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Spring框架中IoC(控制反轉)的原理（轉）

本文轉載自   查看原文   2016-03-06 10:41   2906    面試常考知識

原文鏈接：Spring框架中IoC(控制反轉)的原理

一.IoC的基礎知識以及原理：

1.IoC理論的背景：在采用面向對象方法設計的軟件系統中，底層實現都是由N個對象組成的，所有的對象通過彼此的合作，最終實現系統的業務邏輯。即軟件系統中對象之間的耦合，對象A和對象B之間有關聯，對象B又和對象C有依賴關系，這樣對象和對象之間有着復雜的依賴關系，所以才有了控制反轉這個理論。

 

 

2.什么是控制反轉(IoC)：

(1).IoC是Inversion of Control的縮寫，有的翻譯成“控制反轉”，還有翻譯成為“控制反向”或者“控制倒置”。

(2).1996年，Michael Mattson在一篇有關探討面向對象框架的文章中，首先提出了IoC 這個概念。簡單來說就是把復雜系統分解成相互合作的對象，這些對象類通過封裝以后，內部實現對外部是透明的，從而降低了解決問題的復雜度，而且可以靈活地被重用和擴展。IoC理論提出的觀點大體是這樣的：借助於“第三方”實現具有依賴關系的對象之間的解耦，如下圖所示：

即把各個對象類封裝之后，通過IoC容器來關聯這些對象類。這樣對象與對象之間就通過IoC容器進行聯系，但對象與對象之間並沒有什么直接聯系。

如果去掉IoC容器后系統中的對象A與對象B就有了直接關系，如下圖所示：

比如好多的對象類要關聯起來的話，就會變得很復雜，如下圖所示：

所以提出IoC控制反轉是很有必要的。

(3).為什么要把這種方式叫做控制反轉呢？

— 軟件系統在沒有引入IoC容器之前，對象A依賴對象B，那么A對象在實例化或者運行到某一點的時候，自己必須主動創建對象B或者使用已經創建好的對象B，其中不管是創建還是使用已創建的對象B，控制權都在我們自己手上。

— 如果軟件系統引入了Ioc容器之后，對象A和對象B之間失去了直接聯系，所以，當對象A實例化和運行時，如果需要對象B的話，IoC容器會主動創建一個對象B注入到對象A所需要的地方。

— 通過前面的對比，可以看到對象A獲得依賴對象B的過程，由主動行為變成了被動行為，即把創建對象交給了IoC容器處理，控制權顛倒過來了，這就是控制反轉的由來！

 

 

3.IoC的別名：依賴注入（DI）

(1).2004年，Martin Fowler探討了同一個問題，既然IoC是控制反轉，那么到底是“哪些方面的控制被反轉了呢？”，經過詳細地分析和論證后，他得出了答案：“獲得依賴對象的過程被反轉了”。控制被反轉之后，獲得依賴對象的過程由自身管理對象變為由IoC容器主動注入。於是，他給“控制反轉”取了一個更合適的名字叫做“依賴注入（Dependency Injection，DI）”。他的這個答案，實際上給出了實現IoC的方法：注入。

(2).所謂依賴注入，就是由IoC容器在運行期間，動態地將某種依賴關系注入到對象之中。

(3).所以，依賴注入（DI）和控制反轉（IoC）是從不同的角度描述的同一件事情，就是指通過引入IoC容器，利用依賴關系注入的方式，實現對象之間的解耦。

 

 

4.使用IoC的好處：

(1).可維護性比較好，非常便於進行單元測試，便於調試程序和診斷故障。代碼中的每一個Class都可以單獨測試，彼此之間互不影響，只要保證自身的功能無誤即可，這就是組件之間低耦合或者無耦合帶來的好處。

(2).每個開發團隊的成員都只需要關注自己要實現的業務邏輯，完全不用去關心其他人的工作進展，因為你的任務跟別人沒有任何關系，你的任務可以單獨測試，你的任務也不用依賴於別人的組件，再也不用扯不清責任了。所以，在一個大中型項目中，團隊成員分工明確、責任明晰，很容易將一個大的任務划分為細小的任務，開發效率和產品質量必將得到大幅度的提高。

(3).可復用性好，我們可以把具有普遍性的常用組件獨立出來，反復應用到項目中的其它部分，或者是其它項目，當然這也是面向對象的基本特征。顯然，IoC更好地貫徹了這個原則，提高了模塊的可復用性。符合接口標准的實現，都可以插接到支持此標准的模塊中。

(4).IoC生成對象的方式轉為外置方式，也就是把對象生成放在配置文件里進行定義，這樣，當我們更換一個實現子類將會變得很簡單，只要修改配置文件就可以了，完全具有熱插撥的特性。

 

 

5.IoC的原理：控制反轉是Spring框架的核心。其原理是基於面向對象(OO)設計原則的The Hollywood Principle：Don't call us, we'll call you（別找我，我會來找你的）。也就是說，所有的組件都是被動的，所有的組件初始化和調用都由容器負責。組件處在一個容器當中，由容器負責管理。簡單的來講，就是由容器控制程序之間的關系，而非傳統實現中，由程序代碼直接操控，即在一個類中調用另外一個類。這也就是所謂“控制反轉”的概念所在：控制權由應用代碼中轉到了外部容器，控制權的轉移，即所謂反轉。

 

 

6.工廠模式：

(1).在Spring IoC中經常用到一個設計模式，即工廠模式。工廠模式提供創建對象的接口。

(2).工廠模式是指當應用程序中甲組件需要乙組件協助時，並不是在甲組件中直接實例化乙組件對象，而是通過乙組件的工廠獲取，即該工廠可以生成某一類型組件的實例對象。在這種模式下，甲組件無需與乙組件以硬編碼的方式耦合在一起，而只需與乙組件的工廠耦合。

(3)接下來附上一個工廠模式的例子：

首先，新建一個Java項目FactoryTest，然后新建一個接口Animal，放在com.inter包下：

Animal.java文件代碼如下：

[java]  view plain  copy
 
  1. package com.inter;  
  2.   
  3. public interface Animal {  
  4.     void eat();//定義抽象的吃方法  
  5.     void shout();//定義抽象的叫方法  
  6. }  


然后分別新建兩個JavaBean，即Dog類和Cat類，放在com.bean包下，並都實現了Animal這個接口：

Dog.java文件代碼如下：

[java]  view plain  copy
 
  1. package com.bean;  
  2.   
  3. import com.inter.Animal;  
  4.   
  5. public class Dog implements Animal{  
  6.   
  7.     @Override  
  8.     public void eat() {  
  9.         // TODO Auto-generated method stub  
  10.         System.out.println("狗吃狗糧");  
  11.     }  
  12.   
  13.     @Override  
  14.     public void shout() {  
  15.         // TODO Auto-generated method stub  
  16.         System.out.println("狗汪汪叫");  
  17.     }  
  18.   
  19. }  


Cat.java文件代碼如下：

[java]  view plain  copy
 
  1. package com.bean;  
  2.   
  3. import com.inter.Animal;  
  4.   
  5. public class Cat implements Animal{  
  6.   
  7.     @Override  
  8.     public void eat() {  
  9.         // TODO Auto-generated method stub  
  10.         System.out.println("貓吃貓糧");  
  11.     }  
  12.   
  13.     @Override  
  14.     public void shout() {  
  15.         // TODO Auto-generated method stub  
  16.         System.out.println("貓喵喵叫");  
  17.     }  
  18.   
  19. }  


接着新建一個工廠類Factory，放在com.factory，使得Dog類和Cat類在工廠類上關聯起來，Dog類和Cat類並不直接關聯：

Factory.java文件代碼如下：

 

[java]  view plain  copy
 
  1. package com.factory;  
  2.   
  3. import com.bean.Cat;  
  4. import com.bean.Dog;  
  5. import com.inter.Animal;  
  6.   
  7. public class Factory {  
  8.     public Animal getAnimal(String name){  
  9.         if(name.equals("dog")){  
  10.             return new Dog();  
  11.         }else if(name.equals("cat")){  
  12.             return new Cat();  
  13.         }else{  
  14.             throw new IllegalArgumentException("參數不正確！");  
  15.         }  
  16.     }  
  17. }  

 

 

 

 

 

 

最后，寫一個Test測試類，放在com.test包下，代碼如下：

[java]  view plain  copy
 
  1. package com.test;  
  2.   
  3. import com.factory.Factory;  
  4. import com.inter.Animal;  
  5.   
  6. public class Test {  
  7.     public static void main(String[] args){  
  8.         Animal a=null;  
  9.         a=(Animal) new Factory().getAnimal("dog");  
  10.         a.eat();  
  11.         a.shout();  
  12.         a=(Animal)new Factory().getAnimal("cat");  
  13.         a.eat();  
  14.         a.shout();  
  15.     }  
  16. }  


運行后，效果如下：

 
 
 
 
二.這里先介紹IoC的基礎知識和原理，IoC的主要組件和注入的兩種方式，我會另外寫一篇文章，以免太多大家難理解，大家先好好理解IoC的原理吧！
IoC的主要組件和注入的兩種方式這篇文章已寫好： http://blog.csdn.net/u012561176/article/details/46006385


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