什么是 IoC、依赖注入？

@[toc] --- ## 依赖倒置原则 要了解 **控制反转( Inversion of Control，IoC)**, 我觉得有必要先了解软件设计的一个重要思想：**依赖倒置原则（Dependency Inversion Principle ）**。 **什么是依赖倒置原则？** 假设我们设计一辆汽车：先设计轮子，然后根据轮子大小设计底盘，接着根据底盘设计车身，最后根据车身设计好整个汽车。这里就出现了一个 “依赖” 关系：汽车依赖车身，车身依赖底盘，底盘依赖轮子。  这样的设计看起来没问题，但是可维护性却很低。 假设设计完工之后，上司却突然说根据市场需求的变动，要我们把车子的轮子设计都改大一码。这下我们就蛋疼了：因为我们是根据轮子的尺寸设计的底盘，轮子的尺寸一改，底盘的设计就得修改；同样因为我们是根据底盘设计的车身，那么车身也得改，同理汽车设计也得改——整个设计几乎都得改！ 我们现在换一种思路。我们先设计汽车的大概样子，然后根据汽车的样子来设计车身，根据车身来设计底盘，最后根据底盘来设计轮子。这时候，**依赖关系就倒置过来了**：轮子依赖底盘，底盘依赖车身，车身依赖汽车。  这时候，上司再说要改动轮子的设计，我们就只需要改动轮子的设计，而不需要动底盘，车身，汽车的设计了。 这就是依赖倒置原则 — **把原本的高层建筑依赖底层建筑“倒置”过来，变成底层建筑依赖高层建筑。高层建筑决定需要什么，底层去实现这样的需求，但是高层并不用管底层是怎么实现的**。这样就不会出现前面的“牵一发动全身”的情况。 ## 控制反转 IoC **控制反转（Inversion of Control）** 就是依赖倒置原则的一种具体的设计思路，或者说是一种可行的思想。而 IoC 的具体实现方法呢，就是 **依赖注入（Dependency Injection）**。这几种概念的关系大概如下：  为了理解这几个概念，我们还是用上面汽车的例子。只不过这次换成代码。我们先定义四个 Class，车，车身，底盘，轮胎。然后初始化这辆车，最后跑这辆车。代码结构如下：  这样，就相当于上面第一个例子，上层建筑依赖下层建筑——每一个类的构造函数都直接调用了底层代码的构造函数。假设我们需要改动一下轮胎（Tire）类，把它的尺寸变成动态的，而不是一直都是30。我们需要这样改：  由于我们修改了轮胎的定义，为了让整个程序正常运行，我们需要做以下改动：  由此我们可以看到，仅仅是为了修改轮胎的构造函数，这种设计却需要**修改整个上层所有类的构造函数**！在实际工程项目中，有的类可能会是几千个类的底层，如果每次修改这个类，我们都要修改所有以它作为依赖的类，那软件的维护成本就太高了。 所以我们需要进行控制反转（IoC），及上层控制下层，而不是下层控制着上层。我们用依赖注入（Dependency Injection）这种方式来实现控制反转。**所谓依赖注入，就是把底层类作为参数传入上层类，实现上层类对下层类的“控制**”。这里我们用**构造方法传递的依赖注入方式**重新写车类的定义：  这里我们再把轮胎尺寸变成动态的，同样为了让整个系统顺利运行，我们需要做如下修改：  看到没？这里**我只需要修改轮胎类就行了，不用修改其他任何上层类。**这显然是更容易维护的代码。  看到这里你应该能理解什么控制反转和依赖注入了。那什么是 **控制反转容器(IoC Container)** 呢？ 其实上面的例子中，<u>对车类进行初始化的那段代码发生的地方，就是控制反转容器（IoC 容器）做的事情</u>。  显然你也应该观察到了，因为采用了依赖注入，在初始化的过程中就不可避免的会写大量的 new。这里 IoC 容器就解决了这个问题。**这个容器可以自动对你的代码进行初始化，你只需要维护一个配置文件，而不用每次初始化一辆车都要亲手去写那一大段初始化的代码**。这是引入 IoC Container 的第一个好处。 IoC Container的第二个好处是：**我们在创建实例的时候不需要了解其中的细节。**在上面的例子中，我们自己手动创建一个车 instance 时候，是从底层往上层 new 的：  这个过程中，我们需要了解整个 Car/Framework/Bottom/Tire 类构造函数是怎么定义的，才能一步一步 new/注入。 而 IoC Container 在进行这个工作的时候是反过来的，它先从最上层开始往下找依赖关系，到达最底层之后再往上一步一步 new（有点像深度优先遍历）：  这里 IoC Container 可以直接隐藏具体的创建实例的细节，在我们来看它就像一个工厂：  我们就像是工厂的客户。我们只需要向工厂请求一个 Car 实例，然后它就给我们按照 Config 创建了一个 Car 实例。我们完全不用管这个 Car 实例是怎么一步一步被创建出来。 实际项目中，有的 Service Class 可能是十年前写的，有几百个类作为它的底层。假设我们新写的一个API需要实例化这个Service，我们总不可能回头去搞清楚这几百个类的构造函数吧？ IoC Container 的这个特性就很完美的解决了这类问题 **因为这个架构要求你在写 class 的时候需要写相应的 Config 文件，所以你要初始化很久以前的 Service 类的时候，前人都已经写好了 Config 文件，你直接在需要用的地方注入这个 Service 就可以了**。这大大增加了项目的可维护性且降低了开发难度。  ## 总结 **IoC（Inverse of Control，控制反转）**在其他语言中也有应用，并非 Spring 特有，它是一种**设计思想**，基本概念就是**将原本在程序中手动创建对象的控制权，交由 Spring 框架来管理。IoC 具体的实现方式是【依赖注入（Dependency Injection）】** 简单的说我们本来在代码中创建一个对象是通过 `new` 关键字，而使用了 `Spring` 之后，我们不在需要自己去 `new` 一个对象了，而是直接通过容器里面去取出来，再将其自动注入到我们需要的对象之中，也就说创建对象的控制权不在我们程序员手上了，全部交由 `Spring` 进行管理，需要什么对象就从容器中去拿就好了。 **交给 Spring 管理的对象也称为 `Bean`，所有的 Bean 都被存储在 IoC 容器（`BeanFactory`）中，更具体来说，是存在一个 Map 集合中（`DefaultListableBeanFactory.beanDefinitionMap`）**。  将对象之间的相互依赖关系交给 IoC 容器来管理，并由 IoC 容器完成对象的注入。这样可以很大程度上简化应用的开发，把应用从复杂的依赖关系中解放出来。 **IoC 容器就像是一个工厂一样，当我们需要创建一个对象的时候，只需要配置好配置文件/注解即可，完全不用考虑对象是如何被创建出来的**。  比如说，在实际项目中一个 Service 类可能有几百甚至上千个类作为它的底层，假如我们需要实例化这个 Service，你可能每次都要搞清这个 Service 所有底层类的构造函数，这显然过于繁琐。如果利用 IoC 的话，你只需要配置好，然后在需要的地方引用就行了，这大大增加了项目的可维护性且降低了开发难度。