Springboot 入门指南：控制反转和依赖注入的含义和实现方式

目录

一、什么是控制反转（IoC）？

二、什么是依赖注入（DI）？

三、如何在 springboot 中使用 IoC 和 DI？

总结

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一、什么是控制反转（IoC）？

控制反转（Inversion of Control，简称 IoC）是一种设计原则，它的目的是降低代码之间的耦合度，提高模块化和可测试性。控制反转的含义是，将对象的创建、配置和管理交给一个外部容器来完成，而不是由对象自己或使用对象的类来完成。这样，对象就不需要知道或关心它们的依赖关系是如何被创建和维护的，只需要按照一定的规则和接口与容器进行交互即可。

在 spring 框架中，IoC 容器就是负责实现控制反转的核心组件，它可以通过配置文件或注解的方式来管理应用程序中的各种 bean（即被容器管理的对象）。IoC 容器可以根据 bean 的定义和依赖关系来自动创建、装配和销毁 bean，从而简化了开发者的工作。

二、什么是依赖注入（DI）？

依赖注入（Dependency Injection，简称 DI）是一种实现控制反转的具体方法，它的思想是，当一个对象需要另一个对象（或多个对象）来完成某些功能时，不是由该对象自己去创建或查找依赖对象，而是由外部容器在运行时将依赖对象通过构造器、方法或属性等方式注入到该对象中。这样，对象就可以在不改变自身代码的情况下，动态地获得所需的依赖对象，并且可以方便地替换不同的实现。

在 spring 框架中，DI 是通过 IoC 容器来实现的，开发者只需要在 bean 的定义中声明其依赖关系，或者在 bean 的类中使用注解来标注其依赖属性或方法，就可以让 IoC 容器自动地为其注入相应的 bean。spring 支持基于类型（by type）、基于名称（by name）和基于构造器（by constructor）等多种方式来进行依赖注入。

三、如何在 springboot 中使用 IoC 和 DI？

springboot 是一种基于 spring 的轻量级框架，它可以帮助开发者快速搭建和运行 spring 应用程序，无需过多的配置和代码。springboot 采用了约定优于配置（convention over configuration）的原则，提供了一系列的自动配置类和启动器（starter），使得开发者只需要引入相应的依赖，并按照一定的规范来编写代码，就可以让 springboot 为其自动配置好所需的 bean 和组件。

要在 springboot 中使用 IoC 和 DI，有以下几个步骤：

1. 在 pom.xml 文件中引入 spring-boot-starter-web 依赖，这会自动引入 spring-webmvc、spring-aop、spring-beans 等与 web 开发相关的组件。
2. 在主类上使用 @SpringBootApplication 注解，这会启用自动配置、组件扫描和其他特性。
3. 在需要被 IoC 容器管理的类上使用 @Component、@Service、@Controller、@Repository 等注解，这会让 springboot 自动扫描并注册这些类为 bean。
4. 在需要依赖注入的类中使用 @Autowired、@Resource、@Inject 等注解，或者使用构造器或 setter 方法，来标注或声明其依赖的 bean，这会让 springboot 自动为其注入相应的 bean 实例。
5. 在 application.properties 或 application.yml 文件中配置一些自定义的属性或参数，这会覆盖 springboot 的默认配置，并且可以在 bean 中使用 @Value 或 @ConfigurationProperties 注解来获取这些属性的值。

下面是一个简单的示例，演示了如何在 springboot 中使用 IoC 和 DI 来实现一个用户服务的功能：

// User.java
package com.example.demo.entity;import lombok.Data;@Data
public class User {private Long id;private String name;private Integer age;
}// UserDao.java
package com.example.demo.dao;import com.example.demo.entity.User;
import org.springframework.stereotype.Repository;import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Optional;@Repository
public class UserDao {// 模拟数据库private static final List<User> users = new ArrayList<>();static {users.add(new User(1L, "Alice", 20));users.add(new User(2L, "Bob", 21));users.add(new User(3L, "Charlie", 22));}// 根据 id 查询用户public User findById(Long id) {Optional<User> user = users.stream().filter(u -> u.getId().equals(id)).findFirst();return user.orElse(null);}// 查询所有用户public List<User> findAll() {return users;}
}// UserService.java
package com.example.demo.service;import com.example.demo.dao.UserDao;
import com.example.demo.entity.User;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;import java.util.List;@Service
public class UserService {// 注入 UserDao@Autowiredprivate UserDao userDao;// 根据 id 查询用户public User getUserById(Long id) {return userDao.findById(id);}// 查询所有用户public List<User> getAllUsers() {return userDao.findAll();}
}// UserController.java
package com.example.demo.controller;import com.example.demo.entity.User;
import com.example.demo.service.UserService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;import java.util.List;@RestController
public class UserController {// 注入 UserService@Autowiredprivate UserService userService;// 根据 id 查询用户@GetMapping("/user/{id}")public User getUser(@PathVariable Long id) {return userService.getUserById(id);}// 查询所有用户@GetMapping("/users")public List<User> getUsers() {return userService.getAllUsers();}
}// DemoApplication.java
package com.example.demo;import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;@SpringBootApplication
public class DemoApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(DemoApplication.class, args);}}

总结

控制反转和依赖注入是 spring 框架的核心特征，它们可以帮助开发者编写出低耦合、高内聚、易测试的代码，提高开发效率和质量。springboot 是一种基于 spring 的轻量级框架，它可以让开发者更方便地使用 spring 的功能，无需过多的配置和代码。要在 springboot 中使用 IoC 和 DI，只需要引入相应的依赖，使用一些简单的注解，就可以实现对象的创建、配置和管理。