 @ComponentScan 来配置扫描路径
那为什么前⾯没有配置 @ComponentScan注解也可以呢?
@ComponentScan 注解虽然没有显式配置，但是实际上已经包含在了启动类声明注解
@SpringBootApplication 中了
默认扫描的范围是SpringBoot启动类所在包及其⼦包
在配置类上添加 @ComponentScan 注解, 该注解默认会扫描该类所在的包下所有的配置类
4. DI 详解
上⾯我们讲解了控制反转IoC的细节，接下来呢，我们学习依赖注⼊DI的细节。
依赖注⼊是⼀个过程，是指IoC容器在创建Bean时, 去提供运⾏时所依赖的资源，⽽资源指的就是对象.
在上⾯程序案例中，我们使⽤了 @Autowired 这个注解，完成了依赖注⼊的操作.
简单来说, 就是把对象取出来放到某个类的属性中.
在⼀些⽂章中, 依赖注⼊也被称之为 "对象注⼊", "属性装配", 具体含义需要结合⽂章的上下⽂来理解
关于依赖注⼊, Spring也给我们提供了三种⽅式:
1. 属性注⼊(Field Injection)
2. 构造⽅法注⼊(Constructor Injection)
3. Setter 注⼊(Setter Injection)
接下来，我们分别来看。
下⾯我们按照实际开发中的模式，将 Service 类注⼊到 Controller 类中。
4.1 属性注⼊
属性注⼊是使⽤ @Autowired 实现的，将 Service 类注⼊到 Controller 类中.
Service 类的实现代码如下：
4.2 构造⽅法注⼊
构造⽅法注⼊是在类的构造⽅法中实现注⼊，如下代码如下:
注意事项：如果类只有⼀个构造⽅法，那么 @Autowired 注解可以省略；如果类中有多个构造⽅法，
那么需要添加上 @Autowired 来明确指定到底使⽤哪个构造⽅法。
4.3 Setter 注⼊
Setter 注⼊和属性的 Setter ⽅法实现类似，只不过在设置 set ⽅法的时候需要加上 @Autowired 注
解 ，如下代码所⽰：
4.4 三种注⼊优缺点分析(看自己的喜好)
• 属性注⼊
◦ 优点: 简洁，使⽤⽅便；
◦ 缺点:
▪ 只能⽤于 IoC 容器，如果是⾮ IoC 容器不可⽤，并且只有在使⽤的时候才会出现 NPE（空指
针异常）
▪ 不能注⼊⼀个Final修饰的属性
• 构造函数注⼊(Spring 4.X推荐)
◦ 优点:
▪ 可以注⼊final修饰的属性
▪ 注⼊的对象不会被修改
▪ 依赖对象在使⽤前⼀定会被完全初始化，因为依赖是在类的构造⽅法中执⾏的，⽽构造⽅法
是在类加载阶段就会执⾏的⽅法.
▪ 通⽤性好, 构造⽅法是JDK⽀持的, 所以更换任何框架,他都是适⽤的
◦ 缺点:
▪ 注⼊多个对象时, 代码会⽐较繁琐
Setter注⼊(Spring 3.X推荐)
◦ 优点: ⽅便在类实例之后, 重新对该对象进⾏配置或者注⼊
◦ 缺点:
▪ 不能注⼊⼀个Final修饰的属性
▪ 注⼊对象可能会被改变, 因为setter⽅法可能会被多次调⽤, 就有被修改的⻛险
4.5 @Autowired存在问题
当同⼀类型存在多个bean时, 使⽤@Autowired会存在问题
运⾏结果:
报错的原因是，⾮唯⼀的 Bean 对象。
如何解决上述问题呢？Spring提供了以下⼏种解决⽅案：
• @Primary
• @Qualifier
• @Resource
使⽤@Primary注解：当存在多个相同类型的Bean注⼊时，加上@Primary注解，来确定默认的实现.
• @Qualifier注解不能单独使⽤，必须配合@Autowired使⽤(指定bean的名称)
使⽤@Resource注解：是按照bean的名称进⾏注⼊。通过name属性指定要注⼊的bean的名称。
常⻅⾯试题:
@Autowird 与 @Resource的区别
• @Autowired 是spring框架提供的注解，⽽@Resource是JDK提供的注解
• @Autowired 默认是按照类型注⼊，⽽@Resource是按照名称注⼊. 相⽐于 @Autowired 来说，
@Resource ⽀持更多的参数设置，例如 name 设置，根据名称获取 Bean。
5. 总结
5.1 Spring, Spring Boot 和Spring MVC的关系以及区别
Spring: 简单来说, Spring 是⼀个开发应⽤框架，什么样的框架呢，有这么⼏个标签：轻量级、⼀
站式、模块化，其⽬的是⽤于简化企业级应⽤程序开发.
Spring的主要功能: 管理对象，以及对象之间的依赖关系, ⾯向切⾯编程, 数据库事务管理, 数据访
问, web框架⽀持等.
但是Spring具备⾼度可开放性, 并不强制依赖Spring, 开发者可以⾃由选择Spring的部分或者全
部, Spring可以⽆缝继承第三⽅框架, ⽐如数据访问框架(Hibernate 、JPA), web框架(如Struts、
JSF)
Spring MVC: Spring MVC是Spring的⼀个⼦框架, Spring诞⽣之后, ⼤家觉得很好⽤, 于是按照MVC
模式设计了⼀个 MVC框架(⼀些⽤Spring 解耦的组件), 主要⽤于开发WEB应⽤和⽹络接⼝，所以,
Spring MVC 是⼀个Web框架.
Spring MVC基于Spring进⾏开发的, 天⽣的与Spring框架集成. 可以让我们更简洁的进⾏Web层
开发, ⽀持灵活的 URL 到⻚⾯控制器的映射, 提供了强⼤的约定⼤于配置的契约式编程⽀持, ⾮常
容易与其他视图框架集成，如 Velocity、FreeMarker等
Spring Boot: Spring Boot是对Spring的⼀个封装, 为了简化Spring应⽤的开发⽽出现的，中⼩型
企业，没有成本研究⾃⼰的框架, 使⽤Spring Boot 可以更加快速的搭建框架, 降级开发成本, 让开发⼈员更加专注于Spring应⽤的开发，⽽⽆需过多关注XML的配置和⼀些底层的实现.
Spring Boot 是个脚⼿架, 插拔式搭建项⽬, 可以快速的集成其他框架进来.
⽐如想使⽤SpringBoot开发Web项⽬, 只需要引⼊Spring MVC框架即可, Web开发的⼯作是
SpringMVC完成的, ⽽不是SpringBoot, 想完成数据访问, 只需要引⼊Mybatis框架即可.
Spring Boot只是辅助简化项⽬开发的, 让开发变得更加简单, 甚⾄不需要额外的web服务器, 直接
⽣成jar包执⾏即可.
最后⼀句话总结: Spring MVC和Spring Boot都属于Spring，Spring MVC 是基于Spring的⼀个
MVC 框架，⽽Spring Boot 是基于Spring的⼀套快速开发整合包
5.2 bean 的命名
1) 五⼤注解存储的bean
① 前两位字⺟均为⼤写, bean名称为类名
② 其他的为类名⾸字⺟⼩写
③ 通过 value属性设置 @Controller(value = "user")
2) @Bean 注解存储的bean
① bean名称为⽅法名
②通过name属性设置 @Bean(name = {"u1","user1"})
5.3 常⻅⾯试题
1) 三种注⼊⽅式的优缺点
2) 常⻅注解有哪些? 分别是什么作⽤?
web url映射: @RequestMapping
参数接收和接⼝响应: @RequestParam, @RequestBody, @ResponseBody
bean的存储: @Controller, @Service, @Repository, @Component, @Configuration,
@Bean
bean的获取: @Autowired, @Qualifier, @Resource
3) @Autowired 和@Resource 区别
4) 说下你对Spring, SpringMVC, Springboot的理解
