Spring核心与设计思想

Spring 是什么？

我们通常所说的 Spring 指的是 Spring Framework（Spring 框架），它是⼀个开源框架，有着活跃而庞大的社区，这就是它之所以能长久不衰的原因。

用一句话概括 Spring：Spring 是包含了众多⼯具⽅法的 IoC 容器

那问题来了，什么是容器？什么是 IoC 容器？

什么是容器？

容器是⽤来容纳某种物品的（基本）装置。

在生活中，杯子是存储水的容器，碗是存储食物的容器，衣柜是存储衣物的容器…

在Java编程当中，List/Map等集合是数据的存储容器，Tomcat是Web的容器…

什么是IoC？

Spring也是一个容器，它是一个Ioc容器

IoC英文为Inversion of Control，翻译成中文为"控制反转"的意思，也就说Spring是一个"控制反转"的容器

如何理解这句话，先得从以下示例开始

传统程序开发

假如，我们现在构建⼀辆“⻋”的程序，我们的实现思路是这样的：

构建⼀辆车（Car Class），然而车需要依赖车身(FrameWork Class)，而车身需要依赖底盘（Bottom
Class），底底盘需要依赖轮胎（Tire Class），最终程序的实现代码如下：

public class NewCarExample {
    public static void main(String[] args) {
        Car car = new Car();
        car.init();
   }
    /**
     * 汽⻋对象
     */
    static class Car {
        public void init() {
            // 依赖⻋身
            Framework framework = new Framework();
            framework.init();
       }
   }
    /**
     * ⻋身类
     */
    static class Framework {
        public void init() {
            // 依赖底盘
            Bottom bottom = new Bottom();
            bottom.init();
       }
   }
    /**
     * 底盘类
     */
    static class Bottom {
        public void init() {
            // 依赖轮胎
            Tire tire = new Tire();
            tire.init();
       }
   }
    /**
     * 轮胎类
     */
    static class Tire {
            // 尺⼨
        private int size = 30;
        public void init() {
            System.out.println("轮胎尺⼨：" + size);
       }
   }
}
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传统程序开发的缺陷

以上程序中，轮胎的尺寸的固定的，然而随着对的车的需求量越来越大，个性化需求也会越来越多，这时候我们就需要加工多种尺寸的轮胎，那这个时候就要对上面的程序进行修改了，修改后的代码如下所示：

public class NewCarUpdateExample {
    public static void main(String[] args) {
        Car car = new Car(20);
        car.run();
   }
    /**
     * 汽⻋对象
     */
    static class Car {
        private Framework framework;
        public Car(int size) {
            framework = new Framework(size);
       }
        public void run() {
            // 依赖⻋身
            framework.init();
       }
   }
    /**
     * ⻋身类
     */
    static class Framework {
        private Bottom bottom;
        public Framework(int size) {
            bottom = new Bottom(size);
       }
        public void init() {
            // 依赖底盘
            bottom.init();
       }
   }
    /**
     * 底盘类
     */
    static class Bottom {
        private Tire tire;
                public Bottom(int size) {
            tire = new Tire(size);
       }
        public void init() {
            // 依赖轮胎
            tire.init();
       }
   }
    /**
     * 轮胎类
     */
    static class Tire {
        // 尺⼨
        private int size;
        public Tire(int size) {
            this.size = size;
       }
        public void init() {
            System.out.println("轮胎尺⼨：" + size);
       }
   }
}
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如果不仅想要加工多种尺寸的轮胎，还要加工多种不同尺寸的底盘，不同颜色的车身呢？

以上程序的问题是：类与类之间有较强的耦合性，当最底层代码改动之后，整个调用链上的所有代码都需要修改

解决传统开发中的缺陷

我们可以尝试不在每个类中自己创建下级类，如果自己创建下级类就会出现当下级类发生改变操作，自己也要跟着修改。此时，我们只需要将原来由自己创建的下级类，改为传递的方式（也就是注入的方式），因为我们不需要在当前类中创建下级类了，所以下级类即使发生变化（创建或减少参数），当前类本身也无需修改任何代码，这样就完成了程序的解耦

解耦指的是解决了代码的耦合性，耦合性也可以换⼀种叫法叫程序相关性。好的程序代码的耦合性（代码之间的相关性）是很低的，也就是代码之间要实现解耦

这就好比我们打造⼀辆完整的汽车，如果所有的配件都是自己造，那么当客户需求发⽣改变的时候，比如轮胎的尺寸不再是原来的尺寸了，那我们要自己动手来改了，但如果我们是把轮胎外包出去，那么即使是轮胎的尺寸发⽣变变了，我们只需要向代理工厂下订单就行了，我们自身是不需要出力的

控制反转式程序开发

基于以上思路，我们把调用汽车的程序示例改造⼀下，把创建子类的方式，改为注入传递的方式，具体实现代码如下：

public class IocCarExample {
    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 {
        private Framework framework;

        public Car(Framework framework) {
            this.framework = framework;
        }

        public void run() {
            framework.init();
        }
    }

    static class Framework {
        private Bottom bottom;

        public Framework(Bottom bottom) {
            this.bottom = bottom;
        }

        public void init() {
            bottom.init();
        }
    }

    static class Bottom {
        private Tire tire;

        public Bottom(Tire tire) {
            this.tire = tire;
        }

        public void init() {
            tire.init();
        }
    }

    static class Tire {
        private int size;

        public Tire(int size) {
            this.size = size;
        }

        public void init() {
            System.out.println("轮胎：" + size);
        }
    }
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代码经过以上调整，无论底层类如何变化，整个调用链是不用做任何改变的，这样就完成了代码之间的解耦，从而实现了更加灵活、通用的程序设计了

对比总结规律

在传统的代码中对象创建顺序是：Car -> Framework -> Bottom -> Tire
改进之后解耦的代码的对象创建顺序是：Tire -> Bottom -> Framework -> Car

通过这两张图，可以得出一个规律：

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，不再是上级对象创建并控制下级对象了，而是下级对象把注入将当前对象中，下级的控制权不再由上级类控制了，这样即使下级类发生任何改变，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

Ioc的优点：实现代码的解耦。对象(Bean)的生命周期交给IoC框架来维护，作为程序员无需在关注

理解 Spring IoC

既然 Spring 是⼀个 IoC（控制反转）容器，重点还在“容器”⼆字上，那么它就具备两个最核心的功能：

1. 将Bean对象存入到Spring(容器)中
2. 将Bean对象从Spring(容器)中取出来

也就说，学 Spring 最核心的功能，就是学如何将对象存入到 Spring 中，再从 Spring 中获取对象的过程

将对象存放到容器中的好处：将对象存储在 IoC 容器相当于将以后可能用的所有工具制作好都放到仓库中，需要的时候直接取就行了，用完再把它放回到仓库。而 new 对象的方式相当于，每次需要工具了，才现做，用完就扔掉了也不会保存，下次再用的时候还得重新做，这就是 IoC 容器和普通程序开发的区别

Spring 是⼀个 IoC 容器，说的是对象的创建和销毁的权利都交给 Spring 来管理了，它本身又具备了存储对象和获取对象的能力

DI 概念

说到 IoC 不得不提的⼀个词就是“DI”，DI 是 Dependency Injection 的缩写，翻译成中文是“依赖注
入”的意思

所谓依赖注入，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。所以，依赖注⼊（DI）和控制反转（IoC）是从不同的⻆度的描述的同⼀件事情，就是指通过引入 IoC 容器，利用依赖关系注入的方式，实现对象之间的解耦

还是上面的Car例子：

当Bottom类需要用到Tire类时，不是在Bottom类的内部去创建一个Tire的实例，而是通过依赖注入(直接拿过来使用)的方式，至于这个Tire什么时候创建，由谁创建，使用者并不关心，只管用即可

Ioc和DI从广义上讲，都是一样的，如果非得区分个你我，那就是IoC 是“目标”，也是⼀种思想，而目标和思想只是⼀种指导原则，最终还是要有可行的落地放案，而 DI 就属于具体的实现

就比如冯同学今天又写了一篇博客，心情很好，打算去食堂吃一顿好的犒劳自己。
那么“吃一顿好的”是思想和目标(IoC)，但是冯同学可以吃麻辣烫，也可以吃鸡公煲，这就是具体的实现(DI)

又比如在并发编程中的乐观锁就是一种思想(IoC)，而CAS就是一种具体实现(DI)