淺談對Spring IOC以及DI的理解

學習過spring框架的人一定都會聽過Spring的IoC(控制反轉) 、DI(依賴注入)這兩個概念,對於初學Spring的人來說,總覺得IoC 、DI這兩個概念是模糊不清的,是很難理解的,筆者入門之時就深受其苦,今天和大家分享網上的一些技術大牛們對Spring框架的IOC的理解以及個人對Spring Ioc的理解。


一、個人對IoC(控制反轉)和DI(依賴注入)的理解

我們平時在開發java web程序的時候,每個對象在需要使用它的合作對象時,自己都要將它要合作對象創建出來(比如 new 對象),這個合作對象是由自己主動創建出來的。創建合作對象的主動權在自己手上,需要時候就主動創建,這樣耦合性很高。在這稍微解釋一下耦合性概念:A對象需要使用合作對象B來共同完成一件事,A要使用B,那麼A就對B產生了依賴,也就是A和B之間存在一種耦合關係,並且是緊密耦合在一起。

但是這種高度的耦合性在使用了Spring之後就不一樣了,創建合作對象B的工作是由Spring來做的,Spring創建好B對象,然後存儲到一個容器裏面,當A對象需要使用B對象時,Spring就從存放對象的那個容器裏面取出A要使用的那個B對象,然後交給A對象使用,至於Spring是如何創建那個對象,以及什麼時候創建好對象的,A對象不需要關心這些細節問題,A得到Spring給我們的對象之後,兩個人一起協作完成要完成的工作即可。

所以控制反轉IoC(Inversion of Control)是說創建對象的控制權進行轉移,以前創建對象的主動權和創建時機是由自己把控的,而現在這種權力轉移到第三方,比如轉移交給了IoC容器,它就是一個專門用來創建對象的工廠,你要什麼對象,它就給你什麼對象,有了 IoC容器,依賴關係就變了,原先的依賴關係就沒了,它們都依賴IoC容器了,通過IoC容器來建立它們之間的關係。

DI(依賴注入)其實就是IOC的一種類型,還有一種是DL(Dependency Lookup依賴查找)。  DL由Martin Fowler 在2004年初的一篇論文中首次提出的。他總結:控制的什麼被反轉了?就是:獲得依賴對象的方式反轉了。


二、網上大神的對IoC的看法

(一)、分享開濤對Ioc的精彩講解

1、IoC是什麼
Ioc—Inversion of Control,即“控制反轉”,不是什麼技術,而是一種設計思想。在Java開發中,Ioc意味着將你設計好的對象交給容器控制,而不是傳統的在你的對象內部直接控制。如何理解好Ioc呢?理解好Ioc的關鍵是要明確“誰控制誰,控制什麼,爲何是反轉(有反轉就應該有正轉了),哪些方面反轉了”,那我們來深入分析一下:
 
●誰控制誰,控制什麼:傳統Java SE程序設計,我們直接在對象內部通過new進行創建對象,是程序主動去創建依賴對象;而IoC是有專門一個容器來創建這些對象,即由Ioc容器來控制對象的創建;誰控制誰?當然是IoC 容器控制了對象;控制什麼?那就是主要控制了外部資源獲取(不只是對象包括比如文件等)。
●爲何是反轉,哪些方面反轉了:有反轉就有正轉,傳統應用程序是由我們自己在對象中主動控制去直接獲取依賴對象,也就是正轉;而反轉則是由容器來幫忙創建及注入依賴對象;爲何是反轉?因爲由容器幫我們查找及注入依賴對象,對象只是被動的接受依賴對象,所以是反轉;哪些方面反轉了?依賴對象的獲取被反轉了。
用圖例說明一下,傳統程序設計如下圖1,都是主動去創建相關對象然後再組合起來:

圖1 傳統程序設計結構示意圖


當有了IoC/DI的容器後,在客戶端類中不再主動去創建這些對象了,如圖2所示


圖2  有IoC/DI容器後程序結構示意圖


2、IoC能做什麼

IoC不是一種技術,只是一種思想,一個重要的面向對象編程的法則,它能指導我們如何設計出鬆耦合、更優良的程序。傳統應用程序都是由我們在類內部主動創建依賴對象,從而導致類與類之間高耦合,難於測試;有了IoC容器後,把創建和查找依賴對象的控制權交給了容器,由容器進行注入組合對象,所以對象與對象之間是鬆散耦合,這樣也方便測試,利於功能複用,更重要的是使得程序的整個體系結構變得非常靈活。
其實IoC對編程帶來的最大改變不是從代碼上,而是從思想上,發生了“主從換位”的變化。應用程序原本是老大,要獲取什麼資源都是主動出擊,但是在IoC/DI思想中,應用程序就變成被動的了,被動的等待IoC容器來創建並注入它所需要的資源了。
IoC很好的體現了面向對象設計法則之一—— 好萊塢法則:“別找我們,我們找你”;即由IoC容器幫對象找相應的依賴對象並注入,而不是由對象主動去找。

3、IoC和DI

DI—Dependency Injection,即“依賴注入”:是組件之間依賴關係由容器在運行期決定,形象的說,即由容器動態的將某個依賴關係注入到組件之中。依賴注入的目的並非爲軟件系統帶來更多功能,而是爲了提升組件重用的頻率,併爲系統搭建一個靈活、可擴展的平臺。通過依賴注入機制,我們只需要通過簡單的配置,而無需任何代碼就可指定目標需要的資源,完成自身的業務邏輯,而不需要關心具體的資源來自何處,由誰實現。
 
理解DI的關鍵是:“誰依賴誰,爲什麼需要依賴,誰注入誰,注入了什麼”,那我們來深入分析一下:
 
●誰依賴於誰:當然是應用程序依賴於IoC容器;
●爲什麼需要依賴:應用程序需要IoC容器來提供對象需要的外部資源;
●誰注入誰:很明顯是IoC容器注入應用程序某個對象,應用程序依賴的對象;
●注入了什麼:就是注入某個對象所需要的外部資源(包括對象、資源、常量數據)。
 
IoC和DI由什麼關係呢?其實它們是同一個概念的不同角度描述,由於控制反轉概念比較含糊(可能只是理解爲容器控制對象這一個層面,很難讓人想到誰來維護對象關係),所以2004年大師級人物Martin Fowler又給出了一個新的名字:“依賴注入”,相對IoC 而言,“依賴注入”明確描述了“被注入對象依賴IoC容器配置依賴對象”。


(二)分享另一位大神(沒找到源鏈接)對IoC與DI淺顯易懂的講解

1、IoC(控制反轉)
  首先想說說IoC(Inversion of Control,控制反轉)。這是spring的核心,貫穿始終。所謂IoC,對於spring框架來說,就是由spring來負責控制對象的生命週期和對象間的關係。這是什麼意思呢,舉個簡單的例子,我們是如何找女朋友的?常見的情況是,我們到處去看看找到自己喜歡的,然後打聽她們的興趣愛好、qq號、電話號………,想辦法認識她們,投其所好送其所要……這個過程是複雜深奧的,我們必須自己設計和麪對每個環節。傳統的程序開發也是如此,在一個對象中,如果要使用另外的對象,就必須得到它(自己new一個),使用完之後還要將對象銷燬,對象始終會和其他的接口或類耦合起來。

  那麼IoC是如何做的呢?有點像通過婚介找女朋友,在我和女朋友之間引入了一個第三者:婚姻介紹所。婚介管理了很多男男女女的資料,我可以向婚介提出一個要求的列表,告訴它我想找個什麼樣的女朋友,然後婚介就會按照我們的要求,提供一個女孩,我們只需要去和她談戀愛、結婚就行了。簡單明瞭,如果婚介給我們的人選不符合要求,我們就會拋出異常。整個過程不再由我自己控制,而是有婚介這樣一個類似容器的機構來控制。Spring所倡導的開發方式就是如此,所有的類都會在spring容器中登記,告訴spring你是個什麼東西,你需要什麼東西,然後spring會在系統運行到適當的時候,把你要的東西主動給你,同時也把你交給其他需要你的東西。所有的類的創建、銷燬都由 spring來控制,也就是說控制對象生存週期的不再是引用它的對象,而是spring。對於某個具體的對象而言,以前是它控制其他對象,現在是所有對象都被spring控制,所以這叫控制反轉。

2、DI(依賴注入)
  IoC的一個重點是在系統運行中,動態的向某個對象提供它所需要的其他對象。這一點是通過DI(Dependency Injection,依賴注入)來實現的。比如對象A需要操作數據庫,以前我們總是要在A中自己編寫代碼來獲得一個Connection對象,有了 spring我們就只需要告訴spring,A中需要一個Connection,至於這個Connection怎麼構造,何時構造,A不需要知道。在系統運行時,spring會在適當的時候製造一個Connection,然後像打針一樣,注射到A當中,這樣就完成了對各個對象之間關係的控制。A需要依賴 Connection才能正常運行,而這個Connection是由spring注入到A中的,依賴注入的名字就這麼來的。那麼DI是如何實現的呢? Java 1.3之後一個重要特徵是反射(reflection),它允許程序在運行的時候動態的生成對象、執行對象的方法、改變對象的屬性,spring就是通過反射來實現注入的。


三、後述

如果想要更加深入的瞭解IoC和DI,請參考大師級人物Martin Fowler的一篇經典文章《Inversion of Control Containers and the Dependency Injection pattern》


By luoyepiaoxue2014

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