## 前言 「上一篇文章[](http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU5NzMzNDkxNw==&mid=100000157&idx=1&sn=6635b0d42c67782ba8668ae2f8ff4eed&chksm=7e544f774923c6610150595afaa1190c91e85cbabde65de02583870dd54d3c4b312d8b717338#rd)」我們對 Spring 有了初步的認識，而 Spring 全家桶中幾乎所有元件都是依賴於 IoC 的。 剛開始聽到 IoC，會覺得特別高大上，但其實掰開了很簡單。 跟著我的腳步，一文帶你吃透 IoC 原理。 本文主要講原理，圍繞“是何”、“為何”來談，下一篇文章會講實踐部分，也就是“如何”。  ## 是何 上一篇文章有同學問我在官網該看哪些內容，怎麼找的，那今天的截圖裡都會有連結。 ### 初識 IoC 根據上一篇文章我們說的，Spring 全家桶中最重要的幾個專案都是基於 Spring Framework 的，所以我們就以 Spring Framework 為例來看[文件](https://spring.io/projects/spring-framework#learn. "Spring 官方文件")。 首先它的右側有 Github 的連結，另外點到「LEARN」這裡，就會看到各個版本的文件。  那我們點「Reference Doc」，就能夠看到它的一些模組的介紹： （等下... 模組？什麼是模組？這個問題下文回答。）  第一章 Overview，講述它的歷史、設計原理等等； 第二章 Core，包含了 IoC 容器，AOP 等等，那自然是講 Spring 的核心了，要點進去好好看了。  點進去之後發現了寶貴的學習資料，一切的 what, why, how 都可以在這裡找到答案。  這裡很好的解釋了大名鼎鼎的 IoC - Inversion of Control, 控制反轉。 每次讀都會有新的體會和收穫。 我粗略的總結一下：控制反轉就是把建立和管理 bean 的過程轉移給了第三方。而這個第三方，就是 Spring IoC Container，對於 IoC 來說，最重要的就是**容器**。 容器負責建立、配置和管理 bean，也就是它管理著 bean 的生命，控制著 bean 的依賴注入。 通俗點講，因為專案中每次建立物件是很麻煩的，所以我們使用 Spring IoC 容器來管理這些物件，需要的時候你就直接用，不用管它是怎麼來的、什麼時候要銷燬，只管用就好了。 舉個例子，就好像父母沒時間管孩子，就把小朋友交給託管所，就安心的去上班而不用管孩子了。 託兒所，就是第三方容器，負責管理小朋友的吃喝玩樂； 父母，相當於程式設計師，只管接送孩子，不用管他們吃喝。 等下，`bean` 又是什麼？ Bean 其實就是包裝了的 Object，無論是控制反轉還是依賴注入，它們的主語都是 object，而 bean 就是由第三方包裝好了的 object。（想一下別人送禮物給你的時候都是要包裝一下的，自己造的就免了。 ### IoC 容器 既然說容器是 IoC 最重要的部分，那麼 Spring 如何設計容器的呢？ 還是回到官網，第二段有介紹哦：  答：使用 `ApplicationContext`，它是 `BeanFactory` 的子類，更好的補充並實現了 `BeanFactory` 的。 `BeanFactory` 簡單粗暴，可以理解為 HashMap： - Key - bean name - Value - bean object 但它一般只有 get, put 兩個功能，所以稱之為“低階容器”。 而 `ApplicationContext` 多了很多功能，因為它繼承了多個介面，可稱之為“高階容器”。在下文的搭建專案中，我們會使用它。  `ApplicationContext` 的裡面有兩個具體的實現子類，用來讀取配置配件的： - `ClassPathXmlApplicationContext` - 從 class path 中載入配置檔案，更常用一些； - `FileSystemXmlApplicationContext` - 從本地檔案中載入配置檔案，不是很常用，如果再到 Linux 環境中，還要改路徑，不是很方便。 當我們點開 `ClassPathXmlApplicationContext` 時，發現它並不是直接繼承 `ApplicationContext` 的，它有很多層的依賴關係，每層的子類都是對父類的補充實現。 而再往上找，發現最上層的 class 回到了 `BeanFactory`，所以它非常重要。 要注意，Spring 中還有個 `FactoryBean`，兩者並沒有特別的關係，只是名字比較接近，所以不要弄混了順序。 為了好理解 IoC，我們先來回顧一下不用 IoC 時寫程式碼的過程。 ### 深入理解 IoC 這裡用經典 `class Rectangle` 來舉例： - 兩個變數：長和寬 - 自動生成 `set()` 方法和 `toString()` 方法 注意 ⚠️：一定要生成 `set()` 方法，因為 Spring IoC 就是通過這個 `set()` 方法注入的； `toString()` 方法是為了我們方便列印檢視。 ```java public class Rectangle { private int width; private int length; public Rectangle() { System.out.println("Hello World!"); } public void setWidth(int widTth) { this.width = widTth; } public void setLength(int length) { this.length = length; } @Override public String toString() { return "Rectangle{" + "width=" + width + ", length=" + length + '}'; } } ``` 然後在 `test` 檔案中手動用 `set()` 方法給變數賦值。 嗯，其實這個就是「解藕」的過程！ ```java public class MyTest { @Test public void myTest() { Rectangle rect = new Rectangle(); rect.setLength(2); rect.setWidth(3); System.out.println(rect); } } ``` 其實這就是 IoC 給屬性賦值的實現方法，我們把「建立物件的過程」轉移給了 `set()` 方法，而不是靠自己去 `new`，就不是自己建立的了。 這裡我所說的“自己建立”，指的是直接在物件內部來 `new`，是程式主動建立物件的正向的過程； 這裡使用 `set()` 方法，是別人（test）給我的； 而 IoC 是用它的容器來建立、管理這些物件的，其實也是用的這個 `set()` 方法，不信，你把這個這個方法去掉或者改個名字試試？ #### 幾個關鍵問題： **何為控制，控制的是什麼？** 答：是 bean 的建立、管理的權利，控制 bean 的整個生命週期。 **何為反轉，反轉了什麼？** 答：把這個權利交給了 Spring 容器，而不是自己去控制，就是反轉。 由之前的自己主動建立物件，變成現在被動接收別人給我們的物件的過程，這就是反轉。 舉個生活中的例子，主動投資和被動投資。 自己炒股、選股票的人就是主動投資，主動權掌握在自己的手中； 而買基金的人就是被動投資，把主動權交給了基金經理，除非你把這個基金賣了，否則具體選哪些投資產品都是基金經理決定的。 ### 依賴注入 回到文件中，第二句話它說：`IoC is also known as DI`. 我們來談談 `dependency injection` - 依賴注入。 **何為依賴，依賴什麼？** 程式執行需要依賴外部的資源，提供程式內物件的所需要的資料、資源。 **何為注入，注入什麼？** 配置檔案把資源從外部注入到內部，容器載入了外部的檔案、物件、資料，然後把這些資源注入給程式內的物件，維護了程式內外物件之間的依賴關係。 所以說，控制反轉是通過依賴注入實現的。 但是你品，你細品，它們是有差別的，像是`「從不同角度描述的同一件事」`： - IoC 是設計思想，DI 是具體的實現方式； - IoC 是理論，DI 是實踐； 從而實現物件之間的解藕。 **當然，IoC 也可以通過其他的方式來實現，而 DI 只是 Spring 的選擇。** IoC 和 DI 也並非 Spring 框架提出來的，Spring 只是應用了這個設計思想和理念到自己的框架裡去。 ## 為何 那麼為什麼要用 IoC 這種思想呢？換句話說，IoC 能給我們帶來什麼好處？ 答：解藕。 它把物件之間的依賴關係轉成用配置檔案來管理，由 Spring IoC Container 來管理。 在專案中，底層的實現都是由很多個物件組成的，物件之間彼此合作實現專案的業務邏輯。但是，很多很多物件緊密結合在一起，一旦有一方出問題了，必然會對其他物件有所影響，所以才有瞭解藕的這種設計思想。   如上圖所示，本來 ABCD 是互相關聯在一起的，當加入第三方容器的管理之後，每個物件都和第三方法的 IoC 容器關聯，彼此之間不再直接聯絡在一起了，沒有了耦合關係，全部物件都交由容器來控制，降低了這些物件的親密度，就叫“解