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Spring 源码学习-理解IOC和ID

科哒大约 3 分钟

理解IoC（控制反转）和DI（依赖注入）是掌握Spring框架的核心基础。它们是一个概念的两种不同角度的表述，以下用通俗易懂的方式解释：

一、生活化比喻理解

场景：点餐与厨房

  • 传统模式（无IoC）
    你（开发者）自己买菜、切菜、炒菜（直接new对象）、摆盘。
    问题：流程全掌控，但换食材或调整口味时要修改所有步骤。
  • IoC模式
    你去餐厅点菜（定义需求），厨房（IoC容器）自动完成配菜、烹饪。
    关键：控制权从你转移到了厨房（容器）。

DI（依赖注入）

服务员（容器）将做好的菜品（对象实例）端到你面前的过程，就是依赖注入。
"注入"的本质：把对象依赖的其他对象传递给它，而不是让它自己创建。

二、技术本质解析

1. IoC（Inversion of Control）控制反转

  • 核心思想：将对象的创建、生命周期管理权交给容器，而非程序员手动new对象。
  • 传统方式：
// 开发者自己控制对象创建
UserService userService = new UserServiceImpl();
userService.setUserDao(new UserDaoImpl());
  • IoC方式：
// 向容器"声明"需要什么，由容器创建和注入
@Autowired
private UserService userService;

2. DI（Dependency Injection）依赖注入

  • IoC的具体实现方式：由容器动态地将依赖关系注入到对象中。
  • 三种注入方式：
    • 构造器注入（最推荐）：
public class UserService {
    private final UserDao userDao;
    // 容器自动注入
    public UserService(UserDao userDao) {
        this.userDao = userDao;
    }
}

- **Setter注入**：  

public class UserService {
    private UserDao userDao;
    // 容器调用setter方法
    public void setUserDao(UserDao userDao) {
        this.userDao = userDao;
    }
}

- **接口注入**（较少用）：通过实现特定接口完成注入。

三、通过代码对比理解

传统硬编码方式（紧耦合）

public class OrderService {
    // 自己创建依赖对象
    private PaymentService paymentService = new AlipayService();

    public void pay() {
        paymentService.processPayment();
    }
}

问题：若想切换为微信支付，必须修改源代码。

IoC+DI方式（解耦）

public class OrderService {
    // 声明依赖但不创建
    private final PaymentService paymentService;

    // 容器通过构造器注入
    public OrderService(PaymentService paymentService) {
        this.paymentService = paymentService;
    }
}

// 配置类（定义Bean关系）
@Configuration
public class AppConfig {
    @Bean
    public PaymentService paymentService() {
        return new WechatPayService(); // 只需修改配置即可切换实现
    }
}

四、Spring中的具体实现

1. XML配置方式（早期）

<!-- 定义Bean -->
<bean id="userDao" class="com.example.UserDaoImpl"/>

<bean id="userService" class="com.example.UserServiceImpl">
    <!-- 依赖注入 -->
    <property name="userDao" ref="userDao"/>
</bean>

2. 注解方式（现代主流）

@Repository // 标记为Dao层Bean
public class UserDaoImpl implements UserDao {}

@Service // 标记为Service层Bean
public class UserServiceImpl implements UserService {
    @Autowired // 自动注入依赖
    private UserDao userDao;
}

五、关键理解要点

  1. IoC是设计目标，DI是实现手段
    • IoC是思想（控制权反转），DI是具体落地方式（如何注入依赖）。
  2. 为什么需要IoC/DI？
    • 解耦：对象间不再直接依赖具体实现
    • 可测试性：方便Mock依赖进行单元测试
    • 可维护性：修改依赖时无需改动业务代码
    • 灵活性：通过配置快速切换实现类
  3. 容器的作用
    • 创建并管理Bean的生命周期
    • 解析依赖关系（如@Autowired）
    • 处理AOP代理、事务管理等扩展

六、常见误区

  • IoC ≠ DI
    DI是IoC的一种实现方式，除此之外还有依赖查找（Dependency Lookup）。
  • @Autowired不是DI的全部
    注解只是标记，真正的依赖解析和注入由BeanPostProcessor等机制完成。
  • 容器不是魔法
    理解背后的BeanFactory、ApplicationContext等核心接口，才能避免“玄学编程”。

掌握IoC/DI后，你会发现Spring的@Bean、@ComponentScan、@Conditional等机制都变得自然通透。这是理解AOP、事务管理、Spring Boot自动装配等高级特性的基石。

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