Spring是什么？IoC是什么？DI又是什么？

╰+哭是因爲堅強的太久メ 2024-03-23 13:51 168阅读 0赞

## Spring是什么？ ##

`Spring`指的是`Spring Framework（Spring框架）`，**是包含了众多工具方法的IoC容器。**

### 1.什么是容器？ ###

`Spring`是包含了众多工具方法的`IoC容器`。那么这里的容器是什么意思？很好理解，容器就是要能装东西、取东西，就好比如水杯、背包、还有数据结构中的Map、List等。那么`Spring`也是可以装东西、取东西，不过**这里的这个“东西”就是java中的对象**。（后文介绍）

没错，`Spring`就是装`对象`的容器。（至于怎么存取对象，这里先不作讨论，本篇先注重其概念，详细的后面会更新。）

### 2.什么是IoC？ ###

`IoC容器`中的`IoC`是什么呢？`IoC`的全称是`Inversion of Control`，意思是“控制反转”，“控制反转”又是什么？我们通过下面的案例来慢慢体会“控制反转”是什么？

#### 2.1 传统编程方式 ####

案例：制造自行车。

![format_png][]

要想造出一辆自行车必须要依赖轮子才能跑，轮子需要链条来转动，而链条需要脚踏板来牵引。

//自行车
    public class Back {
        public void init(){
            //依赖轮胎
            Wheel weel = new Wheel();
            weel.init();
        }
    }
    
    //轮胎
    class Wheel{
        public void init(){
            //依赖链条
            Chain chain = new Chain();
            chain.init();
        }
    }
    
    //链条
    class Chain{
    
        public void init(){
            //依赖脚踏板
            Pedal pedal = new Pedal();
            pedal.init();
        }
    }
    
    //脚踏板
    class Pedal{
        private String shape = "正方形";
        
        public void init(){
            System.out.println("脚踏板的形状：" + shape);
        }
    }
    复制代码

public class Main{
        public static void main(String[] args) {
            Back back = new Back();
            back.init();
        }
    }
    
    
    输出：脚踏板的形状：正方形
    复制代码

那如果现在我有新的需求了呢？比如我想要一个三角形的脚踏板，上面的代码该如何修改呢？其实可以在`Pedal`类里面加个构造方法：

//脚踏板
    class Pedal{
        private String shape;
    
    	//方便修改类型
        public Pedal(String shape){
            this.shape = shape;
        }
    
        public void init(){
            System.out.println("脚踏板的形状：" + shape);
        }
    }
    复制代码

我们虽然加了一个构造方法，但是这构造方法里的`shape`变量谁传进来呢？是上面的`Chain`传进来的，但是`Chain`里面没有`shape`呀，那么也是需要上一级的类传进来，最后的代码就是：

//自行车
    public class Back {
        
        private Wheel wheel;
        
        //传进来什么就new什么
        public Back(String shape){
            wheel = new Wheel(shape);
        }
        
        public void init(){
            //依赖轮胎
            weel.init();
        }
    }
    
    //轮胎
    class Wheel{
        private Chain chain;
        
        //传进来什么就new什么
        public Wheel(String shape){
            chain = new Chain(shape);
        }
        
        public void init(){
            chain.init();
        }
    }
    
    //链条
    class Chain{
    
        private Pedal pedal;
    
        //传进来什么就new什么
        public Chain(String shape){
            pedal = new Pedal(shape);
        }
        
        public void init(){
            //依赖脚踏板
            pedal.init();
        }
    }
    
    //脚踏板
    class Pedal{
        private String shape;
        
        public Pedal(String shape){
            this.shape = shape;
        }
    
        public void init(){
            System.out.println("脚踏板的形状：" + shape);
        }
    }
    
    复制代码

//测试类
    class Main{
        public static void main(String[] args) {
            //传入我们得需求：“三角形”
            Back back = new Back("三角形");
            back.init();
        }
    }
    
    结果：脚踏板的形状：三角形
    复制代码

从上面的代码可以看出，当最底层的代码改动后，整个调用链上的所有的代码都是要修改的，耦合性很高。

是什么原因导致的上面的问题呢？问题出现在每个类⾃⼰创建了下级类，这就会出现当下级类发⽣改变时，⾃⼰也要跟着修改。

#### 2.2 控制反转的方式 ####

问题已经找到了，那么解决方法就出来了：我们将原来自己创建下级类的方式改为传递的方式：

//自行车
    public class Back {
    
        private Wheel wheel;
    
        //需要外面传入一个轮胎，而不是我自己造了
        public Back(Wheel wheel){
            this.wheel = wheel;
        }
    
        public void init(){
            //依赖轮胎
            wheel.init();
        }
    }
    
    //轮胎
    class Wheel{
        private Chain chain;
    
        //需要外面传入一个链条，而不是我自己造了
        public Wheel(Chain chain){
            this.chain = chain;
        }
    
        public void init(){
            chain.init();
        }
    }
    
    //链条
    class Chain{
    
        private Pedal pedal;
    
        //需要外面传入一个脚踏板，而不是我自己造了
        public Chain(Pedal pedal){
            this.pedal = pedal;
        }
    
        public void init(){
            //依赖脚踏板
            pedal.init();
        }
    }
    
    //脚踏板
    class Pedal{
        private String shape;
    
        public Pedal(String shape){
            this.shape = shape;
        }
    
        public void init(){
            System.out.println("脚踏板的边长：" + shape);
        }
    }
    
    //测试类
    class Main{
        public static void main(String[] args) {
        
            Pedal pedal = new Pedal("长方形");//外面造一个脚踏板
            Chain chain = new Chain(pedal);//传入，造个链条
            Wheel wheel = new Wheel(chain);//传入，造个轮胎
            Back back = new Back(wheel);//传入，造自行车
            back.init();
        }
    }
    
    结果：脚踏板的边长：长方形
    复制代码

**上面的方式，⽆论底层类如何变化，整个调⽤链是不⽤做任何改变的，** 这样就解耦了。

![format_png 1][]

#### 2.3 再来理解IoC ####

我们用上面的案例来理解，我们来对比两种方式的类的创建顺序：

![format_png 2][]

第一种方式是先创建`Back`类然后依次往下创建，前一个类依赖于后一个类，后一个类修改后，前一个类也必须修改；上级类控制下级类，因为在上级类中是通过`new`的方式创建下级类的。

第二种方式是从后往前的创建，但是这里的是下级对象注⼊到当前对象中,在当前类中我不操心怎么new的对象，我只管用就行了，上级类不再控制下级类了，当前类都是不受影响的，这就是典型的**控制反转（IoC）** 的实现思想。

#### 2.4 什么是 Spring IoC 容器？ ####

上文提到：`Spring` 是包含了多个⼯具⽅法的`IoC` 容器，那怎么理解 `Spring 是 IoC容器`呢？

既然是容器，那么`Spring` 能`将对象存⼊到容器、并且能从容器中取出对象`。怎么理解这句话？就是将对象存储在容器中，以后需要的时候直接取就⾏了，⽤完再把它放回到仓库，而不用自己去`new`一个对象了，不用管`new`的细节了。

这与`IoC`有什么联系呢？在这之前我们先得先了解 `DI(Dependency Injection)`是什么？

#### 2.4 什么是 DI ？ ####

`DI`的英文是`(Dependency Injection)`，意思是`依赖注入`。提到“注入”有没有想到什么？我们上文的案例中第二种方式提到过，怎么造一个自行车？就是下级类通过注入的方式，将下级类传入到上级类。**这中间有一个要注意的点，那就是中间没有`new`的环节**！我是直接传进来的，以`Main类之外的视角来看`，我是不需要操心怎么去`new`的，我只负责接受就行了。

那么这里的`DI`就是这个作用，`DI`就相当于把容器中的类取出来让我们用的这个过程，我们不需要操心怎么去`new`的，在`Spring`中是通过注解的方式来实现这个过程。下面是简单的示意图（详细的介绍待更新）。

//轮胎
    @Controller
    class Wheel{
        
        @Autowired//这里就是将容器中的 Chain 对象注入进来（直接复值），不用我们自己 new 一个。
        private Chain chain;
        
        public void init(){
            chain.init();
        }
    }
    
    //链条
    @Controller
    class Chain{
    
        @Autowired//这里就是将容器中的 Pedal 对象注入进来（直接复值），不用我们自己 new 一个。
        private Pedal pedal;
        
        public void init(){
            pedal.init();
        }
    }
    复制代码

这就是`DI(Dependency Injection)`依赖注入的意思，回到上面的问题：这与`IoC`有什么联系呢？**`Spring`通过`DI（依赖注入）`的方式可以`实现控制反转来解耦合`，有了控制反转不就是IoC了吗？**, `Spring`用`注解等方式`来实现`依赖注入`从而`进行控制反转`，并且它是一个装对象的容器。所以`Spring`是一个`IoC`容器。

`ID（依赖注入）`是`IoC（控制反转）`的一种实现方式，`IoC` 是“⽬标”也是⼀种思想或者是设计模式，⽽`DI`就属于具体的实现。

下面我们看看`CatGPT`是如何“理解”`IoC`以及`DI`的：

![format_png 3][]

![format_png 4][]

![format_png 5][]

[format_png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/23/432e281708954afea04596f4410639d1.png
[format_png 1]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/23/677f3867e1174980924bd7ab089c425f.png
[format_png 2]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/23/e56aa9abac5d44debfd220f53c7faa34.png
[format_png 3]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/23/91cc84cb47d84852bccef475dbe46139.png
[format_png 4]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/23/e765caf8ea7343ff981531b036d9f812.png
[format_png 5]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/23/a45a89642728479b91d0540a5fc40aef.png