1、什么是Spring?
- 本质上:Spring是一个包含众多工具的IOC容器
- 应用上:它也是一个广泛使用的Java应用程序开发框架,用于构建企业级应用程序。
2、什么是众多工具?
工具"通常指的是Spring框架提供的各种辅助类、库、模块、和功能,这些帮助开发人员更轻松地构建、维护和扩展Java应用程序。这些工具是Spring框架的一部分,用于解决不同方面的开发任务和问题
比如Spring提供的依赖注入、事务管理、数据访问工具等都属于工具的范畴
3、什么是容器?
容器是用来容纳某种物品的(基本)装置
Spring这个容器存取的是对象
生活中的水杯,垃圾桶,冰箱等等这些都是容器
包括在Spring前学习的List/Map是数据存储容器,Tomcat是Web容器
既然Spring是一个IOC(控制反转)容器,作为容器,那么它就具备两个最基本的功能:
- 存
- 取
Spring容器管理的主要是对象,这些对象,我们称之为“Bean”。我们把这些对象交由Spring管理,由Spring来负责对象的创建和销毁,我们程序只需要告诉Spring,哪些需要存,以及如何从Spring中取出对象
4、什么是IOC?
IoC是Spring的核心思想,也是常见的面试题,那什么是IoC呢?
IoC就是控制反转(Inversion of Control) ,也是就说Spring是一个“控制反转”的容器
咱代码中用到的 @Controller、@Service等注解就用了IOC,加上这些注解后,就会把这个对象交给Spring管理,Spring框架启动时就会加载该类
把对象交给Spring管理,这就是IoC思想
- 什么是控制反转呢? - > 就是控制权反转
- 什么的控制权发生了反转? - > 获得依赖对象的过程被反转了
也就是说,当需要某个对象时,传统开发模式中需要自己通过 new 创建对象,现在不需要再进行创建,把创建对象的任务交给容器,程序中只需要依赖注入(Dependency Injection,DI)就可以了。
这个容器称为:IOC容器. Spring是一个IoC容器,所以有时Spring也称为Spring容器
控制反转是一种思想,在生活中也是处处体现
比如自动驾驶,传统驾驶模式,车辆的横向和纵向驾驶控制权由驾驶员来控制,现在交给了驾驶自动化系统来控制,这也是控制反转思想在生活中的实现
比如招聘,企业的员工招聘,入职,解雇等控制权,由老板转交给HR(人力资源)来处理
5、IoC代码案例介绍
接下来我们通过案例来了解一下什么是IOC
需求:造一辆车
传统程序开发 —— 实现思路:
先设计轮⼦(Tire),然后根据轮⼦的⼤⼩设计底盘(Bottom),接着根据底盘设计⻋⾝(Framework),最 后根据⻋⾝设计好整个汽⻋(Car)。这⾥就出现了⼀个"依赖"关系:汽⻋依赖⻋⾝,⻋⾝依赖底盘,底盘依赖轮⼦
代码如下:
友情提示:尽量自己复制代码线下试一下,此处为了方便讲解将其放到同一个文件下了,你写的时候可以改一下,每一个类单独放一个文件下,不过我的写法也没有错误
public class NewCarExample {
public static void main(String[] args) {
Car car = new Car();
car.run();
}
/**
* 汽⻋对象
*/
static class Car {
private Framework framework;
public Car() {
framework = new Framework();
System.out.println("Car init....");
}
public void run(){
System.out.println("Car run...");
}
}
/**
* ⻋⾝类
*/
static class Framework {
private Bottom bottom;
public Framework() {
bottom = new Bottom();
System.out.println("Framework init...");
}
}
/**
* 底盘类
*/
static class Bottom {
private Tire tire;
public Bottom() {
this.tire = new Tire();
System.out.println("Bottom init...");
}
}
/**
* 轮胎类
*/
static class Tire {
// 尺⼨
private int size;
public Tire(){
this.size = 17;
System.out.println("轮胎尺⼨:" + size);
}
}
}
问题分析:
这样的设计看起来没问题,但是可维护性却很低
如果接下来需求有了变更:随着对车的需求量越来越大,个性化需求也会越来越多,我们需要加工多种尺寸的轮胎
那这个时候就要对上面的程序进行修改了,修改后的代码如下:
我们的本意是想着只修改Tire这一个类的代码的,但是我们发现修改之后,其他调用程序也会报错,我们需要继续修改
完整代码如下:
public class NewCarExample {
public static void main(String[] args) {
Car car = new Car(20);
car.run();
}
/**
* 汽⻋对象
*/
static class Car {
private Framework framework;
public Car(int size) {
framework = new Framework(size);
System.out.println("Car init....");
}
public void run(){
System.out.println("Car run...");
}
}
/**
* ⻋⾝类
*/
static class Framework {
private Bottom bottom;
public Framework(int size) {
bottom = new Bottom(size);
System.out.println("Framework init...");
}
}
/**
* 底盘类
*/
static class Bottom {
private Tire tire;
public Bottom(int size) {
this.tire = new Tire(size);
System.out.println("Bottom init...");
}
}
/**
* 轮胎类
*/
static class Tire {
// 尺⼨
private int size;
public Tire(int size){
this.size = size;
System.out.println("轮胎尺⼨:" + size);
}
}
}
从以上代码可以看出,以上程序的问题是:当最底层代码改动之后,整个调用链上的所有代码都需要修改
修改一处代码,影响其他处的代码修改,就叫耦合
软件设计原则:高内聚低耦合
高内聚指的是:一个模块中各个元素之间的联系的紧密程度,如果各个元素(语句、程序段)之间的联系程度越高,则内聚性越高,即“高内聚”
低耦合指的是:软件中各个层、模块之间的依赖关联程序越低越好。修改一处代码,其他模块的代码改动越少越好
高内聚低耦合矛盾么?
不矛盾,高内聚指的是一个模块中各个元素之间联系的紧密程度,低耦合指的是各个模块之间的紧密程度
这就好比一个企业,包含很多部门,各个部门之间的关联关系要尽可能的小,一个部门发生问题,要尽可能降低对其他部门的影响,就是低耦合。但是部门内部员工关系要尽量紧密,遇到问题一起解决,克服,这就叫做高内聚
比如邻里邻居,楼上漏水,楼下遭殃,就是耦合。家庭一个成员生病,其他成员帮忙照顾,就叫内聚
一个家庭内部的关系越紧密越好,一个家庭尽可能少的影响另一个家庭,就是低耦合
解决方案
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⻋⾝,那么⻋⾝也得改,同理汽⻋设计也得改, 也就是整个设计⼏乎都得改~
我们尝试换⼀种思路, 我们先设计汽⻋的⼤概样⼦,然后根据汽⻋的样⼦来设计⻋⾝,根据⻋⾝来设计 底盘,最后根据底盘来设计轮⼦. 这时候,依赖关系就倒置过来了:轮⼦依赖底盘, 底盘依赖⻋⾝, ⻋⾝依赖汽⻋
这就类似我们打造⼀辆完整的汽⻋, 如果所有的配件都是⾃⼰造,那么当客⼾需求发⽣改变的时候, ⽐如轮胎的尺⼨不再是原来的尺⼨了,那我们要⾃⼰动⼿来改了,但如果我们是把轮胎外包出去,那 么即使是轮胎的尺⼨发⽣变变了,我们只需要向代理⼯⼚下订单就⾏了,我们⾃⾝是不需要出⼒的.
如何来实现呢:
我们可以尝试不在每个类中⾃⼰创建下级类,如果⾃⼰创建下级类就会出现当下级类发⽣改变操作, ⾃⼰也要跟着修改.
此时,我们只需要将原来由⾃⼰创建的下级类,改为传递的⽅式(也就是注⼊的⽅式),因为我们不 需要在当前类中创建下级类了,所以下级类即使发⽣变化(创建或减少参数),当前类本⾝也⽆需修 改任何代码,这样就完成了程序的解耦.
IOC程序开发
基于以上思路,我们把调⽤汽⻋的程序⽰例改造⼀下,把创建⼦类的⽅式,改为注⼊传递的⽅式. 具体实现代码如下:
public class IocCarExample {
public static void main(String[] args) {
Tire tire = new Tire(20);
Bottom bottom = new Bottom(tire);
Framework framework = new Framework(bottom);
Car car = new Car(framework);
car.run();
}
static 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...");
}
}
static class Framework {
private Bottom bottom;
public Framework(Bottom bottom) {
this.bottom = bottom;
System.out.println("Framework init...");
}
}
static class Bottom {
private Tire tire;
public Bottom(Tire tire) {
this.tire = tire;
System.out.println("Bottom init...");
}
}
static class Tire {
private int size;
public Tire(int size) {
this.size = size;
System.out.println("轮胎尺⼨:" + size);
}
}
}
代码经过以上调整,⽆论底层类如何变化,整个调⽤链是不⽤做任何改变的,这样就完成了代码之间 的解耦,从⽽实现了更加灵活、通⽤的程序设计了。
IoC优势
- 在传统的代码中对象创建顺序是:Car -> Framework -> Bottom -> Tire
- 改进之后解耦的代码的对象创建顺序是:Tire -> Bottom -> Framework -> Car
我们发现了⼀个规律,通⽤程序的实现代码,类的创建顺序是反的,传统代码是 Car 控制并创建了 Framework,Framework 创建并创建了 Bottom,依次往下,⽽改进之后的控制权发⽣的反转,不再 是使⽤⽅对象创建并控制依赖对象了,⽽是把依赖对象注⼊将当前对象中,依赖对象的控制权不再由 当前类控制了.
这样的话, 即使依赖类发⽣任何改变,当前类都是不受影响的,这就是典型的控制反转,也就是 IoC 的 实现思想。
学到这⾥, 我们⼤概就知道了什么是控制反转了, **那什么是控制反转容器呢, 也就是IoC容器**
这部分代码,就是IoC容器做的工作
从上⾯也可以看出来, IoC容器具备以下优点:
资源不由使⽤资源的双⽅管理,⽽由不使⽤资源的第三⽅管理,这可以带来很多好处。第⼀,资源集 中管理,实现资源的可配置和易管理。第⼆,降低了使⽤资源双⽅的依赖程度,也就是我们说的耦合度。
1. 资源集中管理: IoC容器会帮我们管理⼀些资源(对象等), 我们需要使⽤时, 只需要从IoC容器中去取 就可以了
2. 我们在创建实例的时候不需要了解其中的细节, 降低了使⽤资源双⽅的依赖程度, 也就是耦合度.
Spring 就是⼀种IoC容器, 帮助我们来做了这些资源管理
6、DI讲解
什么是DI呢
DI:依赖注入(Dependency Injection)
容器在运行期间,动态的为应用程序提供运行时所依赖的资源,称之为依赖注入
程序运行时需要某个资源,此时容器就为其提供这个资源
从这点看,依赖注入(DI)和控制反转(IoC)是从不同的角度来描述同一件事情,就是指通过引入IOC容器,利用依赖关系注入的方式,实现对象之间的解耦
上述代码中,是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的
7、IOC和DI的关系?
IOC是一种思想,也是“目标”,而思想只是一种指导原则,最终还是要有可行的落地方案,而DI就属于具体的实现。所以也可以说,**DI是IOC的一种实现**
比如说我今天心情比较好,吃一顿好的犒劳犒劳自己,那么“吃一顿好的”是思想和目标(是IOC),但最后我是吃海底捞还是杨国福?这就是具体的实现,就是DI
该篇博客的下一篇博客,无缝衔接:
SpringIOC和DI的代码实现,Spring如何存取对象?@Controller、@Service、@Repository、@Component、@Configuration、@Bean DI详解
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