[Java EE 进阶] 一文吃透 Spring IoCDI：核心概念 + 实战用法 + 面试考点(上篇)

一.IOCDI 介绍1. 传统程序开发 的问题 : 高耦合以 “造一辆车” 为例传统开发中对象的创建和依赖关系由自身控制汽⻋依赖⻋⾝⻋⾝依赖底盘底盘依赖轮 ;所有的对象都通过 new 手动创建 ; 当底层组件(如轮胎尺寸) 发生变化时 , 整个调用链上的所有代码都需要修改 , 程序耦合度高 , 可维护性差public class Main { public static void main(String[] args) { Car car new Car(21); car.run(); } } public class Bottom { private Tire tire; public Bottom(Integer size) { this.tire new Tire(size); System.out.println(bottom init...); } } public class Car { private Framework framework; public Car(Integer size) { this.framework new Framework(size); System.out.println(car init...); } public void run() { System.out.println(car run...); } } public class Framework { private Bottom bottom; public Framework(Integer size) { this.bottom new Bottom(size); System.out.println(framework init...); } } public class Tire { int size; public Tire(Integer size) { this.size size; System.out.println(tire init, size: size); } }注意: 上述代码分为 5 个类随着车辆的个性化需求增多 , 如果我们修改代码 , 会发现修改成本很高 , 例如 :从上述代码可以看出 , 问题出现在 : 当最底层代码改动后 , 整个调用链上的所有代码都需要修改在上⾯的程序中, 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车身那么车身也得改同理汽⻋设计也得改,整个设计⼏乎都得改2. IoC (Inversion of Control控制反转)定义Spring 是一个 “控制反转” 的容器本质是对象的创建权 由程序自身反转给 Spring 容器传统模式程序需要主动通过new关键字创建对象IoC 模式对象的创建和管理交给 IoC 容器程序只需从容器中获取对象即可IoC 的核心价值实现程序解耦将对象之间的依赖关系从代码中剥离由容器统一管理底层组件变化时上层代码无需修改举一个例子直观理解 IoC 思想 : 自动驾驶传统驾驶 : 车辆的控制权由驾驶员掌握自动驾驶 : 控制权反转 , 交给驾驶自动化系统处理3. 解决方式 : DI (Dependency Injection依赖注入)它是实现 IoC 的主要方式, Spring 容器在创建对象时容器会动态地为程序提供运行时所以来的资源(对象)关系 : Ioc 是思想/目标 , DI 是现实手段 , 二者在不同的角度描述这同一间事情--解耦对象依赖举个例子 : 理解 IOC 和 DI 之间的关系想吃个好的(Ioc 思想) , 选择吃火锅或者吃烤肉(DI 具体实现) , 思想指导实现 , 实现落地思想容器在运行期间 , 动态的为应用程序提供运行时依赖的资源我们尝试换一种思路 , 先设计车身 , 根据车身来设计底盘 , 根据底盘来设计轮子 ; 得到依赖关系 : 轮子依赖底盘 , 底盘依赖⻋车身 , 车身依赖汽车只需要将原本由自己创建的下级类 , 改为传递(注入)的方式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public class main { //注意别调用成v1版本的构造方法 public static void main(String[] args) { Tire tire new Tire(2,red); Bottom bottom new Bottom(tire); Framework framework new Framework(bottom); Car car new Car(framework); car.run(); } } public class Tire { int size; String color; public Tire(Integer size , String color){ this.color color; this.size size; System.out.println(tire init:color size); } } public class Bottom { private Tire tire; public Bottom(Tire Tire){ this.tire tire; System.out.println(bottom init....); } } public class Framework { private Bottom bottom; public Framework(Bottom bottom){ this.bottom bottom; System.out.println(Framework init....); } } public class Car { private Framework framework; public Car(Framework framework){ this.framework framework; System.out.println(car init...); } public void run(){ System.out.println(car run...); } }通过上述调整 : 无论底层如何变化 , 整个调用链不做任何变化 , 这样就 完成了代码的解耦4.IoC 容器的核心能力Spring 作为 IoC 容器 , 核心只做两件事 :存 : 将对象(Bean)交给 Spring 容器管理取 : 程序需要时 , 从 Spring 容器中获取依赖的 Bean 对象三 . IoC 实战 : Bean 的存储(将对象交给 Spring 管理)将对象交给 Spring 容器管理 , 即 Bean 的注册 , Spring 提供类注解和方法注解两种方式 , 其中类注解是日常开发的主流 , 方法注解用于特殊场景1. 类注解注释对应分层核心作用Controller控制层(Web)接收请求,处理请求,响应结果Service业务逻辑层(Service)处理具体的业务逻辑Repository数据访问层(Dao)负责数据库/数据源操作Configuration配置层处理项目的配置信息Component通用组件层非分层的通用组件注册1.1 Component(通用注解)核心作用: 最基础的注解 , 告诉 Spring 这个类需要被 IoC 容器实例化并管理 , 是其他 4 个注解的父注解 (其它注解本质上就是对Controller 的特殊化)使用场景: 当你的类不属于 Controller/Service/Repository/Configuration 任何一层 , 又需要被 Spring 管理时使用(如工具,组件)package com.boop.springioc.TestNode.Component; import org.springframework.stereotype.Component; Component public class UserComponent { public void print(){ System.out.println(do Component); } }package com.boop.springioc; import com.boop.springioc.TestNode.Component.UserComponent; import com.boop.springioc.TestNode.Controller.UserController; import org.springframework.boot.SpringApplication; import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication; import org.springframework.context.ApplicationContext; SpringBootApplication public class SpringIocApplication { public static void main(String[] args) { //获取Spring上下文 ApplicationContext context SpringApplication.run(SpringIocApplication.class, args); //测试Conponent UserComponent userComponent context.getBean(UserComponent.class); userComponent.print(); } }注意:① 如果手动删除Coponent报错信息: 找不到类型是com.boop.springioc.TestNode. Component.UserComponent的 bean②ApplicationContext 获取 bean 对象的功能 , 是父类 BeanFactory 提供的③ 默认 bean 名称 :根据 Bean 的命名规则 , 来手动获取 Beanpackage com.boop.springioc; import com.boop.springioc.TestNode.Component.UserComponent; import com.boop.springioc.TestNode.Controller.UserController; import org.springframework.boot.SpringApplication; import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication; import org.springframework.context.ApplicationContext; SpringBootApplication public class SpringIocApplication { public static void main(String[] args) { //获取Spring上下文 ApplicationContext context SpringApplication.run(SpringIocApplication.class, args); //测试Conponent UserComponent userComponent1 context.getBean(UserComponent.class); userComponent1.print(); UserComponent userComponent2 (UserComponent)context.getBean(userComponent); userComponent2.print(); System.out.println(userComponent1); System.out.println(userComponent2); } }1.2Controller(表现层注解)核心作用: 标记类为 SpringMVC 的控制器(处理 HTTP 请求) , 并且是 Web 层的组件额外特性:配合RequestMapping 等注解处理特殊请求Spring MVC 的异常处理器 , 参数绑定等功能会优先识别该类注解标记的类本质ControllerComponent Web层语义package com.boop.springioc.TestNode.Controller; import org.springframework.stereotype.Controller; import org.springframework.stereotype.Service; import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping; import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody; RequestMapping(/usctrl) ResponseBody Controller //Service public class UserController { RequestMapping(/sayHi) public void sayHi(){ System.out.println(hi,UserController...); } }package com.boop.springioc; import com.boop.springioc.TestNode.Controller.UserController; import org.springframework.boot.SpringApplication; import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication; import org.springframework.context.ApplicationContext; SpringBootApplication public class SpringIocApplication { public static void main(String[] args) { //获取Spring上下文 ApplicationContext context SpringApplication.run(SpringIocApplication.class, args); //测试Controller //使用Spring上下文获取对象 UserController userController context.getBean(UserController.class); //使用对象 userController.sayHi(); } }注意事项:① Spring 上下文对象 :Spring 上下文对象(ApplicationContext) :本质是 : Spring 框架的核心容器运行上下文环境是 Spring 整个应用的总控室它继承了多个核心接口 , 具备 : IoC 容器核心 , 环境与配置管理 , 资源加载器 , 事件发布/监听 , 国际化支持 , 应用层上下文整合② 为什么还要加 ResponseBody如果只加 Controller 时 , Spring 会把返回值当作视图名取寻找模板(如 xxx.html) ; 示例中的方法 sayHI() 返回值是 void , 如果要直接输出字符串/JSON 给前端 , 必须告诉 Spring 这是响应体 , 而不是页面 ; 此时就需要用到 ResponseBody , 加在类上 , 并且表示类的所有接口都直接返回数据 , 不找视图我还想让方法sayHI() 成为一个可以访问的 HTTP 接口, 就必须加ResponseBody,RequestMapping 等注解 ;如果方法 sayHI() 只是在内部调用 , 不对外提供接口 , 那就不需要加ResponseBody1.3Service(业务层注解)核心作用: 标记类为业务逻辑层组件 , 语义上明确这是处理核心业务逻辑 的类额外特性:语义化强 , 便于团队协作和代码维护本质 :ServiceComponent 业务层语义package com.boop.springioc.TestNode.Service; import org.springframework.stereotype.Service; Service public class UserService { public void print(){ System.out.println(do Service); } }import...//此处省略 SpringBootApplication public class SpringIocApplication { public static void main(String[] args) { //获取Spring上下文 ApplicationContext context SpringApplication.run(SpringIocApplication.class, args); //测试Service UserService userService context.getBean(UserService.class); userService.print(); } }省去Service 同样报错1.4Repository(数据访问层注解)核心作用: 标记类为数据访问层(Dao)组件 , 负责与数据库/数据源交互额外特性:自动转换 JDBC 相关的异常(将原生 SQL 异常转化为 SPring 统一的 DataAccessException)语义上明确这是数据访问层 , 是持久化操作的核心本质 :RepositoryComponent 数据访问层语义 异常转换package com.boop.springioc.TestNode.Respository; import org.springframework.stereotype.Repository; Repository public class UserRepository { public void print(){ System.out.println(do Respository); } }SpringBootApplication public class SpringIocApplication { public static void main(String[] args) { //获取Spring上下文 ApplicationContext context SpringApplication.run(SpringIocApplication.class, args); //测试Repository UserRepository userRepository context.getBean(UserRepository.class); userRepository.print(); } }删掉Repository 同样报错1.5Configuration(配置类注解)核心作用: 标记类为 Spring 的配置类 , 替代传统的 XML 配置文件 , 用于定义 Bean,配置依赖等额外特性:配合Bean 注释可以手动注册 Bean(方法即注解)配置类本身也是一个 Bean , 但优先级高于普通 Component支持ComponentScan(扫描指定包下的注解) , Import(导入其他配置类)等本质 :ConfigurationComponent 配置类语义 增强的Bean定义能力package com.boop.springioc.TestNode.Config; import org.springframework.context.annotation.Configuration; Configuration public class UserConfig { public void print(){ System.out.println(do config); } }SpringBootApplication public class SpringIocApplication { public static void main(String[] args) { //获取Spring上下文 ApplicationContext context SpringApplication.run(SpringIocApplication.class, args); //测试Configuration UserConfig userConfig context.getBean(UserConfig.class); userConfig.print(); } }同样的删除Configuration, 也会报错未完!!!由于内容较长下一篇将聚焦剩下的方法注解进行讲解包括 : Bean , Autowired , 以及详细讲解Autowired失效的解决方案。关注我下篇持续更新避免错过完整实战流程 也欢迎在评论区留言你遇到的问题下篇会针对性解答