我們知道，Java方面的高級程序員一定得掌握Spring的技能，其中包括Spring 依賴注入（IOC），面向切面（AOP），和數據庫的整合（比如和Hibernate整合或聲明式事務等）以及Spring MVC架構。其中，Spring的依賴注入是重中之重，在面試時，面試官一定會問這方面的問題。
根據我的培訓和面試經驗，這方面的知識點雖然不難（初學者估計最多3天就能看明白並調通程序），但要把其中的各混淆點（也就是面試點）講清楚不容易，換句話說，初級程序員在學習Spring IOC這部分的知識時，或多或少會走些彎路，在通常情況下，會經過一次或多次面試的失敗（就是交學費）后才能理順這部分的知識體系。
在本文里，將整理歸納 java web輕量級開發面試教程 里的相關知識點，一次性地把這部分的知識點講全，可以這樣說，大家看完這篇文章后，能盡量減少交學費的次數。
以上是開場白，如下是正文。
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1 通過一個簡單但易學的案例來了解依賴注入
步驟一 開發提供服務的SayHello.java程序。
1 package com; 2 public class SayHello { 3 private HelloWorldSpring helloWorldSpring; 4 public HelloWorldSpring getHelloWorldSpring() { 5 return helloWorldSpring; 6 } 7 public void setHelloWorldSpring(HelloWorldSpring helloWorldSpring) { 8 this.helloWorldSpring = helloWorldSpring; 9 } 10 public void sayHello(){ 11 System.out.println("Say Hello:" + helloWorldSpring.sayHello()); 12 } 13 }
第10行定義了一個sayHello的方法，在這方法里，調用了在第3行定義的helloWorldSpring對象，輸出一串文字。
這里有一個比較有意思的現象，雖然在第4行和第7行針對helloWorldSpring對象定義了get和set的方法，但在第11行使用helloWorldSpring對象之前，始終沒有用new關鍵字初始化這個對象，那么按照以往的經驗，會不會出現空指針異常呢？
別着急，先看下HelloWorldSpring這個類里有沒有特殊的動作。
步驟二 定義HelloWorldSpring.java這個類。
1 package com; 2 public class HelloWorldSpring { 3 private String sayContent; 4 public String sayHello() { 5 System.out.println("HelloWorld Spring!"); 6 return "Hello World Spring"; 7 } 8 }
這里直接在第4行定義了sayHello的方法，也沒看到特殊的代碼。接下來看一下在SpringMain這個類里是如何調用的。
步驟三 開發調用者SpringMain.java，請大家注意一下調用sayHello方法的方式。
1 package com; 2 import org.springframework.context.ApplicationContext; 3 import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext; 4 public class SpringMain { 5 public static void main(String[] args) { 6 ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext( 7 "conf/applicationContext-*.xml"); 8 9 SayHello sayHello = (SayHello) context.getBean("SayHello"); 10 sayHello.sayHello(); 11 } 12 }
關鍵代碼在第9行和第10行，是通過一個getBean方法，獲得了SayHello對象的一個實例，隨后調用了其中的sayHello方法。在這之前，通過第6行的代碼，裝載了一個配置文件。
戲法變到這里，大家看到了兩個不可思議的地方。第一，在SayHello類里，始終沒有初始化HelloWorldSpring對象，就直接用了。第二，在SpringMain類里，沒有像往常那樣用SayHello sayHello = new SayHello(); 的方法初始化對象，而是通過getBean的方式來獲得類的實例。
其實，這里大家已經能看到“低耦合”的寫法了。讓我們最后看完Spring的配置文件再來綜合體驗IoC的好處。
步驟四 編寫Spring的配置文件applicationContext-service-api.xml，關鍵代碼如下
1 <bean id="HelloWorldSpring" class="com.HelloWorldSpring"> 2 </bean> 3 <bean id="SayHello" class="com.SayHello" > 4 <property name="helloWorldSpring" ref="HelloWorldSpring" /> 5 </bean>
在第1行和第2行里，定義了一個Bean。在Spring里，一個Bean往往和一個類所對應，這里id是HelloWorldSpring的這個Bean是和com.HelloWorldSpring這個類所對應。
而在第3行到第5行里，用id是SayHello這個Bean對應com.SayHello這個類，請大家注意第4行，用內置property這個方式，把HelloWorldSpring這個類內嵌到SayHello類里。
2 IoC的特點，不用New就可以初始化類
SpringMain.java的主要代碼如下。
1 ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("conf/applicationContext-*.xml");
2 SayHello sayHello = (SayHello) context.getBean("SayHello");
3 sayHello.sayHello();
運行SpringMain.java時，首先是把配置文件里定義的信息裝載到context類里；接着在第2行里，通過context.getBean方法，根據配置文件的定義，獲取ID為SayHello（即class是com.SayHello）這個類；隨后在第3行里使用這個類的sayHello方法。從代碼中大家可以看出，這里同樣沒有用到new，而是根據配置文件來初始化類。
沒有使用new，就意味着低耦合，具體而言，就是SayHello、HelloWorldSpring和SpringMain這三個類之間的耦合度很低。
假設有三個團隊在開發維護這三個類，如果用常規new方法來創建類，比如在SayHello類里用HelloWorldSpring helloWorldSpring = new HelloWOrldSpring();，那么一旦管理HelloWorldSpring類的團隊要修改調用的接口，比如new的構造函數需要帶參數，那么SayHello類的管理者就不得不受無妄之災，也需要修改本身的代碼。
要知道在公司里，修改代碼並且發布到生產環境，要經過很煩瑣且很嚴格的審批流程，必須要經歷代碼審查、代碼提交、測試人員測試、領導審批、最終發布以及發布后檢查這些步驟。如果用剛才看到的通過配置文件裝載類，在本地代碼里沒有new的這套開發方式，那么如果一個團隊修改了代碼，其他團隊就有可能不必改動代碼，這樣就可以很大程度上避免不必要的工作。
3 控制翻轉和依賴注入
控制翻轉的英文名字叫IoC（Inversion of Control），依賴注入英文名叫DI（Dependency Injection），下面通過下表來看一下它們的概念。
| 概念名 |
含義 |
表現形式 |
| 控制翻轉（IoC，控制反轉） |
類之間的關系，不用代碼控制，而是由Spring容器（也就是Spring的jar包）來控制。控制權由代碼翻轉到容器里，這叫控制翻轉 |
在初始化對象時，在代碼里無須new，而是把類之間的關系寫到配置文件里 |
| 依賴注入（DI） |
在代碼運行時，如果我們要在一個類里使用（也叫注入）另一個類，比如在上述的SayHello類里要初始化另外一個HelloWorldSpring類，那么這種注入就是依賴於配置文件的 |
同樣是把類之間的調用關系寫到配置文件里，在運行時，會根據配置文件，把HelloWorldSpring這個類注入SayHello里 |
通過上面的描述，能看到它們其實是從不同的角度講述的同一件事情。依賴注入強調類的注入是由Spring容器在運行時完成，而控制反轉強調類之間的關系是由Spring容器控制。
從這兩個名詞可知， Spring給我們帶來了一種全新的編程理念，即不用new也可以創建和使用對象。這種開發方式讓我們能像搭積木一樣組裝不同的類，組裝后的類之間的耦合度很低，一個類的修改可以不影響（或者影響度很小）其他的類，這樣就可以避免一個小修改帶來的一大串連鎖反應。
大家在了解Spring的時候，一定請理解“低耦合”這個好處，這本來是面向對象思想帶給我們的好處，在Spring開發的過程中我們確實能感受到。
4 讀取配置文件的各種方式
在Spring里，通常在配置文件中描述各類以及類之間的包含關系，在使用的時候，會先加載配置文件，Spring的內核會讀取配置文件，隨后動態地組裝各類。
通過下表來總結一下讀取配置文件的各種方式，它們之間沒有優劣之分，大家可以挑選個最適用的，具體來講，沒有特殊情況，就可以用ClassPathXmlApplicationContext。
| 類名 |
例子 |
| XmlBeanFactory |
Resource resource = new ClassPathResource("bean.xml"); BeanFactory factory = new XmlBeanFactory(resource); |
| ClassPathXmlApplicationContext |
ApplicationContext factory=new ClassPathXmlApplicationContext("conf/appcontext.xml"); |
| 用文件系統類來讀取 FileSystemXmlApplicationContext |
ApplicationContext factory=new FileSystemXmlApplicationContext("classpath:appcontext.xml"); |
5 單例和多例
我們知道，Spring的容器會在程序運行時，根據配置文件自動地創建（或者叫實例化）具體的Java類（也叫class，或叫Bean）。在配置文件里，可以設置創建文件時是否用單例的方式，如果沒有設置，則會自動用默認的單例的方式來創建文件。如果不想用單例，則可以通過如下兩種語法來修改，它們是等價的。
<bean id="SayHello" class="com.SayHello" singleton="false"> 或者
<bean id="SayHello" class="com.SayHello" scope="prototype">
在實際項目中，一般用單例模式來創建無狀態的Bean，而對於有狀態的Bean，一般不用這種模式。所謂無狀態的Bean，是指沒有能夠標識它目前狀態屬性的Bean，比如共享單車，A用好以后，可以放入共享池（即放到馬路邊上），B可以繼續使用。由於沒有供某個特定的用戶使用，所以也就不能保持某一用戶的狀態，所以叫無狀態Bean。相反，如果針對個人的自行車，那么會有個狀態來表明是個人的。
講到這里，請大家確認如下概念，並不是我們首先設置了singleton是false，所以Spring容器才用單例的方式，恰恰相反，根據實際的需求，待創建的類可以被其他多個類共享，因此我們才設置singleton是false。是先有需求再有具體的實現。
這個知識點可以說是Spring面試的必考點，下面通過下表來對比一下兩者的差別
| 列別 |
實際用例 |
特點 |
| 有狀態Bean |
我們訪問網站登錄后都有自己的用戶名和密碼，系統可以用一個有狀態的Bean來記錄我們的訪問信息，比如來源IP訪問頁面列表和訪問時間等 |
會為每次調用創建一個實例，一旦調用結束，比如用戶離開了網站，則該Bean就會被銷毀 |
| 無狀態Bean |
數據庫連接的通用類，其他類可以用它來獲取數據庫連接並進行操作 |
可以在緩沖池里只維護一個實例，無須創建和銷毀操作，性能高，但是線程不安全 |
6 論面試
當年我追過一本小說，叫天擇，里面有個故事情節，皇帝請主角吃飯，讓主角點菜，主角點的不是龍肝鳳膽，也不是山珍海味，是兩個家常菜，炒青菜和蛋炒飯，如下我引用的是書中原話：
天下萬事萬物，都是有一個從簡單到復雜，又從復雜趨向於簡單的過程，用道家的話來說，就是天下大道，以簡馭繁，用佛家的話來說，就是看山是山，看山不是山，看山仍是山的三大境界。蛋炒飯和炒青菜這兩樣東西每個人都吃了不知道多少次，但是，正因為如此，能夠在這平凡當中做出來令人難忘的偉大味道，這才是頂尖的高手的境界！
學習Spring IOC這平凡的知識點，也會經歷過上述”從簡單到復雜“的過程，作者根據多年面試培訓（甚至包括寫書）的經驗，從紛繁復雜的Spring IOC的諸多知識點中提煉出針對初級程序員有用的上述內容，不能說是頂尖高手，但至少也經過沉淀，對大家多少有些幫助，也一定能幫助大家少走些彎路（這也是本文申請加入首頁的理由）。
面試時也這樣，面試官會在乎候選人掌握多少知識點（廣度），更在乎對於知識點的深度，如果候選人能從IOC這種平凡的知識點里說出自己的高深體會，這樣反而能更打動面試官。
在這方面可以說出如下的要點：
1 基本概念（誰都會說）
2 結合項目說明怎么用IOC，以及IOC的好處（不用new就能用，低耦合），這大家可以結合本文里提到的案例說明
3 一些外圍的知識點，比如如何導入配置文件
4 特別地，請講述單例和多例，並請結合具體例子說明在項目里的用法。