Spring的IOC控制反转详解

1、什么是 IOC？

IOC-Inversion of Control，即控制反转。它不是什么技术，而是一种设计思想。

传统的创建对象的方法是直接通过 new 关键字，而 spring 则是通过 IOC 容器来创建对象，也就是说我们将创建对象的控制权交给了 IOC 容器。我们可以用一句话来概括 IOC：

IOC让程序员不在关注怎么去创建对象，而是关注与对象创建之后的操作，把对象的创建、初始化、销毁等工作交给spring容器来做。

2、分享Bromon的blog上对IoC与DI浅显易懂的讲解

IoC（Inversion of Control，控制反转）。这是spring的核心，贯穿始终。所谓IoC，对于spring框架来说，就是由spring来负责控制对象的生命周期和对象间的关系。这是什么意思呢，举个简单的例子，我们是如何找女朋友的？常见的情况是，我们到处去看哪里有长得漂亮身材又好的mm，然后打听她们的兴趣爱好、qq号、电话号、ip号、iq号………，想办法认识她们，投其所好送其所要，然后嘿嘿……这个过程是复杂深奥的，我们必须自己设计和面对每个环节。传统的程序开发也是如此，在一个对象中，如果要使用另外的对象，就必须得到它（自己new一个，或者从JNDI中查询一个），使用完之后还要将对象销毁（比如Connection等），对象始终会和其他的接口或类藕合起来。

那么IoC是如何做的呢？有点像通过婚介找女朋友，在我和女朋友之间引入了一个第三者：婚姻介绍所。婚介管理了很多男男女女的资料，我可以向婚介提出一个列表，告诉它我想找个什么样的女朋友，比如长得像李嘉欣，身材像林熙雷，唱歌像周杰伦，速度像卡洛斯，技术像齐达内之类的，然后婚介就会按照我们的要求，提供一个mm，我们只需要去和她谈恋爱、结婚就行了。简单明了，如果婚介给我们的人选不符合要求，我们就会抛出异常。整个过程不再由我自己控制，而是有婚介这样一个类似容器的机构来控制。Spring所倡导的开发方式就是如此，所有的类都会在spring容器中登记，告诉spring你是个什么东西，你需要什么东西，然后spring会在系统运行到适当的时候，把你要的东西主动给你，同时也把你交给其他需要你的东西。所有的类的创建、销毁都由spring来控制，也就是说控制对象生存周期的不再是引用它的对象，而是spring。对于某个具体的对象而言，以前是它控制其他对象，现在是所有对象都被spring控制，所以这叫控制反转。

3、Spring 容器创建对象的三种方式

第一步：创建工程，然后导入相应的 jar 包，如下图：（详情参见上面的源码下载）

第二步：创建测试对象 HelloIoc

package com.ys.ioc;
//这是测试对象，我们通过 IOC 来创建对象
public class HelloIoc {
   public void sayHello(){
       System.out.println("Hello IOC");
   }
}

传统的创建对象的方法：new 关键字

//传统的创建对象方法----new
   @Test
   public void testTradition(){
       HelloIoc hello = new HelloIoc();
       hello.sayHello();
   }

这里通过 Spring 容器怎么来创建呢？

第一种方法：利用默认的构造方法

在 src 目录下新建 applicationContext.xml 文件，这是 spring 配置文件，添加如下代码：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<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">
   <!--
   创建对象的第一种方式：利用无参构造器
   id:唯一标识符
   class:类的全类名
     -->
   <bean id="helloIoc" class="com.ys.ioc.HelloIoc" ></bean>  
   <!-- 别名属性  name：和bean的 id 属性对应 -->
   <alias name="helloIoc" alias="helloIoc2"/>
</beans>

测试代码：

/**
    *  Spring 容器利用构造函数创建对象
    */
   @Test
   public void testCreateObjectByConstrutor(){
       //1、启动 spring 容器
       ApplicationContext context =
               new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
       //2、从 spring 容器中取出数据
       HelloIoc IOC = (HelloIoc) context.getBean("helloIoc");
       //3、通过对象调用方法
       IOC.sayHello();
       //利用配置文件 alias 别名属性创建对象
       HelloIoc IOC2 = (HelloIoc) context.getBean("helloIoc2");
       IOC2.sayHello();
   }

我们可以在测试类 HelloIoc.java 中手动添加无参的构造方法，然后执行上面的测试代码，会发现构造方法会在 sayHello()方法执行之前调用。

第二种方法：利用静态工厂方法

首先创建静态工厂类HelloStaticFactory.java

package com.ys.ioc;
public class HelloStaticFactory {
   public HelloStaticFactory(){
       System.out.println("HelloStaticFactory constructor");
   }
   //静态工厂方法
   public static HelloIoc getInstances(){
       return new HelloIoc();
   }
}

接着在 applicationContext.xml 中进行如下配置：

<!--
       创建对象的第二种方式：利用静态工厂方法
       factory-method：静态工厂类的获取对象的静态方法
       class:静态工厂类的全类名
     -->  
   <bean id="helloStaticFactory" factory-method="getInstances" class="com.ys.ioc.HelloStaticFactory"></bean>

编写测试类：

/**
    * Spring 容器利用静态工厂方法创建对象
    */
   @Test
   public void createObjectStaticFactory(){
       ApplicationContext context =
               new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
       HelloIoc staticFactory =
               (HelloIoc) context.getBean("helloStaticFactory");
       staticFactory.sayHello();
   }

注意：spring容器只负责调用静态工厂方法，而这个静态工厂方法内部实现由程序员完成

第三种方法：利用实例工厂方法

首先创建实例工厂类HelloInstanceFactory .java

package com.ys.ioc;
public class HelloInstanceFactory {
   public HelloInstanceFactory(){
       System.out.println("实例工厂方法构造函数");
   }
   //利用实例工厂方法创建对象
   public HelloIoc getInstance(){
       HelloIoc instanceIoc = new HelloIoc();
       return instanceIoc;
   }
}

接着在 applicationContext.xml 中进行如下配置：

<!--
       创建对象的第三种方式：利用实例工厂方法
       factory-bean:指定当前Spring中包含工厂方法的beanID
       factory-method:工厂方法名称
     -->
   <bean id="instanceFactory" class="com.ys.ioc.HelloInstanceFactory"></bean>
   <bean id="instance" factory-bean="instanceFactory" factory-method="getInstance"></bean>
 

最后编写测试类：

/**
    * Spring 容器利用实例工厂方法创建对象
    */
   @Test
   public void createObjectInstanceFactory(){
       ApplicationContext context =
               new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
       HelloIoc staticFactory =
               (HelloIoc) context.getBean("instance");
       staticFactory.sayHello();
   }

4、Spring 容器创建对象的时机

第一种：默认情况下，启动 spring 容器便创建对象（遇到bean便创建对象）

测试：

第一步：我们在 HelloIoc.java 中添加默认构造方法：

第二步：在 applicationContext.xml 文件中添加 bean（由于上面我们通过三种方式来创建对象了，里面已经有三个bean了）

第三步：启动 Spring 容器，查看无参构造函数的打印次数

控制台打印结果如下：

第二种：在spring的配置文件bean中有一个属性 lazy-init="default/true/false"

①、如果lazy-init为"default/false"在启动spring容器时创建对象（默认情况）

②、如果lazy-init为"true",在context.getBean时才要创建对象

我们测试 lazy-init=&ldquo;true&rdquo;的情况

我们测试通过断点调试：

然后继续往下面执行：

在第一种情况下可以在启动spring容器的时候，检查spring容器配置文件的正确性，如果再结合tomcat,如果spring容器不能正常启动，整个tomcat就不能正常启动。但是这样的缺点是把一些bean过早的放在了内存中，如果有数据，则对内存来是一个消耗。

反过来，在第二种情况下，可以减少内存的消耗，但是不容易发现错误

5、spring的bean中的scope："singleton/prototype/request/session/globalsession"

一、默认scope的值是singleton，即产生的对象是单例的

applicationContext.xml 文件中配置：

bean id="helloIoc" scope="singleton" class="com.ys.ioc.HelloIoc" ></bean>

验证：

//spring 容器默认产生对象是单例的 scope="singleton"
   @Test
   public void test_scope_single_CreateObject(){
       ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
       HelloIoc hello1 = (HelloIoc) context.getBean("helloIoc");
       HelloIoc hello2 = (HelloIoc) context.getBean("helloIoc");
       System.out.println(hello1.equals(hello2)); //true
   }

二、scope=&ldquo;prototype&rdquo;

多例模式，并且spring容器启动的时候并不会创建对象，而是在得到 bean 的时候才会创建对象

applicationContext.xml 文件中配置：

<bean id="helloIoc" scope="prototype" class="com.ys.ioc.HelloIoc" ></bean>

验证：

//spring 容器默认产生对象是单例的 scope="prototype"
   @Test
   public void test_scope_prototype_CreateObject(){
       ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
       HelloIoc hello1 = (HelloIoc) context.getBean("helloIoc");
       HelloIoc hello2 = (HelloIoc) context.getBean("helloIoc");
       System.out.println(hello1.equals(hello2)); //false
   }

总结：在单例模式下，启动 spring 容器，便会创建对象；在多例模式下，启动容器并不会创建对象，获得 bean 的时候才会创建对象

6、Spring 容器生命周期

创建SpringLifeCycle.java

package com.ys.ioc;
/**
* Spring 容器的生命周期
* @author hadoop
*
*/
public class SpringLifeCycle {
   public SpringLifeCycle(){
       System.out.println("SpringLifeCycle");
   }
   //定义初始化方法
   public void init(){
       System.out.println("init...");
   }
   //定义销毁方法
   public void destroy(){
       System.out.println("destroy...");
   }
   public void sayHello(){
       System.out.println("say Hello...");
   }
}

applicationContext.xml

<!-- 生命周期 -->
   <bean id="springLifeCycle" init-method="init" destroy-method="destroy" class="com.ys.ioc.SpringLifeCycle"></bean>

测试：

//spring 容器的初始化和销毁
   @Test
   public void testSpringLifeCycle(){
       ApplicationContext context = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
       SpringLifeCycle hello = (SpringLifeCycle) context.getBean("springLifeCycle");
       hello.sayHello();
       //销毁spring容器
       ClassPathXmlApplicationContext classContext = (ClassPathXmlApplicationContext) context;
       classContext.close();
   }

控制台打印如下：

分析：spring 容器的声明周期

1、spring容器创建对象

2、执行init方法

3、调用自己的方法

4、当spring容器关闭的时候执行destroy方法

注意：当scope为"prototype"时，调用 close（） 方法时是不会调用 destroy 方法的

来源：https://www.cnblogs.com/ysocean/p/7466217.html