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Spring IoC DI

news 2025/7/8 15:36:01

Spring 框架的核心是其控制反转（IoC，Inversion of Control）和依赖注入（DI，Dependency Injection）机制。这些概念是为了提高代码的模块化和灵活性，进而简化开发和测试过程。下面将详细介绍这两个概念及其在 Spring 中的实现方式

控制反转（IoC）

控制反转是一种设计原则，用于改变程序中各个模块间的控制关系。传统的程序设计中，高层模块依赖于低层模块的实现，控制权由应用程序代码直接管理。而在 IoC 的设计中，这种控制关系被反转，控制权交给了一个专门的容器，它负责创建对象、维护它们的生命周期，以及管理依赖关系。

依赖注入（DI）

依赖注入是实现 IoC 的一种方法，主要目的是减少代码间的耦合。依赖指的是一个对象依赖于另一个对象的情况。例如，一个 Car 对象依赖一个 Engine 对象。在没有依赖注入的情况下，你可能需要在 Car 类内部创建一个 Engine 实例。但是，使用依赖注入，Engine 的实例会由外部（通常是框架或容器）注入到 Car 中。

一、控制反转（IoC）

控制反转（IoC）是一种编程理念，主要目的是减少程序中各个部分之间的依赖关系。通常，程序中的一个部分（比如一个类或对象）需要依赖另一个部分来完成一些任务。在传统的编程方法中，每个部分都需要自己去“寻找”或者“创建”它需要的其他部分。这就像你需要自己去找所有工具和材料来做饭一样。

IoC 的思想就是将这种“寻找”或“创建”的责任交给别人（在大多数框架中，这个“别人”就是一个叫做 IoC 容器的东西）。这样，每个部分就不需要自己去找它需要的其他部分了，而是像去餐厅吃饭一样，直接得到它需要的东西。这种做法的好处是，每个部分都不需要关心其他部分是怎么来的，它们只需要关心自己的工作，这样代码就更简单，更容易管理和扩展。

Spring IoC 容器的核心职责。让我们来更详细地看一下这些点：

资源集中管理：
- 在 Spring 框架中，IoC 容器负责管理应用中的各种对象（称为 beans），包括创建这些对象、维护它们的生命周期、以及管理它们之间的依赖关系。这种管理方式使得资源（如服务、数据访问对象等）的配置和维护更加集中和一致，而不是散落在各个组件中。
降低耦合度：
- 当使用 IoC 容器时，组件不需要直接创建或查找它们依赖的其他组件。相反，这些依赖会被容器注入到组件中，通常在组件创建的时候。这种方式被称为依赖注入（DI）。依赖注入有助于降低组件之间的耦合度，因为组件不需要知道如何创建它们所依赖的对象，甚至不需要知道这些对象的具体实现。这让组件的测试和维护变得更加容易。
简化资源的使用：
- 开发者不需要编写具体的创建对象或管理对象生命周期的代码，而只需通过配置来声明它们需要哪些资源。这大大简化了代码的复杂度，并允许开发者专注于业务逻辑。

二、创建Bean的方式

Spring 框架中，创建和管理 Bean 是核心功能之一。Bean 是 Spring IoC 容器管理的对象，可以通过多种方式来配置和创建。下面，我将介绍三种主要的创建 Bean 的方式：使用 XML 配置文件、使用注解（Annotation-based）、和使用 Java 配置（Java-based）。

1. 使用 XML 配置文件

在早期的 Spring 应用中，XML 配置文件被广泛使用来定义 Bean。尽管这种方式现在较少使用，了解它仍然有助于理解 Spring 的基础。

<!-- 在 applicationContext.xml 中定义一个 Bean -->
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beanshttp://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd"><!-- 定义一个简单的 Bean --><bean id="myBean" class="com.example.MyClass"><!-- 可以配置属性或者依赖关系 --></bean></beans>

在这个例子中，MyClass 必须是一个具体的类，id 是这个 Bean 在 Spring 容器中的唯一标识符。

2. 使用注解（Annotation-based）

基于注解的配置是目前最流行的方式，由于其简洁性和易读性，许多现代 Spring 应用都采用此方法。

常用的组件扫描注解：

@Component: 通用组件
@Service: 表示一个服务组件（业务逻辑层）
@Repository: 表示一个数据访问组件（DAO层）
@Controller: 表示一个控制器组件（Web 层）

启用组件扫描：

@Configuration
@ComponentScan(basePackages = "com.example")
public class AppConfig {// 这里可以定义其他的 Bean 或者配置
}

通过 @ComponentScan，Spring 会在指定的包及其子包中查找带有 @Component 及其特化形式的注解，并自动注册为 Bean。

3. 使用 Java 配置（Java-based）

这种方式通过 Java 类和方法直接定义 Bean 配置，提供了最大的灵活性和控制。

@Configuration
public class AppConfig {@Beanpublic MyBean myBean() {return new MyBean();}
}

yBean 方法通过 @Bean 注解标记，表明该方法将返回一个对象，该对象应被注册为 Spring 应用上下文中的一个 Bean。MyBean 可以是任何一个类，其实例将由 Spring 管理。

三、获取Bean

使用 ApplicationContext 获取 Bean

你可以通过 Spring 的 ApplicationContext 直接获取 Bean。这种方法在任何地方都可行，但它需要你能够访问到 ApplicationContext。

public class MainApp {public static void main(String[] args) {ApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);User user = context.getBean(User.class);System.out.println("User Name: " + user.getName());}
}

注意Bean 的命名规范

默认命名：
- 当你在 Spring 配置中定义一个 Bean 而没有显式指定一个名字时，Spring 会为该 Bean 生成一个默认名称。默认的命名规则是将类名的第一个字母小写。例如，一个名为 UserProfile 的类会被默认命名为 userProfile。
显式命名：
- 你可以在定义 Bean 时显式指定一个名字，这通常是通过 XML 文件或注解来完成的。
  - 在 XML 中：<bean id="myBean" class="com.example.MyBean"/>
  - 使用注解：@Component("myBean") 或 @Bean(name = "myBean")
- 显式命名允许你自定义 Bean 的名称，这对于避免命名冲突或当多个类有相同的简单名称时非常有用。