关注

Spring IoC与DI:解耦实战指南

一、IoC & DI入门

1.1 再次认识Spring

我们知道Spring是一个开源框架,使用Spring让我们的开发更加简单。用一句更具体的话来说,Spring是包含了众多工具方法的IoC容器(容器中装的对象)

1.2 什么是IoC

IoC 是Spring的核心思想,我们在上一节已经使用过@RestController,当时我们提到加上这个注解就是把这个对象交给Spring管理,Spring框架启动时会加载该类,把对象交给Spring管理,这就是IoC思想

IoC(Inversion of Control [控制反转]),也就是说Spring是一个“控制反转”的容器

所谓控制反转就是控制权发生了反转。获得依赖对象的过程被反转了,当需要某个对象时,传统的开发模式需要自己new一个对象,而现在只需要把创建对象的任务交给容器,在程序中注入依赖(Dependency Injection,DI)就可以了。这个容器称为:IoC容器,Spring是一个IoC容器,所以有时Spring也被称为Spring容器

1.2.1 通过实例来认识IoC(造汽车)

传统代码:

public class CarExample {
    public static void main(String[] args) {
        Car car=new Car();
        car.run();
    }
    static class Car{
        public Framework framework;
        public Car(){
            framework=new Framework();
            System.out.print("Car init...");
        }
        public void run(){
            System.out.println("Car run...");
        }
    }
    static class Framework {
        public Bottom bottom;
    public Framework() {
        bottom = new Bottom();
        System.out.println("Framework init...");
    }
}
static class Bottom {
    public Tire tire;
    public Bottom(){
        this.tire=new Tire();
        System.out.println("Bottom init...");
    }
}
static class Tire {
    public int size;
    public Tire(){
        this.size=16;
        System.out.println("轮胎尺寸是"+size);
    }
}
}

这个代码看似没问题,但实际可维护性很低,当我们想要给Tire的size传参时,会发现从Bottom-Framework-Car都需要经行修改

public class CarExample {
    public static void main(String[] args) {
        Car car=new Car(9);
        car.run();
    }
    static class Car{
        public Framework framework;
        public Car(int size){
            framework=new Framework(size);
            System.out.print("Car init...");
        }
        public void run(){
            System.out.println("Car run...");
        }
    }
    static class Framework {
        public Bottom bottom;
    public Framework(int size) {
        bottom = new Bottom(size);
        System.out.println("Framework init...");
    }
}
static class Bottom {
    public Tire tire;
    public Bottom(int size){
        this.tire=new Tire(size);
        System.out.println("Bottom init...");
    }
}
static class Tire {
    public int size;
    public Tire(int size){
        this.size=size;
        System.out.println("轮胎尺寸是"+size);
    }
}
}

由此我们不难看出:当最底层的代码改动后,整个调用链上的所有代码都需要修改


但当我们按照IoC的思想来调整一下代码:

public class CarExample {
    public static void main(String[] args) {
        Tire tire=new Tire(20);
        Bottom bottom=new Bottom(tire);
        Framework framework=new Framework(bottom);
        Car car=new Car(framework);
        car.run();
    }
    static class Car{
        public Framework framework;
        public Car(Framework framework){
            this.framework=framework;
            System.out.print("Car init...");
        }
        public void run(){
            System.out.println("Car run...");
        }
    }
    static class Framework {
        public Bottom bottom;
    public Framework(Bottom bottom) {
        this.bottom =bottom;
        System.out.println("Framework init...");
    }
}
static class Bottom {
    public Tire tire;
    public Bottom(Tire tire){
        this.tire=tire;
        System.out.println("Bottom init...");
    }
}
static class Tire {
    public int size;
    public Tire(int size){
        this.size=size;
        System.out.println("轮胎尺寸是"+size);
    }
}
}

经过以上调整,无论底层类如何变化,整个调用链是不用做任何改变的,完成了代码的解耦。

1.2.2 IoC优势

传统代码创建顺序:Car--Framework--Bottom--Tire

IoC代码创建顺序:Tire--Bottom--Framework--Car

我们发现了⼀个规律,通用程序的实现代码,类的创建顺序是反的,传统代码是 Car 控制并创建了Framework,Framework 创建并创建了 Bottom,依次往下,而改进之后的控制权发生的反转,不再是使用方法创建并控制依赖对象了,而是把依赖对象注入将当前对象中,依赖对象的控制权不再由当前类控制了。这样的话, 即使依赖类发生任何改变,当前类都是不受影响的,这就是典型的控制反转,也就是 IoC 的实现思想。
这部分代码就是IoC容器做的工作:

IoC容器的优点:资源不由使用资源的双方管理,而由不使用资源的第三方管理,这可以带来很多好处。

  • 资源集中管理,实现资源的可配置和易管理。
  • 降低了使用资源双方的依赖程度,也就是我们说的耦合度。

1.3 什么是DI

DI:Dependency Injection(依赖注入),在容器运行期间,动态的为应用程序提供运行时所依赖的资源,称之为依赖注入。

程序运行时需要某个资源,此时容器就为其提供这个资源。依赖注入(DI)和控制反转(IoC)是从不同的角度描述同一件事情,依赖注入是从应用程序的角度来描述,就是通过引入IoC容器,利用依赖关系注入的方式,实现对象之间的解耦

以上箭头部分就在执行注入


IoC是一种思想,也是“目标”,而思想只是一种指导原则,最终还要有可行的落地方案,而DI就属于具体的实现。也可以说,DI是IoC的一种实现。

如:我今天想奖励自己吃顿好的,那么“吃顿好的”就是我的思想(IoC),但是我最终决定吃臭粉还是臭榴莲,这就是具体实现(DI

二、IoC & DI使用

既然Spring是一个IoC(控制反转)容器,那么它就具备存、取两个功能。Spring容器管理的主要是对象,这些对象我们称为“Bean”,我们把这些对象交由Spring管理,由Spring来负责对象的创建和销毁,我们程序只需要告诉Spring,哪些需要存,以及如何从Spring中取出对象

核心步骤:

Service层及Dao层的实现类,交给Spring管理;使用注解@Component

在Controller层和Service层注入运行时依赖对象;使用注解@Autowired

2.1 完整示例:图书管理系统

下面我们通过一个完整的图书管理系统示例,演示如何使用 @Component@Autowired 注解实现 IoC 和 DI。

2.1.1 实体类定义

首先定义图书实体类:

public class BookInfo {
    private Integer id;
    private String bookName;
    private String author;
    private Integer count;
    private BigDecimal price;
    private String publish;
    private Integer status;
    private String statusCN;
// 省略getter和setter方法
// 实际开发中应使用Lombok或手动生成
}
2.1.2 Dao层实现

创建 BookDao 类,使用 @Repository 注解将其交给 Spring 管理:

import org.springframework.stereotype.Repository;
import java.math.BigDecimal;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Random;
@Repository
public class BookDao {
/**
 * 模拟数据获取图书信息
 * @return 图书列表
 */
public List<BookInfo> mockData() {
    List<BookInfo> books = new ArrayList<>();
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        BookInfo book = new BookInfo();
        book.setId(i);
        book.setBookName("书籍" + i);
        book.setAuthor("作者" + i);
        book.setCount(i * 5 + 3);
        book.setPrice(new BigDecimal(new Random().nextInt(100)));
        book.setPublish("出版社" + i);
        book.setStatus(1);
        books.add(book);
    }
    return books;
}
}
2.1.3 Service层实现

创建 BookService 类,使用 @Service 注解将其交给 Spring 管理,并通过 @Autowired 注入 BookDao

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
import java.util.List;
@Service
public class BookService {
@Autowired
private BookDao bookDao;
/**
获取图书列表并处理状态显示
@return 处理后的图书列表
*/
public List<BookInfo> getBookList() {
List<BookInfo> books = bookDao.mockData();
for (BookInfo book : books) {
if (book.getStatus() == 1) {
book.setStatusCN("可借阅");
} else {
book.setStatusCN("不可借阅");
}
}
return books;
}
}
2.1.4 Controller层实现

创建 BookController 类,使用 @RestController 注解,并通过 @Autowired 注入 BookService

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import java.util.List;
@RestController
@RequestMapping("/book")
public class BookController {
@Autowired
private BookService bookService;
@RequestMapping("/getList")
public List<BookInfo> getList() {
// 通过注入的bookService获取数据
List<BookInfo> books = bookService.getBookList();
return books;
}
}
2.1.5 启动类配置

创建 Spring Boot 启动类:

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
@SpringBootApplication
public class LibraryApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(LibraryApplication.class, args);
}
}
2.1.6 运行与测试

启动应用程序后,访问 http://localhost:8080/book/getList 即可获取图书列表数据。

2.2 示例解析

通过这个完整的示例,我们可以看到 IoC 和 DI 在实际项目中的应用:

  1. Bean 存储
    • BookDao 使用 @Repository 注解,表示这是数据访问层组件
    • BookService 使用 @Service 注解,表示这是业务逻辑层组件
    • BookController 使用 @RestController 注解,表示这是控制层组件
  2. 依赖注入
    • BookService 中通过 @Autowired 注入了 BookDao
    • BookController 中通过 @Autowired 注入了 BookService
  3. 控制反转
    • 所有对象的创建和管理都由 Spring 容器负责
    • 各层之间通过接口依赖,而不是直接创建对象
    • 当需要修改实现时,只需修改对应的 Bean 配置,不影响其他层

2.3 与传统方式的对比

如果没有使用 Spring IoC 和 DI,传统的代码可能是这样的:

// 传统方式:手动创建对象
public class TraditionalBookController {
public List<BookInfo> getList() {
    // 需要手动创建所有依赖对象
    BookDao bookDao = new BookDao();
    BookService bookService = new BookService(bookDao);
    return bookService.getBookList();
}
}
// Service 也需要手动创建 Dao
public class TraditionalBookService {
private BookDao bookDao;
public TraditionalBookService() {
    this.bookDao = new BookDao();  // 硬编码依赖
}
}

传统方式的问题

  • 对象创建逻辑分散在各个类中
  • 修改依赖时需要修改多处代码
  • 难以进行单元测试(无法轻松替换依赖)
  • 代码耦合度高,维护困难

使用 Spring IoC/DI 的优势

  • 对象创建集中管理
  • 依赖关系通过配置声明,而非硬编码
  • 便于单元测试(可以通过 Mock 替换依赖)
  • 代码解耦,各层职责清晰
  • 支持灵活的配置和扩展

通过这个完整的示例,可以更直观地理解 IoC 和 DI 在实际项目中的应用价值。Spring 容器就像是一个"对象工厂",负责创建和管理所有 Bean 对象,而开发者只需要通过注解声明依赖关系,Spring 就会自动完成对象的装配和注入。

三、Bean的存储

在前面的讲解中,要把某个对象交给IoC容器管理,需要在类上加入@Component注解,而Spring框架为了更好的服务web应用程序,提供了更丰富的注解

类注解:@Controller、@Service、@Repository、@Component、@Configuration

方法注解:@Bean

 Bean命名约定

开发人员不需要为bean指定名称,如果没有显式的提供名称,Spring容器将为该bean生成唯一的名称

命名方式:

  • beanName默认为类名的小驼峰写法

如:类名:UserController, Bean的名称为: userController

        类名:AccountService, Bean的名称为: accountService

  • 如果类名前两位均为大写,beanName则为类名本身

如:类名:UController, Bean的名称为: UController

        类名:AManager, Bean的名称为: AManager

四、小结

本来准备在这把bean的几个注解一起写了。但是考虑到这样的话文章太长了,所以就放去下一章了。现在已经九点了,我才点了臭粉,其实晚上我也吃晚饭了。但是这个臭粉太好吃了,柳妹妹螺狮粉(它家辣椒不辣,能吃辣的直接上变态辣就行),一定记得拿到手汤到进去闷一会再吃,最好从出餐到进嘴隔30min这样更有味道,更好吃哦。

转载自 CSDN-专业IT技术社区

原文链接:https://blog.csdn.net/2401_83281222/article/details/162946083

文章来源crawl

评论

赞0

评论列表

微信小程序
QQ小程序

关于作者

点赞数:0
关注数:0
粉丝:0
文章:0
关注标签:0
加入于:--