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引言

在软件开发中，对象之间的依赖关系管理是一项至关重要的任务。传统的面向对象编程中，对象之间的依赖关系通常通过手动创建和管理对象实例来实现。然而，随着软件系统的复杂性不断增加，手动管理对象之间的依赖关系变得越来越困难，容易导致代码的复杂性和耦合度增加，降低系统的灵活性和可维护性。为了解决这个问题，出现了一种称为IOC（Inversion of Control，控制反转）的设计模式在本系列文章中，我们将深入探讨IOC容器的原理、实现方式、使用方法以及常见的应用场景和最佳实践。

Spring IOC是什么

要说清楚IOC是什么，肯定少不了三个概念

什么是IOC容器

IOC容器: 实际上就是个map（key，value），里面存的是各种对象（在xml里配置的bean节点、@repository、@service、@controller、@component），在项目启动的时候会读取配置文件里面的bean节点，根据全限定类名使用反射创建对象放到map里、扫描到打上上述注解的类还是通过反射创建对象放到map里。这个时候map里就有各种对象了，接下来我们在代码里需要用到里面的对象时，再通过DI注入（autowired、resource等注解，xml里bean节点内的ref属性，项目启动的时候会读取xml节点ref属性根据id注入，也会扫描这些注解，根据类型或id注入；id就是对象名）

代码示例：

// 定义一个接口
public interface MessageService {
    String getMessage();
}

// 实现接口
public class EmailService implements MessageService {
    @Override
    public String getMessage() {
        return "Email message";
    }
}

// 另一个实现接口的类
public class SMSService implements MessageService {
    @Override
    public String getMessage() {
        return "SMS message";
    }
}

// 定义一个服务类，依赖于MessageService接口
public class MyService {
    private MessageService messageService;

    // 通过构造函数注入依赖
    public MyService(MessageService messageService) {
        this.messageService = messageService;
    }

    public void processMessage() {
        String message = messageService.getMessage();
        System.out.println("Processing message: " + message);
    }
}

// 主应用程序类
public class MainApp {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建IOC容器
        ApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);

        // 从容器中获取MyService对象
        MyService service = context.getBean(MyService.class);

        // 调用服务方法
        service.processMessage();
    }
}

// 配置类，用于声明bean和它们之间的依赖关系
@Configuration
public class AppConfig {
    // 声明EmailService为一个bean
    @Bean
    public MessageService emailService() {
        return new EmailService();
    }

    // 声明SMSService为一个bean
    @Bean
    public MessageService smsService() {
        return new SMSService();
    }

    // 声明MyService为一个bean，并注入依赖
    @Bean
    public MyService myService() {
        return new MyService(emailService()); // 也可以替换成smsService()
    }
}

在这个示例中，我们定义了一个接口MessageService和两个实现类EmailService和SMSService，它们分别代表发送电子邮件和短信的服务。然后，我们定义了一个服务类MyService，它依赖于MessageService接口。在MainApp类中，我们通过Spring IOC容器获取了MyService对象，并调用了其方法。通过配置类AppConfig，我们声明了这些类为Spring的bean，并定义了它们之间的依赖关系。在运行时，Spring框架会自动创建这些对象并进行依赖注入，从而实现了对象之间的解耦合。

什么是控制反转

以下是一个简单的Java示例，演示了控制反转的概念和实现方式：

假设我们有一个接口MessageService和一个实现类EmailService：

public interface MessageService {
    String getMessage();
}

public class EmailService implements MessageService {
    @Override
    public String getMessage() {
        return "Email message";
    }
}

在传统的编程模型中，我们可能会这样使用EmailService：

public class MyApp {
    public static void main(String[] args) {
        MessageService service = new EmailService();
        System.out.println(service.getMessage());
    }
}

在这个例子中，MyApp类直接负责创建EmailService对象，并调用其方法。

现在，让我们使用控制反转来改进这个例子。我们可以定义一个外部容器（在这里是Spring IOC容器），它负责创建和管理对象。我们只需在容器中声明依赖关系，容器会自动完成对象的创建和初始化。例如，在Spring框架中，我们可以这样配置：

@Configuration
public class AppConfig {
    @Bean
    public MessageService emailService() {
        return new EmailService();
    }
}

然后，在我们的应用程序中，我们只需从IOC容器中获取对象：

public class MyApp {
    public static void main(String[] args) {
        ApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
        MessageService service = context.getBean(MessageService.class);
        System.out.println(service.getMessage());
    }
}

在这个例子中，MyApp类不再直接创建EmailService对象，而是通过IOC容器来获取对象。通过这种方式，控制权从应用程序代码中转移到了外部容器中，实现了控制反转。其实概念非常复杂，通过代码演示我们很快就能了解其使用方法，对于晦涩难懂的概念，如果感兴趣可以看下概念解释

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全部对象的控制权全部上缴给“第三方”IOC容器，所以，IOC容器成了整个系统的关键核心，它起到了一种类似“粘合剂”的作用，把系统中的所有对象粘合在一起发挥作用，如果没有这个“粘合剂”，对象与对象之间会彼此失去联系，这就是有人把IOC容器比喻成“粘合剂”的由来。

什么是依赖注入

依赖注入: 获得依赖对象的过程被反转了。控制被反转之后，获得依赖对象的过程由自身管理变为了由IOC容器主动注入。依赖注入是实现IOC的方法，就是由IOC容器在运行期间，动态地将某种依赖关系注入到对象之中。

以下是一个简单的Java示例，演示了依赖注入的概念和实现方式：

假设我们有一个服务接口MessageService和一个实现类EmailService：

public interface MessageService {
    String getMessage();
}

public class EmailService implements MessageService {
    @Override
    public String getMessage() {
        return "Email message";
    }
}

在传统的编程模型中，我们可能会这样使用EmailService：

public class MyApp {
    private MessageService service;

    public MyApp() {
        this.service = new EmailService();
    }

    public void processMessage() {
        System.out.println(service.getMessage());
    }

    public static void main(String[] args) {
        MyApp app = new MyApp();
        app.processMessage();
    }
}

在这个例子中，MyApp类直接在构造函数中创建了EmailService对象，这种方式使得MyApp类与EmailService类之间产生了强耦合。

现在，让我们使用依赖注入来改进这个例子。我们可以通过构造函数、Setter方法或接口注入的方式将依赖对象传递给MyApp类。以下是通过构造函数注入的示例：

public class MyApp {
    private MessageService service;

    // 通过构造函数注入依赖对象
    public MyApp(MessageService service) {
        this.service = service;
    }

    public void processMessage() {
        System.out.println(service.getMessage());
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 创建依赖对象
        MessageService service = new EmailService();
        // 将依赖对象传递给MyApp类
        MyApp app = new MyApp(service);
        app.processMessage();
    }
}