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Java课题笔记~ IoC 控制反转

news 2025/12/22 2:05:05

二、IoC 控制反转

控制反转（IoC，Inversion of Control），是一个概念，是一种思想。指将传统上由程序代码直接操控的对象调用权交给容器，通过容器来实现对象的装配和管理。控制反转就是对对象控制权的转移，从程序代码本身反转到了外部容器。通过容器实现对象的创建，属性赋值，依赖的管理。

IoC 是一个概念，是一种思想，其实现方式多种多样。当前比较流行的实现方式是依赖注入。应用广泛。

依赖：classA 类中含有 classB 的实例，在 classA 中调用 classB 的方法完成功能，即 classA 对 classB 有依赖。

Ioc 的实现：

依赖注入：DI(Dependency Injection)，程序代码不做定位查询，这些工作由容器自行完成。

依赖注入 DI 是指程序运行过程中，若需要调用另一个对象协助时，无须在代码中创建被调用者，而是依赖于外部容器，由外部容器创建后传递给程序。

Spring 的依赖注入对调用者与被调用者几乎没有任何要求，完全支持对象之间依赖关系的管理。

Spring 框架使用依赖注入（DI）实现 IoC。

Spring 容器是一个超级大工厂，负责创建、管理所有的 Java 对象，这些 Java 对象被称为 Bean。Spring 容器管理着容器中 Bean 之间的依赖关系， Spring 使用“依赖注入”的方式来管理 Bean 之间的依赖关系。使用 IoC 实现对象之间的解耦和。

1、开发工具准备

开发工具：idea2017 以上

依赖管理：maven3 以上

jdk:1.8 以上

需要设置 maven 本机仓库：

2、Spring 的第一个程序

举例：spring-quickstart

2.1 创建 maven 项目

2.2 引入 maven 依赖 pom.xml

<dependencies><dependency><groupId>org.springframework</groupId><artifactId>spring-context</artifactId><version>5.0.8.RELEASE</version></dependency>
</dependencies><build><plugins><plugin><groupId>org.apache.maven.plugins</groupId><artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId><version>3.1</version><configuration><source>1.8</source><target>1.8</target></configuration></plugin></plugins>
</build>

2.3 定义接口与实体类

public interface SomeService {void doSome();
}public class SomeServiceImpl implements SomeService {public SomeServiceImpl() {super();System.out.println("SomeServiceImpl无参数构造方法");}@Overridepublic void doSome() {System.out.println("====业务方法doSome()===");}
}

2.4 创建 Spring 配置文件

在 src/main/resources/目录现创建一个 xml 文件，文件名可以随意，但 Spring 建议的名称为 applicationContext.xml。

spring 配置中需要加入约束文件才能正常使用，约束文件是 xsd 扩展名。

<bean />：用于定义一个实例对象。一个实例对应一个 bean 元素。

id：该属性是 Bean 实例的唯一标识，程序通过 id 属性访问 Bean，Bean 与 Bean 间的依赖关系也是通过 id 属性关联的。

class：指定该 Bean 所属的类，注意这里只能是类，不能是接口。

2.5 定义测试类

2.6 使用 spring 创建非自定义类对象

spring 配置文件加入 java.util.Date 定义：

MyTest 测试类中：

调用 getBean(“myDate”); 获取日期类对象。

2.7 容器接口和实现类

ApplicationContext 接口（容器）

ApplicationContext 用于加载 Spring 的配置文件，在程序中充当“容器”的角色。其实现类有两个。

A、配置文件在类路径下

若 Spring 配置文件存放在项目的类路径下，则使用 ClassPathXmlApplicationContext 实现类进行加载。

B、ApplicationContext 容器中对象的装配时机

ApplicationContext 容器，会在容器对象初始化时，将其中的所有对象一次性全部装配好。以后代码中若要使用到这些对象，只需从内存中直接获取即可。执行效率较高。但占用内存。

C、使用 spring 容器创建的 java 对象

3、基于 XML 的 DI

举例：项目 di-xml

3.1 注入分类

bean 实例在调用无参构造器创建对象后，就要对 bean 对象的属性进行初始化。初始化是由容器自动完成的，称为注入。

根据注入方式的不同，常用的有两类：set 注入、构造注入。

（1） set 注入(掌握)

set 注入也叫设值注入是指，通过 setter 方法传入被调用者的实例。这种注入方式简单、直观，因而在 Spring 的依赖注入中大量使用。

A、简单类型

创建 java.util.Date 并设置初始的日期时间：

Spring 配置文件：

测试方法：

B、引用类型

当指定 bean 的某属性值为另一 bean 的实例时，通过 ref 指定它们间的引用关系。ref 的值必须为某 bean 的 id 值。

测试方法：

（2）构造注入(理解)

构造注入是指，在构造调用者实例的同时，完成被调用者的实例化。即，使用构造器设置依赖关系。

举例 1：

<constructor-arg />标签中用于指定参数的属性有：

name：指定参数名称。
index：指明该参数对应着构造器的第几个参数，从 0 开始。不过，该属性不要也行，但要注意，若参数类型相同，或之间有包含关系，则需要保证赋值顺序要与构造器中的参数顺序一致。

举例 2：

使用构造注入创建一个系统类 File 对象

3.2 引用类型属性自动注入

对于引用类型属性的注入，也可不在配置文件中显示的注入。可以通过为标签设置 autowire 属性值，为引用类型属性进行隐式自动注入（默认是不自动注入引用类型属性）。根据自动注入判断标准的不同，可以分为两种：

byName：根据名称自动注入
byType：根据类型自动注入

（1） byName 方式自动注入

当配置文件中被调用者 bean 的 id 值与代码中调用者 bean 类的属性名相同时，可使用 byName 方式，让容器自动将被调用者 bean 注入给调用者 bean。容器是通过调用者的 bean 类的属性名与配置文件的被调用者 bean 的 id 进行比较而实现自动注入的。

举例：

（2） byType 方式自动注入

使用 byType 方式自动注入，要求：配置文件中被调用者 bean 的 class 属性指定的类，要与代码中调用者 bean 类的某引用类型属性类型同源。即要么相同，要么有 is-a 关系（子类，或是实现类）。但这样的同源的被调用 bean 只能有一个。多于一个，容器就不知该匹配哪一个了。

举例：

3.3 为应用指定多个 Spring 配置文件

在实际应用里，随着应用规模的增加，系统中 Bean 数量也大量增加，导致配置文件变得非常庞大、臃肿。为了避免这种情况的产生，提高配置文件的可读性与可维护性，可以将 Spring 配置文件分解成多个配置文件。

包含关系的配置文件：

多个配置文件中有一个总文件，总配置文件将各其它子文件通过<import />引入。在 Java 代码中只需要使用总配置文件对容器进行初始化即可。

举例：

代码：

Spring 配置文件：

也可使用通配符 * 。但，此时要求父配置文件名不能满足*所能匹配的格式，否则将出现循环递归包含。就本例而言，父配置文件不能匹配 spring- *.xml 的格式，即不能起名为 spring-total.xml。

4、基于注解的 DI

举例：di-annotation 项目

对于 DI 使用注解，将不再需要在 Spring 配置文件中声明 bean 实例。 Spring 中使用注解，需要在原有 Spring 运行环境基础上再做一些改变。

需要在 Spring 配置文件中配置组件扫描器，用于在指定的基本包中扫描注解。

指定多个包的三种方式：

1)使用多个 context:component-scan 指定不同的包路径

2)指定 base-package 的值使用分隔符

分隔符可以使用逗号（，）分号（；）还可以使用空格，不建议使用空格。

3)base-package 是指定到父包名

base-package 的值表是基本包，容器启动会扫描包及其子包中的注解，当然也会扫描到子包下级的子包。所以 base-package 可以指定一个父包就可以。

但不建议使用顶级的父包，扫描的路径比较多，导致容器启动时间变慢。指定到目标包和合适的。也就是注解所在包全路径。例如注解的类在 com.bjpowernode.beans 包中

4.1 定义 Bean 的注解@Component(掌握)

需要在类上使用注解@Component，该注解的 value 属性用于指定该 bean 的 id 值。

举例：di01

另外，Spring 还提供了 3 个创建对象的注解：

@Repository 用于对 DAO 实现类进行注解
@Service 用于对 Service 实现类进行注解
@Controller 用于对 Controller 实现类进行注解

这三个注解与@Component 都可以创建对象，但这三个注解还有其他的含义，@Service 创建业务层对象，业务层对象可以加入事务功能， @Controller 注解创建的对象可以作为处理器接收用户的请求。

@Repository，@Service，@Controller 是对@Component 注解的细化，标注不同层的对象。即持久层对象，业务层对象，控制层对象。

@Component 不指定 value 属性，bean 的 id 是类名的首字母小写。

4.2 简单类型属性注入@Value(掌握)

需要在属性上使用注解@Value，该注解的 value 属性用于指定要注入的值。

使用该注解完成属性注入时，类中无需 setter。当然，若属性有 setter，则也可将其加到 setter 上。

举例：

4.3 byType 自动注入@Autowired(掌握)

需要在引用属性上使用注解@Autowired，该注解默认使用按类型自动装配 Bean 的方式。

使用该注解完成属性注入时，类中无需 setter。当然，若属性有 setter，则也可将其加到 setter 上。

举例：

4.4 byName 自动注入@Autowired 与@Qualifier(掌握)

需要在引用属性上联合使用注解@Autowired 与@Qualifier。@Qualifier 的 value 属性用于指定要匹配的 Bean 的 id 值。类中无需 set 方法，也可加到 set 方法上。

举例：

@Autowired 还有一个属性 required，默认值为 true，表示当匹配失败后，会终止程序运行。若将其值设置为 false，则匹配失败，将被忽略，未匹配的属性值为 null。

4.5 JDK 注解@Resource 自动注入(掌握)

Spring 提供了对 jdk 中@Resource 注解的支持。@Resource 注解既可以按名称匹配 Bean，也可以按类型匹配 Bean。默认是按名称注入。使用该注解，要求 JDK 必须是 6 及以上版本。@Resource 可在属性上，也可在 set 方法上。

（1） byType 注入引用类型属性

@Resource 注解若不带任何参数，采用默认按名称的方式注入，按名称不能注入 bean，则会按照类型进行 Bean 的匹配注入。

举例：

（2） byName 注入引用类型属性

@Resource 注解指定其 name 属性，则 name 的值即为按照名称进行匹配的 Bean 的 id。

举例：

4.6 注解与 XML 的对比

注解优点是：

方便
直观
高效（代码少，没有配置文件的书写那么复杂）。

其弊端也显而易见：以硬编码的方式写入到 Java 代码中，修改是需要重新编译代码的。

XML 方式优点是：

配置和代码是分离的
在 xml 中做修改，无需编译代码，只需重启服务器即可将新的配置加载。

XML 的缺点是：编写麻烦，效率低，大型项目过于复杂。