Java 基础] Spring Core 反转控制（IOCSpring Core 反转控制 (IOC)

1. 如何理解IOC

1.1 什么是IOC

在Spring框架中，IOC（Inversion of Control，控制反转）是一种设计原则，它是Spring框架的核心概念之一。IOC的基本思想是将程序的控制权从应用程序代码中转移到框架或容器中，从而实现了一种松耦合的设计。在IOC容器中，对象的创建、组装和管理都由容器来负责，而不是由程序员来手动管理对象之间的依赖关系。

在Spring中，IOC容器负责管理应用程序中的对象及其之间的关系。通过IOC容器，可以将对象之间的依赖关系通过配置文件或者注解来描述，然后由容器根据这些描述来创建和管理对象。这样一来，对象之间的耦合度就大大降低了，使得代码更加灵活、可维护、可测试。 IOC容器在Spring中通常是通过BeanFactory或者ApplicationContext实现的。

当有了IOC之后，就可以交给容器去做这些事情

1.2 IOC的作用

IOC的作用体现在以下三点：

1. 松耦合： IOC能够降低组件之间的耦合度。在传统的编程模式中，对象的创建和依赖关系通常在代码中硬编码，导致组件之间高度耦合，一旦需要修改某个组件，可能会影响到其他组件。而通过IOC，对象的创建和依赖关系由容器负责管理，组件之间的依赖关系由配置文件或注解描述，使得组件之间解耦。
2. 集中管理： IOC容器能够集中管理应用程序中的所有组件（Bean）。通过IOC容器，可以将所有组件的创建、配置、生命周期等统一管理，提高了组件的可维护性和可管理性。
3. 简化代码： IOC能够减少大量样板式的代码，如对象的创建、依赖注入等。开发人员只需关注业务逻辑，而不需要关注对象的创建和管理，使得代码更加简洁清晰。
4. 由于IOC能够降低组件之间的耦合度，使得单元测试变得更加容易。在测试时，可以通过替换特定的组件或者模拟依赖来进行单元测试，而不需要依赖于其他组件的具体实现。

2. IOC配置的方式

2.1 XML配置

首先，我们创建 UserRepository 接口和具体的实现类 UserRepositoryImpl：

// UserRepository.java
public interface UserRepository {
    void save(User user);
}

// UserRepositoryImpl.java
public class UserRepositoryImpl implements UserRepository {
    @Override
    public void save(User user) {
        // 实现保存用户的逻辑
    }
}

然后，我们创建 UserService 类，它依赖于 UserRepository：

// UserService.java
public class UserService {
    private UserRepository userRepository;

    // 构造函数注入
    public UserService(UserRepository userRepository) {
        this.userRepository = userRepository;
    }

    public void saveUser(User user) {
        userRepository.save(user);
    }
}

接下来，我们使用XML配置文件来配置Spring IOC容器，告诉Spring如何创建这些对象并建立它们之间的依赖关系：

<!-- applicationContext.xml -->
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
        http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">

    <!-- 配置UserRepository的实现类 -->
    <bean id="userRepository" class="com.example.UserRepositoryImpl" />

    <!-- 配置UserService，通过构造函数注入UserRepository -->
    <bean id="userService" class="com.example.UserService">
        <constructor-arg ref="userRepository" />
    </bean>
</beans>

2.2 Java配置

我们创建一个Java配置类来配置Spring IOC容器：

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration
public class AppConfig {

    @Bean
    public UserRepository userRepository() {
        return new UserRepositoryImpl();
    }

    @Bean
    public UserService userService(UserRepository userRepository) {
        return new UserService(userRepository);
    }
}

在这个配置类中，我们使用 @Configuration 注解表明这是一个配置类。然后，我们使用 @Bean 注解来定义了 UserRepository 和 UserService 的Bean。对于 userService() 方法，我们通过参数注入了 UserRepository Bean。

最后，我们需要在应用程序中加载配置类并获取 UserService 实例：

import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext;

public class MainApp {
    public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
        UserService userService = context.getBean(UserService.class);

        // 使用UserService保存用户
        userService.saveUser(new User("John", "Doe"));
    }
}

通过这种方式，我们使用Java配置类实现了IOC，Spring IOC容器会根据我们的配置类来创建和管理Bean。

2.3 注解配置

首先，我们不需要更改 UserService 和 UserRepository 的代码。接着，我们在 UserRepositoryImpl 类上添加 @Component 注解，将它声明为一个组件：

import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
public class UserRepositoryImpl implements UserRepository {
    @Override
    public void save(User user) {
        // 实现保存用户的逻辑
    }
}

然后，我们在 UserService 类中使用 @Autowired 注解来自动注入 UserRepository：

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class UserService {
    private UserRepository userRepository;

    @Autowired
    public UserService(UserRepository userRepository) {
        this.userRepository = userRepository;
    }

    public void saveUser(User user) {
        userRepository.save(user);
    }
}