Spring 學習 2- IOC原理 控制反轉/依賴註入
控制反轉/依賴註入
最近，買了本spring入門書：spring In Action 。大致瀏覽了下感覺還不錯。就是入門了點。Manning的書還是不錯的，我雖然不像哪些只看Manning書的人那樣專註於Manning,但懷著崇敬的心情和激情通覽了一遍。又一次接受了IOC 、DI、AOP等Spring核心概念。 先就IOC和DI談一點我的看法。
IOC（DI）：其實這個Spring架構核心的概念沒有這麽復雜，更不像有些書上描述的那樣晦澀。Java程序員都知道：java程序中的每個業務邏輯至少需要兩個或以上的對象來協作完成，通常，每個對象在使用他的合作對象時，自己均要使用像new object（） 這樣的語法來完成合作對象的申請工作。你會發現：對象間的耦合度高了。而IOC的思想是：Spring容器來實現這些相互依賴對象的創建、協調工作。對象只需要關系業務邏輯本身就可以了。從這方面來說，對象如何得到他的協作對象的責任被反轉了（IOC、DI）。
這是我對Spring的IOC的體會。DI其實就是IOC的另外一種說法。DI是由Martin Fowler 在2004年初的一篇論文中首次提出的。他總結：控制的什麽被反轉了？就是：獲得依賴對象的方式反轉了。
如果對這一核心概念還不理解：這裏引用一個叫Bromon的blog上找到的淺顯易懂的答案：
IoC與DI
首先想說說IoC（Inversion of Control，控制倒轉）。這是spring的核心，貫穿始終。所謂IoC，對於spring框架來說，就是由spring來負責控制對象的生命周期和對象間的關系。這是什麽意思呢，舉個簡單的例子，我們是如何找女朋友的？常見的情況是，我們到處去看哪裏有長得漂亮身材又好的mm，然後打聽她們的興趣愛好、qq號、電話號、ip號、iq號………，想辦法認識她們，投其所好送其所要，然後嘿嘿……這個過程是復雜深奧的，我們必須自己設計和面對每個環節。傳統的程序開發也是如此，在一個對象中，如果要使用另外的對象，就必須得到它（自己new一個，或者從JNDI中查詢一個），使用完之後還要將對象銷毀（比如Connection等），對象始終會和其他的接口或類藕合起來。
那麽IoC是如何做的呢？有點像通過婚介找女朋友，在我和女朋友之間引入了一個第三者：婚姻介紹所。婚介管理了很多男男女女的資料，我可以向婚介提出一個列表，告訴它我想找個什麽樣的女朋友，比如長得像李嘉欣，身材像林熙雷，唱歌像周傑倫，速度像卡洛斯，技術像齊達內之類的，然後婚介就會按照我們的要求，提供一個mm，我們只需要去和她談戀愛、結婚就行了。簡單明了，如果婚介給我們的人選不符合要求，我們就會拋出異常。整個過程不再由我自己控制，而是有婚介這樣一個類似容器的機構來控制。Spring所倡導的開發方式就是如此，所有的類都會在spring容器中登記，告訴spring你是個什麽東西，你需要什麽東西，然後spring會在系統運行到適當的時候，把你要的東西主動給你，同時也把你交給其他需要你的東西。所有的類的創建、銷毀都由 spring來控制，也就是說控制對象生存周期的不再是引用它的對象，而是spring。對於某個具體的對象而言，以前是它控制其他對象，現在是所有對象都被spring控制，所以這叫控制反轉。如果你還不明白的話，我決定放棄。
IoC的一個重點是在系統運行中，動態的向某個對象提供它所需要的其他對象。這一點是通過DI（Dependency Injection，依賴註入）來實現的。比如對象A需要操作數據庫，以前我們總是要在A中自己編寫代碼來獲得一個Connection對象，有了 spring我們就只需要告訴spring，A中需要一個Connection，至於這個Connection怎麽構造，何時構造，A不需要知道。在系統運行時，spring會在適當的時候制造一個Connection，然後像打針一樣，註射到A當中，這樣就完成了對各個對象之間關系的控制。A需要依賴 Connection才能正常運行，而這個Connection是由spring註入到A中的，依賴註入的名字就這麽來的。那麽DI是如何實現的呢？ Java 1.3之後一個重要特征是反射（reflection），它允許程序在運行的時候動態的生成對象、執行對象的方法、改變對象的屬性，spring就是通過反射來實現註入的。關於反射的相關資料請查閱java doc。
理解了IoC和DI的概念後，一切都將變得簡單明了，剩下的工作只是在spring的框架中堆積木而已。
如果還不明白，放棄java吧！
下面來讓大家了解一下Spring到底是怎麽運行的。
Java代碼
public static void main(String[] args) { ApplicationContext context = new FileSystemXmlApplicationContext( "applicationContext.xml"); Animal animal = (Animal) context.getBean("animal"); animal.say(); }
這段代碼你一定很熟悉吧，不過還是讓我們分析一下它吧，首先是applicationContext.xml
<bean id="animal" class="phz.springframework.test.Cat">
<property name="name" value="kitty" />
</bean>
他有一個類phz.springframework.test.Cat
public class Cat implements Animal { private String name; public void say() { System.out.println("I am " + name + "!"); } public void setName(String name) { this.name = name; } }
實現了phz.springframework.test.Animal接口
public interface Animal { public void say(); }
很明顯上面的代碼輸出I am kitty!
那麽到底Spring是如何做到的呢？
接下來就讓我們自己寫個Spring 來看看Spring 到底是怎麽運行的吧！
首先，我們定義一個Bean類，這個類用來存放一個Bean擁有的屬性
/* Bean Id */ private String id; /* Bean Class */ private String type; /* Bean Property */ private Map<String, Object> properties = new HashMap<String, Object>();
一個Bean包括id,type,和Properties。
接下來Spring 就開始加載我們的配置文件了，將我們配置的信息保存在一個HashMap中，HashMap的key就是Bean 的 Id ，HasMap 的value是這個Bean，只有這樣我們才能通過context.getBean("animal")這個方法獲得Animal這個類。我們都知道Spirng可以註入基本類型，而且可以註入像List，Map這樣的類型，接下來就讓我們以Map為例看看Spring是怎麽保存的吧
Map配置可以像下面的
<bean id="test" class="Test">
<property name="testMap">
<map>
<entry key="a">
<value>1</value>
</entry>
<entry key="b">
<value>2</value>
</entry>
</map>
</property>
</bean>
Spring是怎樣保存上面的配置呢？，代碼如下：
if (beanProperty.element("map") != null) { Map<String, Object> propertiesMap = new HashMap<String, Object>(); Element propertiesListMap = (Element) beanProperty .elements().get(0); Iterator<?> propertiesIterator = propertiesListMap .elements().iterator(); while (propertiesIterator.hasNext()) { Element vet = (Element) propertiesIterator.next(); if (vet.getName().equals("entry")) { String key = vet.attributeValue("key"); Iterator<?> valuesIterator = vet.elements() .iterator(); while (valuesIterator.hasNext()) { Element value = (Element) valuesIterator.next(); if (value.getName().equals("value")) { propertiesMap.put(key, value.getText()); } if (value.getName().equals("ref")) { propertiesMap.put(key, new String[] { value .attributeValue("bean") }); } } } } bean.getProperties().put(name, propertiesMap); }
接下來就進入最核心部分了，讓我們看看Spring 到底是怎麽依賴註入的吧，其實依賴註入的思想也很簡單，它是通過反射機制實現的，在實例化一個類時，它通過反射調用類中set方法將事先保存在HashMap中的類屬性註入到類中。讓我們看看具體它是怎麽做的吧。
首先實例化一個類，像這樣
public static Object newInstance(String className) { Class<?> cls = null; Object obj = null; try { cls = Class.forName(className); obj = cls.newInstance(); } catch (ClassNotFoundException e) { throw new RuntimeException(e); } catch (InstantiationException e) { throw new RuntimeException(e); } catch (IllegalAccessException e) { throw new RuntimeException(e); } return obj; }
接著它將這個類的依賴註入進去，像這樣
Java代碼public static void setProperty(Object obj, String name, String value) { Class<? extends Object> clazz = obj.getClass(); try { String methodName = returnSetMthodName(name); Method[] ms = clazz.getMethods(); for (Method m : ms) { if (m.getName().equals(methodName)) { if (m.getParameterTypes().length == 1) { Class<?> clazzParameterType = m.getParameterTypes()[0]; setFieldValue(clazzParameterType.getName(), value, m, obj); break; } } } } catch (SecurityException e) { throw new RuntimeException(e); } catch (IllegalArgumentException e) { throw new RuntimeException(e); } catch (IllegalAccessException e) { throw new RuntimeException(e); } catch (InvocationTargetException e) { throw new RuntimeException(e); } }
最後它將這個類的實例返回給我們，我們就可以用了。我們還是以Map為例看看它是怎麽做的，我寫的代碼裏面是創建一個HashMap並把該HashMap註入到需要註入的類中，像這樣，
Java代碼if (value instanceof Map) { Iterator<?> entryIterator = ((Map<?, ?>) value).entrySet() .iterator(); Map<String, Object> map = new HashMap<String, Object>(); while (entryIterator.hasNext()) { Entry<?, ?> entryMap = (Entry<?, ?>) entryIterator.next(); if (entryMap.getValue() instanceof String[]) { map.put((String) entryMap.getKey(), getBean(((String[]) entryMap.getValue())[0])); } } BeanProcesser.setProperty(obj, property, map); }
好了，這樣我們就可以用Spring 給我們創建的類了，是不是也不是很難啊？當然Spring能做到的遠不止這些，這個示例程序僅僅提供了Spring最核心的依賴註入功能中的一部分。
參考：Spring IOC 原理：http://blog.csdn.net/it_man/article/details/4402245
Spring 學習 2- IOC原理 控制反轉/依賴註入