一文帶你深刻剖析Spring IOC 實現原理

IOC是什麼

IOC是「Inversion of Control」的縮寫，翻譯過來就是「控制反轉」。

咱們先不深究其在Spring中的含義，先從字面上進行分析。打個比方來講：結婚前你的工資徹底由你來支配，想怎麼花就怎麼花。結婚後變了，你的錢要上交給你媳婦了，你想花的時候得申請。此時你對工資的控制轉變了，由原來的你控制，變成了你媳婦控制。這就是「控制反轉」，原本屬於你控制的事情，交由別人來控制，而你只在須要的時候進行獲取就能夠了。

Spring全家桶地址

相信經過這個比喻你們對「控制反轉」的含義都已經理解了，那麼它在Spring中的體現就是：把建立對象的過程交給Spring來進行管理，從而作到將原來須要本身手動new對象，變成直接從Spring中獲取。

這就就比如Spring中有一個容器，咱們將Bean放到這個容器中，讓這個容器爲咱們建立實例，當須要時咱們直接從這個容器中進行獲取便可。這個容器的實現理念就是IOC。

爲何使用IOC

使用IOC最大的好處就是減小了代碼的耦合度，下降了程序的維護成本。可能不少人都知道這個道理，就是不太明白它究竟是怎麼下降的，別慌下面讓我來給你們講解一下。

假設如今有一道菜：宮保雞丁。

// 僞代碼
public class KungPaoChicken {
    
    public static KungPaoChicken getKungPaoChicken(各類食材) {
        // 加工各類食材最終獲得一份美味的宮爆雞丁。
        return KungPaoChicken;
    }
}

傳統作法

若是如今不使用IOC，咱們想要吃到宮保雞丁，那麼就須要以下操做。

// 僞代碼
public class Person() {
    // 採購各類食材
    // 準備好各類食材經過KungPaoChicken獲取到一份宮保雞丁。
    KungPaoChicken kungPaoChicken = KungPaoChicken.getKungPaoChicken(各類食材);
}

代碼之間的耦合關係圖：

看起來也不難，也不麻煩對吧？

彆着急下定論，如今只是一我的想要宮保雞丁，假如如今有10我的都想要那？是否是有十份相同的代碼？這10我的都和KungPaoChicken有耦合。又好比如今須要的食材有所改變，那這樣的話是否是這10我的都須要調整代碼？這麼一來是否是發現這種實現方式一點也不友好。

使用IOC的作法

如今咱們轉變一下思路，再也不本身動手作了，咱們把這道菜的作法告訴飯店，讓飯店來作。

// 僞代碼
public class Restaurant {
    
    public static KungPaoChicken getKungPaoChicken() {
        // 處理食材，返回宮保雞丁
        retur KungPaoChicken;
    }
}

轉變以後的耦合關係圖：

通過這樣處理，就能夠很大程度上解決上面的這些問題。

一、咱們將KungPaoChicken交給Restaurant（飯店）來進行管理，它的建立由Restaurant進行。
二、如今不管是1我的仍是10我的咱們只須要從Restaurant中進行獲取就能夠了。這樣耦合就改變了，Person只須要和Restaurant發生耦合就能夠了。
三、當KungPaoChicken有變更時，也不須要每一個人都變更，只須要Restaurant隨之改變就能夠了。

Spring的IOC容器就充當了上面案例中的Restaurant角色，咱們只須要告訴Spring哪些Bean須要Spring進行管理，而後經過指定的方式從IOC容器中獲取便可。

Spring提供的IOC容器

Spring提供了一個接口BeanFactory。這個接口是Spring實現IOC容器的頂級接口，這個接口是Spring內部使用的，並非專門爲框架的使用者提供的。

咱們通常使用的是BeanFactory的子接口ApplicationContext接口，這個接口提供了更多而且更增強大的功能。

在ApplicationContext接口中有三個經常使用的實現類分別是：AnnotationConfigApplicationContext、FileSystemXmlApplicationContext、ClassPathXmlApplicationContext。

容器的建立須要讀取配置文件或配置類，經過這些配置告訴Spring哪些bean是須要Spring來進行管理的。

注意：讀取配置文件時，若是讀取絕對路徑時入參須要添加前綴「file:」，讀取相對路徑時入參須要添加「classpath:」。

AnnotationConfigApplicationContext

做用：用於在全註解開發時，讀取配置類的相關配置信息。
注意：經過@Configuration註解標註當前類爲Spring的配置類

示例代碼

ApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(自定義的配置類.class);

ClassPathXmlApplicationContext

做用：默認加載classPath下的配置文件，也就是代碼編譯以後的classes文件夾下。
注意：使用ClassPathXmlApplicationContext讀取相對路徑時入參的「classpath:」是能夠省略的。讀取絕對路徑時，須要在入參添加前綴「file:」。

示例代碼

// 相對路徑
ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("classpath:配置文件名稱.xml");
ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("配置文件名稱.xml");

// 絕對路徑
ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("file:絕對路徑下的配置文件路徑")；

FileSystemXmlApplicationContext

做用：默認加載的是項目的所在路徑下的配置文件。注意：對FileSystemXmlApplicationContext來講讀取絕對路徑時的入參前綴「file:」是能夠省略的，可是讀取相對路徑的入參「classpath:」是必須的。

示例代碼

// 相對路徑
ApplicationContext context = new FileSystemXmlApplicationContext("classpath:beans.xml");

// 絕對路徑
ApplicationContext context = new FileSystemXmlApplicationContext("file:絕對路徑下的配置文件路徑");
ApplicationContext context = new FileSystemXmlApplicationContext("絕對路徑下的配置文件路徑");
// 直接從項目的路徑下
ApplicationContext context = new FileSystemXmlApplicationContext("src\main\resources\配置文件名");

Spring的IOC實現原理

Spring實現IOC容器的是經過：工廠 + 反射，實現的。

經過一張圖來給你們講解SpirngIOC的實現原理（基於XML配置文件）

若是是基於全註解形式的話，只是將讀取配置文件的步驟改爲了讀取配置類，而後經過配置類獲取須要建立實現的Bean，並經過反射將其建立。其總體實現思路和使用XML配置文件是同樣的。