IoC容器
初识IoC
1.什么是IoC容器？
IoC容器是Spring框架的核心组成部分，它负责管理应用程序中对象的创建、配置和生命周期。IoC容器通过依赖注入（Dependency Injection, DI）的方式，自动装配和管理对象之间的依赖关系，从而避免了对象之间硬编码的依赖。
2.为什么会有IoC容器？
在传统的编程模式中，对象的创建和依赖管理是由对象自身完成的，这种方式导致了几个问题：
高耦合性：对象需要知道其依赖对象的具体细节，这导致了紧耦合，使得代码难以维护和扩展。
难以测试：对象由于依赖于外部状态，使得单元测试变得困难，因为需要模拟或提供实际的依赖对象。
复杂性增加：每个对象都需要管理自己的依赖，增加了代码的复杂性和体积。
3.IoC容器用来解决什么问题？
IoC容器通过以下方式解决了上述问题：
降低耦合度：IoC容器解耦了对象的创建和依赖注入过程，使得对象专注于其业务逻辑而不必关心依赖的创建和管理。
提高可测试性：依赖对象可以由容器注入，这意味着在测试时可以轻松地替换依赖对象，使用模拟对象（mocks）或存根（stubs），从而简化单元测试。
简化配置和管理：依赖关系和对象配置信息被移到容器的配置中，这通常是通过XML配置文件或Java注解实现的，使得代码更加简洁和清晰。
生命周期管理：IoC容器可以管理对象的生命周期，包括初始化、销毁等，确保对象在适当的时候被创建和清理。
4.如何解决这些问题？
IoC容器通过以下步骤解决上述问题：
依赖注入：容器在运行时自动将依赖对象注入到需要它们的对象中，这可以是通过构造函数、setter方法或字段注入完成的。
配置管理：依赖关系和对象配置信息被集中在一个地方，通常是配置文件或注解中，这使得修改依赖关系或添加新对象变得更加容易。
对象池和生命周期管理：容器可以缓存对象实例，对于单例模式的对象，容器只创建一次并复用，同时容器还负责调用初始化和销毁方法，确保对象的正确生命周期。
通过这些机制，IoC容器提供了更灵活、可扩展和可维护的应用程序架构。
Spring的核心就是提供了一个IoC容器，它可以管理所有轻量级的JavaBean组件，提供的底层服务包括组件的生命周期管理、配置和组装服务、AOP支持，以及建立在AOP基础上的声明式事务服务等。
5.传统vsloC
假设我们正在构建一个简单的在线书店系统，其中有一个BookService类，用于处理书籍相关的业务逻辑，比如查询库存、购买书籍等。BookService需要一个InventoryManager类来检查和更新库存。
传统方法
在没有IoC容器的情况下，BookService可能会这样创建InventoryManager实例：
public class BookService {
private InventoryManager inventoryManager;
public BookService() {
this.inventoryManager = new InventoryManager(); // 创建依赖
}
public void buyBook(String bookId) {
if (inventoryManager.isBookAvailable(bookId)) {
inventoryManager.decreaseStock(bookId);
System.out.println("Book purchased successfully.");
} else {
System.out.println("Sorry, the book is out of stock.");
}
}
}
这种方法的问题在于：
- BookService直接创建了InventoryManager，导致两个类紧密耦合。
- 如果InventoryManager的创建逻辑变得复杂（比如需要数据库连接），BookService也需要了解这些细节。
- 测试BookService变得困难，因为我们不能轻易地替换InventoryManager。
使用IoC容器
使用Spring框架的IoC容器，我们可以将依赖注入给BookService，而无需它自行创建依赖：
@Service
public class BookService {
private final InventoryManager inventoryManager;
@Autowired
public BookService(InventoryManager inventoryManager) {
this.inventoryManager = inventoryManager;
}
public void buyBook(String bookId) {
if (inventoryManager.isBookAvailable(bookId)) {
inventoryManager.decreaseStock(bookId);
System.out.println("Book purchased successfully.");
} else {
System.out.println("Sorry, the book is out of stock.");
}
}
}
使用注解法：
@Configuration
public class AppConfig {
@Bean
public InventoryManager inventoryManager() {
return new InventoryManager();
}
@Bean
public BookService bookService() {
return new BookService(inventoryManager());
}
}
解决的问题
降低耦合：BookService不再负责InventoryManager的创建，因此这两个类之间解耦。
提高可测试性：在测试BookService时，我们可以注入一个假的InventoryManager，这样可以隔离测试，避免依赖真实的库存逻辑。
灵活性：如果需要更改InventoryManager的实现，只需要更改配置即可，而不需要修改BookService的代码。
通过IoC容器，我们让容器来管理依赖关系，从而使我们的代码更易于维护和扩展。
理解：
- 降低类之间的耦合度
不使用IoC，类的创建形成多对多依赖关系，耦合度高。IoC相当于一个中间层，IoC与类之间是一对多依赖，将多对多关系变为一对多关系，减少系统整体耦合度
- 实例复用
不使用IoC，获取一个类的实例时，每次都要实例化，增加空间和时间。增加了IoC，IoC对实例提供了多种生命周期，可以提高实例的复用。
- 更方便根据不同环境创建不同实例
方便程序在不同环境下运行
使用步骤
1.通过maven引入spring框架
2.定义beans（注解配置）
使用注解来定义Beans，通常在类上使用@Component、@Service、@Repository或@Controller。然后，使用@Configuration和@Bean方法来定义复杂的bean。
@Configuration
public class AppConfig {
@Bean
public MyService myService() {
return new MyService();
}
// 更多的@Bean方法}
3.注入依赖
使用@Autowired注解来自动注入Beans。Spring IoC容器会在运行时将适当的bean实例注入到需要的地方。
@Service
public class AnotherService {
private final MyService myService;
@Autowired
public AnotherService(MyService myService) {
this.myService = myService;
}
// 使用myService的方法}
4.启动容器
注解配置：
public class Application {
public static void main(String[] args) {
ApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
// 从context获取bean并使用它们
}
}
5.使用容器
MyService myService = context.getBean(MyService.class);
myService.doSomething();